DE10258504A1

DE10258504A1 - Getriebe mit Getriebeölkanälen

Info

Publication number: DE10258504A1
Application number: DE10258504A
Authority: DE
Inventors: Jörg Dr. Bart; Olrik Dipl.-Ing. Weinmann; Henryk Bednarek; Detlef Dr. Mathiak; Michael Schreiner
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG; ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG; ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2002-12-14
Filing date: 2002-12-14
Publication date: 2004-07-08

Abstract

Die Erfindung betrifft Getriebe, insbesondere automatisch schaltbare Getriebe von Kraftfahrzeugen, mit Getriebeölkanälen in Steuerung, Gehäuse und/oder Wellen sowie Getriebegehäuseinnenflächen. Die Getriebeölkanäle und/oder Getriebegehäuseinnenflächen sind mit Isolationsmaterial beschichtet oder ausgekleidet.

Description

Die Erfindung betrifft Getriebe mit Getriebeölkanälen, insbesondere automatisch schaltbare Getriebe von Kraftfahrzeugen, mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Der Wirkungsgrad von automatisch schaltbaren Getrieben wird bisher im wesentlichen bei Betriebstemperatur optimiert. Die Starttemperatur beim aktuellen ECE-Zyklus beginnt jedoch schon bei 20°C und zukünftig wahrscheinlich bei –7°C. Untersuchungen zeigen, dass die Verlustleistung von automatischen Getrieben und damit deren Verbrauch unterhalb der Betriebstemperatur (z. B. 60 bis 100°C) deutlich erhöht ist. Üblicherweise erwärmt sich zunächst das dem schaltbaren Getriebe vor allem zum Betätigen der Schaltkupplungen, zur Funktionssicherung des Wandlers und zum Wärmetransport zugeführte Getriebeöl schneller als die Getriebeteile. Zur Reduktion des Kraftstoffverbrauchs im ECE-Zyklus und im realen Betrieb von Kraftfahrzeugen ist es deshalb als sinnvoll angesehen worden, mit dem erwärmten Öl möglichst gezielt die relevanten Verluststellen zu erwärmen.

Die DE 196 37 817 A1 offenbart eine Einrichtung zum dynamischen Regeln von Kühlwasser zum Kühlen und Vorwärmen von Getriebeöl mit einem Ausgleichsbehälter, einem Wasserkühler, der mittels Motorthermostat bei Erreichen einer vorbestimmten Temperatur in den Kühlkreislauf einschaltbar ist und einem Wasser/Öl-Wärmetauscher. Die Regelung der Temperatur des Getriebeöls gemäß diesem Stand der Technik wird über den gesamten Regelungsbereich ausschließlich durch die Mischung kühleren oder wärmeren Kühlwassers in Abhängigkeit des Motorthermostats beeinflusst. Das Getriebeöl wird an den relevanten Verluststellen im Getriebe bei niedrigen Starttemperaturen erwärmt und läuft von da überwiegend in den Ölsumpf, von wo es angesaugt und durch Getriebeölkanäle wieder an diese Verluststellen im Getriebe geführt wird. Auf diesem Weg gibt das Getriebeöl Wärme ab und erwärmt so Getriebebereiche, wie Steuerung, Gehäuse und Wellen, deren Erwärmung zunächst zu keiner Verlustreduktion im Getriebe führt, so daß der Kraftstoff-Verbrauch des Kraftfahrzeugs relativ hoch bleibt.

Aufgabe der Erfindung ist es, Getriebe mit Getriebeölkanälen, insbesondere automatisch schaltbare Getriebe von Kraftfahrzeugen, zu schaffen, so dass die Getriebe mit reduzierten Reibleistungsverlusten betrieben werden können.

Die Lösung erfolgt an Getrieben mit Getriebeölkanälen, insbesondere automatisch schaltbaren Getrieben von Kraftfahrzeugen, mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargestellt.

