Kurzdefinition: Ein Drehmomentwandler ist eine hydrodynamische Anfahrhilfe im Getriebe schwerer Zugmaschinen. Er überträgt die Motorleistung beim Anfahren über Ölströmung statt über eine Reibkupplung und ermöglicht dadurch das kontrollierte Bewegen sehr schwerer Lasten ohne Kupplungsverschleiß.
Begriff „Wandlergetriebe“
Der Begriff Wandlergetriebe wird im Schwertransport häufig als Sammelbegriff verwendet.
Gemeint ist damit ein Getriebe, das einen hydrodynamischen Drehmomentwandler als Anfahrhilfe nutzt.
Technisch handelt es sich dabei meist um:
→ ein automatisiertes Schaltgetriebe
→ kombiniert mit einem Drehmomentwandler oder einer hydrodynamischen Kupplung.
Der Ausdruck „Wandlergetriebe“ beschreibt daher kein eigenes Getriebeprinzip, sondern die Kombination aus Getriebe und hydrodynamischer Anfahrtechnik.
Systematische Einordnung
Der Drehmomentwandler ist Bestandteil spezieller Getriebekonzepte für Schwerlast-Zugmaschinen.
Er kommt vor allem zum Einsatz bei:
→ Schwerlast-SZM im Großraum- und Schwertransport
→ Fahrzeugen mit sehr hohen Zuggewichten
→ Anwendungen mit schwierigen Anfahrbedingungen oder Rangiermanövern
Der Wandler übernimmt beim Anfahren die Kraftübertragung. Sobald sich Fahrzeug- und Motordrehzahl angleichen, erfolgt der Kraftfluss wieder mechanisch über das Getriebe.
Technisches Grundprinzip
Ein Drehmomentwandler arbeitet hydrodynamisch.
Die Kraftübertragung erfolgt über Ölströmung zwischen mehreren Schaufelrädern.
Die wichtigsten Bauteile sind:
→ Pumpenrad (Motorseite)
→ Turbinenrad (Getriebeseite)
→ Leitrad / Stator
Der Motor treibt das Pumpenrad an. Dieses beschleunigt das Öl im Wandlergehäuse. Die Ölströmung trifft auf das Turbinenrad und setzt dieses in Bewegung.
Solange Pumpenrad und Turbinenrad unterschiedliche Drehzahlen haben, entsteht eine Drehmomentverstärkung. Sobald beide nahezu gleiche Drehzahlen erreichen, wird der Wandler überbrückt und der Kraftfluss erfolgt mechanisch über das Getriebe.
Im Unterschied zur Turboretarderkupplung (TRK), die hydrodynamische Kraftübertragung nur im Anfahrbereich nutzt, arbeitet der Drehmomentwandler dauerhaft mit Schlupf.
Funktionsprinzip des Drehmomentwandlers
→ Motor treibt das Pumpenrad an
→ Pumpenrad beschleunigt das Öl im Wandlergehäuse
→ Ölströmung trifft auf das Turbinenrad
→ Turbinenrad überträgt die Bewegung auf das Getriebe
→ Leitrad lenkt die Ölströmung um
→ dadurch entsteht Drehmomentverstärkung beim Anfahren
Die Kraftübertragung erfolgt über Ölströmung statt über eine schleifende Kupplung.
Rolle im Schwertransport
Beim Anfahren schwerer Transporte entstehen hohe Belastungen im Antriebsstrang.
Typische Situationen sind:
→ Anfahren mit Transformatoren oder Industrieanlagen
→ Rangieren mit Modulfahrzeugen
→ Anfahren an Steigungen
→ sehr hohe Gesamtzuggewichte
Eine klassische Reibkupplung müsste in solchen Situationen stark schleifen.
Der Drehmomentwandler überträgt die Leistung hydrodynamisch und verhindert diese Belastung.
Dadurch kann das Fahrzeug auch unter extremen Lastbedingungen kontrolliert anfahren.
Zusammenspiel mit automatisierten Getrieben
Moderne Schwerlast-Zugmaschinen nutzen automatisierte Schaltgetriebe.
Beispiele:
→ MAN TipMatic
→ Mercedes PowerShift
→ Volvo I-Shift
Der Drehmomentwandler arbeitet in folgenden Situationen:
→ beim Anfahren
→ beim Rangieren
→ bei sehr niedrigen Fahrgeschwindigkeiten
→ bei hoher Last am Berg
Sinkt die Motordrehzahl unter Last stark ab – etwa beim Berganfahren oder nach einem frühen Hochschalten –, wird der hydrodynamische Effekt des Wandlers wieder wirksam.
Der Wandler stabilisiert dann den Kraftfluss und unterstützt den Antriebsstrang mit zusätzlichem Drehmoment.
Technische Varianten hydrodynamischer Anfahrsysteme
Im Schwertransport existieren unterschiedliche hydrodynamische Systeme zur Unterstützung des Anfahrvorgangs.
