Mercedes-Benz 9G-Tronic

Drehmomentwandler

Ein Hauptaugenmerk lag auf der Steigerung des Schaltkomforts, welche einerseits durch Maßnahmen der Steuerung und andererseits durch eine entsprechende Auslegung des Drehmomentwandlers erreicht wird. Der hydrodynamische Drehmomentwandler wurde größtenteils vom Vorgängergetriebe 7G-Tronic übernommen.

Steuerung

Die 9G-Tronic wird vollständig elektronisch gesteuert. Die Schaltelemente werden über eine neuartige hydraulische Direktsteuerung mit elektromagnetisch betätigten Ventilen angesteuert, was schnelle und gleichzeitig sanfte Gangwechsel ermöglicht. Im Vergleich zum Vorgängergetriebe, das über eine hydraulische Vorsteuerung verfügte, konnten die Leckageverluste so um 80 % reduziert werden.^[10]

Ölversorgung

Für eine energieeffiziente Versorgung mit dem langlebigen synthetischen Fuel-Economy-Leichtlauföl ist das Getriebe mit zwei Ölpumpen ausgestattet: Einer im Vergleich zum Vorgänger deutlich verkleinerten, neben der Hauptwelle angeordneten, mechanischen Flügelzellenpumpe mit Kettenantrieb sowie einer elektrisch von einem bürstenlosen Motor angetriebenen Zahnringpumpe.^[10] Die mechanisch angetriebene Pumpe ist für die Grundversorgung des Getriebes zuständig, wobei der Fördervolumenstrom abhängig von der Drehzahl des Antriebsmotors ist. Die Zusatzpumpe wird von der elektronischen Getriebesteuerung bei Bedarf zugeschaltet. Diese Bauweise ermöglicht die bedarfsgerechte Regelung des Schmier- und Kühlöl-Volumenstroms und macht die 9G-Tronic Start-/Stopp-fähig.^[1] Bei stehendem Antriebsmotor bleibt das Getriebe allein durch die Versorgung der elektrischen Zusatzpumpe anfahrbereit.

Beide Filterelemente sind in die Kunststoffölwanne integriert.

AMG Speedshift 9G

Verbesserter Kraftstoffverbrauch

Die Hauptziele bei der Ablösung der 7G-Tronic waren die Senkung des Kraftstoffverbrauchs durch zusätzliche Gänge und die Vergrößerung der Gesamtspreizung bei gleichzeitiger Reduzierung der Herstellungskosten.

Die große Gangspreizung^{[A 1][12]} ermöglicht eine Absenkung des Drehzahlniveaus (Downspeeding), was entscheidend zur Verbesserung der Energieeffizienz und damit zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs um 6,5 % beiträgt.^[10] Außerdem verbessert sich durch das abgesenkte Drehzahlniveau der Noise-Vibration-Harshness-Komfort und das Außengeräusch wird um bis zu 4 dB(A) reduziert.^[1] Im Mercedes-Benz E 350 BlueTEC wird im 9. Gang bei einer Motordrehzahl von ca. 1350/min eine Geschwindigkeit von 120 km/h erreicht.^[13] Unübertroffene Spreizung unter Automatikgetrieben für Längseinbau in Pkw.^{[A 2]}

Reduzierter Bauaufwand

Um einen weiteren Anstieg der Fertigungskomplexität bei gleichzeitiger Erweiterung der Anzahl der Übersetzungsverhältnisse zu vermeiden, wechselte Mercedes-Benz von der herkömmlichen Konstruktionsmethode – bei der das Planetengetriebe-Konzept auf einen rein seriellen Kraftfluss beschränkt war – zu einer moderneren Konstruktionsmethode, die ein Planetengetriebe-Konzept mit kombiniertem parallelen und seriellen Kraftfluss nutzt. Dies war nur dank computergestützter Konstruktion möglich und hat zu einem weltweit patentierten Getriebe-Konzept geführt.

Da die Konstruktion des Vorgängers deutlich aufwendiger als die des direkten Konkurrenten 6HP und sogar des neuen 8HP-Modells von ZF mit einem Gang mehr war, musste laut Lastenheft mindestens ein Schaltelement entfallen. Die Bemühungen mündeten in ein weltweit patentiertes Getriebekonzept, welches mit dem gleichen Bauraum wie das Vorgängermodell auskommt und zudem 1 kg leichter ist.^[5] Dabei wurden 85 Milliarden Getriebekonzepte untersucht.^[14]

Nach der 5G- und 7G-Tronic ist dieses Getriebe die 3. Generation,^[3] bei der Reihenplanetengetriebe mit Parallelplanetengetrieben kombiniert wurden. Der daraus resultierende Fortschritt spiegelt sich in einem noch besseren Verhältnis zwischen der Anzahl der Gänge und der Anzahl der verwendeten Bauteile im Vergleich zu allen bisher von Mercedes-Benz verwendeten Layouts wider.