Gemäß der Erfindung ist ein Getriebe, insbesondere ein automatisch schaltbares Getriebe von Kraftfahrzeugen, mit Getriebeölkanälen in Steuerung, Gehäuse und/oder Wellen versehen. Die Getriebeölkanäle sind mit Isolationsmaterial beschichtet. Erfindungsgemäß ergibt sich so der Vorteil, daß in der Warmlaufphase Wärme des Getriebeöls während der Förderung nicht oder allenfalls geringfügig durch die Getriebeölkanäle abgegeben wird und das Getriebeöl auf diesem Weg nicht Getriebebereiche, wie Steuerung, Gehäuse und Wellen erwärmt, sondern in der Warmlaufphase gezielt nur die relevanten Verluststellen im Getriebe erwärmt und so schneller ein günstiger Wirkungsgrad des erfindungsgemäßen Getriebes mit Getriebeölkanälen erreicht wird. So werden z. B. Kosteneinsparungen durch geringeren Kraftstoffverbrauch eines Motors des Kraftfahrzeugs erreicht. Eine weitere positive Wirkung entsteht bei betriebswarmem Getriebe dadurch, dass das Öl, welches dann zum Kühlen der Reibungsstellen verwendet wird, in den Leitungen durch die warmen Getriebeteile nicht unnötig erwärmt wird und dadurch Kühlleistung verloren geht.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Isolationsmaterial als erosionsfestes Material, z. B. mit PTFE, PEEK, Polyamid, ausgebildet.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das erosionsfeste Material glasfaser- oder mineralisch verstärkt.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird das Isolationsmaterial in drehende und stehende Teile eingegossen und nachbearbeitet, so lassen sich funktionsangepasste, homogene Beschichtungen realisieren.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Isolation als Isolationsrohr ausgebildet, das in die Bohrung gesteckt wird und zusätzlich einen Luftspalt zwischen Gehäusebohrung und dem Isolationsrohr bilden kann.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Isolation als eine Schicht mit einem hohen Wärmewiderstand ausgebildet.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Isolation mit geglätteten oder mit glatten Materialien, z. B. Nano-Material, ausgebildet, um laminare Strömung mit geringer Konvektion in den Getriebeölkanälen zu erreichen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind Innenflächen des Getriebes mit glatten Materialien, z. B. Nano-Material, oberflächlich beschichtet, um schnelles Abfließen des Getriebeöls in den Ölsumpf des Getriebes bei geringem Wärmeübergang an das Gehäuse des Getriebes zu erreichen.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben.
Ein automatisch schaltbares Getriebe eines Kraftfahrzeugs weist Getriebeölkanäle in seiner Steuerung, Gehäuse und/oder Wellen auf. Die Getriebeölkanäle sind mit Isolationsmaterial beschichtet.
Das glasfaser- oder mineralisch verstärkte Isolationsmaterial ist als erosionsfestes Material mit PTFE, PEEK, Polyamid ausgebildet und in drehenden und stehenden Teilen gegossen und nachbearbeitet oder als Isolationsrohr ausgebildet.
Das Isolationsmaterial mit hohem Wärmewiderstand ist geglättet oder mit glatten Materialien, z. B. Nano-Material, ausgebildet für laminare Strömung mit geringer Kon vektion in den Getriebeölkanälen. Innenflächen des Getriebes sind mit glattem Nano-Material beschichtet, um schnelles Abfließen des Getriebeöls in den Ölsumpf des Getriebes bei geringem Wärmeübergang an das Gehäuse des Getriebes zu erreichen.

Claims

Getriebe, insbesondere automatisch schaltbares Getriebe von Kraftfahrzeugen, mit Getriebeölkanälen in Steuerung, Gehäuse und/oder Wellen, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeölkanäle mit Isolationsmaterial beschichtet sind.
Getriebe gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolationsmaterial als erosionsfestes Material, z. B. mit PTFE, PEEK, Polyamid, ausgebildet ist.
Getriebe gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erosionsfeste Material glasfaser- oder mineralisch verstärkt ist.
Getriebe gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolation in drehende und stehende Teile eingegossen und nachbearbeitet ist.
Getriebe gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolation als Isolationsrohr ausgebildet ist.
Getriebe gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolation als Schicht mit hohem Wärmewiderstand ausgebildet ist.
Getriebe gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolation geglättet oder mit glatten Materialien, z. B. Nano-Material, ausgebildet ist.
Getriebe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass Innenflächen des Getriebes mit glatten Materialien, z. B. Nano-Material, oberflächlich beschichtet sind.