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Antriebstechnik: Mercedes Actros SLT mit Turbokupplung

Antriebstechnik: In der Actros SLT-Baureihe ersetzt Mercedes die Wandlerschaltkupplung durch eine so genannte Turbokupplung. lastauto omnibus ist beide Lösungen gefahren.

Äußerst vielfältige Namen tragen die verschiedenen hydrodynamischen Kraftübertragungen, die im vorigen Jahrhundert entwickelt wurden. Da gab es unter anderem das legendäre Borg-Warner-Getriebe von Detroit Gear, Dynaflow von Buick, Turboglide von Chevrolet und die ZF-
Hydromatik für Busse und Lkw. Eine der jüngeren Entwicklungen aus den 80er-Jahren heißt WSK oder Wandlerschaltkupplung, die von ZF auch für den Einsatz in Schwerlastzugmaschinen entwickelt wurde.

 
Entwicklung der Turbokupplung

Doch egal wie diese Antriebe auch heißen –  ein Name taucht in diesem Zusammenhang fast immer auf: Prof. Hermann Föttinger. Der Ingenieur hat nicht nur den all diesen Antrieben gemeinsamen Strömungswandler entwickelt, sondern im Jahr 1907 auch eine Strömungskupplung, die jetzt wieder zu Ehren kommt. Und zwar im Mercedes Actros SLT, in verbesserter Form, unter anderem Namen und in Verbindung mit einem automatisierten Getriebe. Entwickelt hat sie der Zulieferer Voith Turbo, der ihr auch die etwas sperrige Bezeichnung „Verschleißfreies Integriertes Antriebs- und Bremssystem“ oder kurz VIAB gab. Bei Mercedes heißt sie treffenderweise Turbokupplung. Sie ersetzt weitgehend die Wanderschaltkupplung (WSK), mit der die Schwerlastzugmaschinen der Baureihe Actros SLT bisher ausgerüstet wurden.
Hydrodynamische Kraftübertragung


Eines der großen Probleme beim Schwertransport ist es, mit höchsten Gewichten feinfühlig rangieren und – auch auf Steigungen oder unter schwierigen Bedingungen – sauber anfahren zu können. An einer verschleißfreien Verbindung von Motor und Getriebe statt einer Reibkupplung führt also kein Weg vorbei. Folglich arbeiten WSK und Turbokupplung mit einer hydrodynamischen Kraftübertragung, die aber unterschiedlich funktioniert. Die WSK besitzt einen stetig gefüllten Drehmomentwandler und hat einen gemeinsamen Ölhaushalt mit dem Getriebe, was einen Kompromiss beim Öl zur Folge hat.  Die Turbokupplung wird nur bei Bedarf gefüllt und hat ihren eigenen, kleinen Ölhaushalt samt Kühler.
Seit jeher erwies sich die drehmomentverstärkende Wirkung des Wandlers, deren Höhe beliebig festlegbar ist, als praktische Sache. Im Fall WSK beträgt der Faktor 1,6. Die Verstärkung resultiert aus einem Leitrad zwischen Pumpenrad (vom Motor angetrieben) und Turbinenrad (treibt das Getriebe an) und einem mehrfach umgelenkten Ölstrom. In den Wandler eingehende 1.500 Newtonmeter (Nm) – ein üblicher Höchstwert vor 20 Jahren – verließen ihn also in Höhe von bis zu 2.400 Nm. Diese Verstärkung war vor zwei oder drei Jahrzehnten auch nötig, als die maximalen Drehmomente der Lkw-Motoren noch recht gering waren. Aus dieser Zeit resultieren auch die geringen maximalen Eingangsdrehmomente der WSK.


Aufbau Wandlerschaltkupplung versus Turbokupplung

Unterschiedlich ist auch der Aufbau beider Systeme. Während bei der WSK der hydrodynamische Kreislauf und die Trockenkupplung hintereinander geschaltet sind, arbeiten die beiden Bauteile bei der Turbokupplung parallel. Das derzeit maximale Eingangsdrehmoment beträgt 3.000 Nm. Genau diesen Wert liefert der 480 kW (653 PS) starke V8-Zylinder im Actros 4165 SLT, der serienmäßig – wie auch die schwächeren SLT-Zugmaschinen – mit dem Powershift-Getriebe ausgerüstet wird. Gerade die Kombination von Powershift und Turbokupplung ist es, die die Qualitäten des SLT-Triebstrangs ausmachen.
Im normalen Fahrbetrieb ist die Turbokupplung also leer. Der Kraftschluss erfolgt über die Trockenkupplung. Beim Anfahren arbeitet zuerst die Turbokupplung, dann übernehmen unmerklich Trockenkupplung und Powershift die 170 Tonnen. Und Gang für Gang schaltet die Powershift anschließend gekonnt hoch, an Steigungen allerdings etwas spät und in zu kleinen Schritten zurück. Kombiniert hat Mercedes die Turbokupplung mit allerlei Zusatzfunktionen wie Freischaukel-, Power- oder Ecomodus, von denen der Rangiermodus vermutlich die wichtigste ist. Die Funktion: Nach Betätigung eines Schalters wird die Turbokupplung teilbefüllt. Damit stellt sich der für das feinfühlige Rangieren nötige Kriecheffekt ein. Selbst das sogenannte Abseilen ist möglich – also das feinfühlige Rückwärtsfahren auf einer Steigung mit geschaltetem Vorwärtsgang. Die Geschwindigkeit steuert dabei der Gasfuß. Etwas Gas: Der Lastzug bleibt stehen oder fährt langsam vorwärts. Kein oder ganz wenig Gas: Der Lastzug rollt langsam und kontrolliert die Steigung hinunter.
Das Fazit nach den Probefahrten auf bergigem Terrain mit Steigungen bis acht Prozent und mit beiden Systemen: Eine WSK war und ist eine gute Lösung für Schwertransporte.Das VIAB ist die moderne Interpretation eines alten Themas. Es kann alles, was eine WSK kann, doch manches kann es – erst recht mit der Powershift-Automatik  – manchmal auch besser.

 

 

 

 

Autor

Foto

Daimler

Datum

27. April 2011
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