Vergleich hydrodynamischer Anfahrsysteme
Klassischer Drehmomentwandler
→ dauerhaft mit Öl gefüllter hydrodynamischer Kreislauf
→ Drehmomentverstärkung beim Anfahren
→ Rangierbewegungen werden über Wandlerwirkung und Bremse dosiert
Voith-Turboretarderkupplung (TRK)
→ hydrodynamische Kupplung mit gesteuerter Ölfüllung
→ Ölmenge wird je nach Fahrsituation geregelt
→ sehr fein dosierbare Kraftübertragung beim Rangieren
Abgrenzung zur Turboretarderkupplung (TRK)
Im Schwerlastbereich wird neben dem klassischen Drehmomentwandler auch die sogenannte Turboretarderkupplung eingesetzt.
Beide Systeme nutzen hydrodynamische Kraftübertragung, unterscheiden sich jedoch deutlich im Funktionsumfang und im Einsatzbereich. Während der Drehmomentwandler primär das Anfahren und die Drehmomentverstärkung übernimmt, ist die Turboretarderkupplung als kombinierte Anfahr- und Bremseinheit ausgelegt.
Sie ermöglicht eine fein dosierbare Kraftübertragung beim Rangieren und stellt zusätzlich eine integrierte Dauerbremsfunktion bereit. Die Turboretarderkupplung ist damit keine Weiterentwicklung des Drehmomentwandlers, sondern eine eigenständige Systemlösung im Schwerlastbereich.
Der Retarder ist dagegen ein reines Bremssystem und wird zur kontinuierlichen Verzögerung unter Last eingesetzt, ohne eine Funktion bei der Kraftübertragung zu übernehmen.
Die Turboretarderkupplung ist als eigenständiges System im gleichnamigen Lemma beschrieben.
Anfahrkonzepte bei Schwerlast-Zugmaschinen
Im Schwertransport kommen unterschiedliche technische Konzepte zum Einsatz, um sehr hohe Zuglasten kontrolliert in Bewegung zu setzen.
1. Klassisches Kupplungs-Schaltgetriebe
→ mechanische Reibkupplung
→ Kraftübertragung erfolgt direkt über die Kupplung
→ hohe Belastung beim Anfahren schwerer Lasten
→ im Schwertransport nur begrenzt geeignet
2. Getriebe mit Drehmomentwandler („Wandlergetriebe“)
→ automatisiertes Schaltgetriebe mit hydrodynamischem Drehmomentwandler
→ Wandler übernimmt den Anfahrvorgang
→ Drehmomentverstärkung beim Anfahren
→ Kupplung wird entlastet
3. Turboretarderkupplung (TRK)
→ hydrodynamische Kupplung mit gesteuerter Ölfüllung
→ Kraftübertragung wird über die Ölmenge reguliert
→ sehr fein dosierbare Bewegung beim Rangieren
→ hohe Präzision beim Anfahren schwerer Transporte
Im Schwertransport werden heute vor allem Systeme mit hydrodynamischer Unterstützung eingesetzt, da sie das Anfahren großer Lasten deutlich kontrollierter ermöglichen.
Praxisbericht aus dem Fahreralltag
Beim Rangieren schwerer Transporte zeigen sich deutliche Unterschiede zwischen einem klassischen Drehmomentwandler und der Voith-Turboretarderkupplung.
Ein klassischer Wandler ist permanent mit Öl gefüllt. Feine Rangierbewegungen werden über die Bremse gesteuert, indem Bremse und Wandler gegeneinander arbeiten.
Bei der Voith-Turboretarderkupplung wird die Ölmenge im hydrodynamischen Kreislauf geregelt. Das System stellt nur so viel Öl bereit, wie für die aktuelle Bewegung erforderlich ist.
Dadurch lässt sich die Kraftübertragung sehr fein dosieren. Fahrer berichten, dass sich Schwerlastfahrzeuge mit Turboretarderkupplung beim Rangieren deutlich präziser bewegen lassen – teilweise bis auf wenige Millimeter genau.
Nach der Praxisbeobachtung aus dem Fahreralltag wird der Wandler auch am Berg wieder wirksam, wenn die Last hoch ist oder nach einem frühen Hochschalten zusätzliches Drehmoment benötigt wird.
Typische Aussagen
In der Praxis hört man unter Fahrern oft zwei Sätze über den Wandler:
„Der Wandler hält den Motor auf Touren.“
Gemeint ist damit, dass der Motor beim Anfahren nicht unter Last abgewürgt wird. Der hydrodynamische Wandler überträgt die Leistung zunächst über Ölströmung und ermöglicht so ein kraftvolles Anfahren auch mit sehr schweren Lasten.
Eine weitere typische Aussage aus der Praxis lautet:
„Wenn der Gang zu hoch ist, rettet der Wandler das.“
Gemeint ist damit eine Situation, in der bei hoher Last – etwa am Berg – die Motordrehzahl stark abfällt oder ein automatisiertes Getriebe zu früh hochschaltet. In diesem Moment wird der hydrodynamische Effekt des Wandlers wieder wirksam.
Der Wandler gleicht den Drehzahlunterschied zwischen Pumpenrad und Turbinenrad aus und stellt zusätzliches Drehmoment bereit. Dadurch bleibt der Motor auf Drehzahl und der Antriebsstrang stabilisiert sich.
Verknüpfte Begriffe
Schwerlast-Zugmaschine (SZM)
SPMT
Modulfahrzeug
Semi-Tieflader
Schwertransport
Schwertransport-Genehmigung
Turboretarderkupplung (TRK)