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Planetenradsatz-Konzept: Bauaufwand^{[A 3]}

Mit Bewertung	Output: Überset- zungen	Innovations- Elastizität[A 4] Δ Output : Δ Input	Input: Hauptbaugruppen
			Gesamt	Radsätze	Bremsen	Kupplungen
W9A Referenz	${\displaystyle n_{O1}}$ ${\displaystyle n_{O2}}$	Betrachtungs- gegenstand[A 4]	${\displaystyle n_{I}=n_{G}+}$ ${\displaystyle n_{B}+n_{C}}$	${\displaystyle n_{G1}}$ ${\displaystyle n_{G2}}$	${\displaystyle n_{B1}}$ ${\displaystyle n_{B2}}$	${\displaystyle n_{C1}}$ ${\displaystyle n_{C2}}$
Δ Anzahl	${\displaystyle n_{O1}-n_{O2}}$		${\displaystyle n_{I1}-n_{I2}}$	${\displaystyle n_{G1}-n_{G2}}$	${\displaystyle n_{B1}-n_{B2}}$	${\displaystyle n_{C1}-n_{C2}}$
Relative Δ	Δ Output ${\displaystyle {\tfrac {n_{O1}-n_{O2}}{n_{O2}}}}$	${\displaystyle {\tfrac {n_{O1}-n_{O2}}{n_{O2}}}:{\tfrac {n_{I1}-n_{I2}}{n_{I2}}}}$ ${\displaystyle ={\tfrac {n_{O1}-n_{O2}}{n_{O2}}}\cdot {\tfrac {n_{I2}}{n_{I1}-n_{I2}}}}$	Δ Input ${\displaystyle {\tfrac {n_{I1}-n_{I2}}{n_{I2}}}}$	${\displaystyle {\tfrac {n_{G1}-n_{G2}}{n_{G2}}}}$	${\displaystyle {\tfrac {n_{B1}-n_{B2}}{n_{B2}}}}$	${\displaystyle {\tfrac {n_{C1}-n_{C2}}{n_{C2}}}}$
W9A W7A[A 5]	9[A 6] 7[A 7]	Fortschritt Mercedes-Benz[A 4]	10 11[15]	4 4[A 8]	3 4	3 3
Δ Anzahl	2		-1	0	-1	0
Relative Δ	0,286 ${\displaystyle {\tfrac {2}{7}}}$	−3,143[A 4] ${\displaystyle {\tfrac {2}{7}}:{\tfrac {-1}{11}}={\tfrac {2}{7}}\cdot {\tfrac {-11}{1}}={\tfrac {-22}{7}}}$	−0,091 ${\displaystyle {\tfrac {-1}{11}}}$	0 ${\displaystyle {\tfrac {0}{4}}}$	−0,25 ${\displaystyle {\tfrac {-1}{4}}}$	0 ${\displaystyle {\tfrac {0}{3}}}$
9AT 7AT[A 5]	9[A 6] 7[A 7]	Fortschritt Jatco[A 4]	10 11	4 4	3 4	3 3
Δ Anzahl	2		-1	0	-1	0
Relative Δ	0,286 ${\displaystyle {\tfrac {2}{7}}}$	−3,143[A 4] ${\displaystyle {\tfrac {2}{7}}:{\tfrac {-1}{11}}={\tfrac {2}{7}}\cdot {\tfrac {-11}{1}}={\tfrac {-22}{7}}}$	−0,091 ${\displaystyle {\tfrac {-1}{11}}}$	0 ${\displaystyle {\tfrac {0}{4}}}$	−0,25 ${\displaystyle {\tfrac {-1}{4}}}$	0 ${\displaystyle {\tfrac {0}{3}}}$
W9A & 9AT ZF 8HP[A 9]	9[A 6] 8[A 6]	Aktuelle Marktposition[A 4]	10 9	4 4	3 2	3 3
Δ Anzahl	1		1	0	1	0
Relative Δ	0,125 ${\displaystyle {\tfrac {1}{8}}}$	1,125[A 4] ${\displaystyle {\tfrac {1}{8}}:{\tfrac {1}{9}}={\tfrac {1}{8}}\cdot {\tfrac {9}{1}}={\tfrac {9}{8}}}$	0,111 ${\displaystyle {\tfrac {1}{9}}}$	0 ${\displaystyle {\tfrac {0}{4}}}$	0,5 ${\displaystyle {\tfrac {1}{2}}}$	0 ${\displaystyle {\tfrac {0}{3}}}$
W9A & 9AT 3-Gang[A 10]	9[A 6] 3[A 6]	Historische Marktposition[A 4]	10 7	4 2	3 3	3 2
Δ Anzahl	6		3	2	0	1
Relative Δ	2 ${\displaystyle {\tfrac {6}{3}}}$	4,667[A 4] ${\displaystyle {\tfrac {6}{3}}:{\tfrac {3}{7}}={\tfrac {2}{1}}\cdot {\tfrac {7}{3}}={\tfrac {14}{3}}}$	0,429 ${\displaystyle {\tfrac {3}{7}}}$	1 ${\displaystyle {\tfrac {1}{1}}}$	0 ${\displaystyle {\tfrac {0}{3}}}$	0,5 ${\displaystyle {\tfrac {1}{2}}}$
[1] Erste Version mit einer Gesamtspreizung von über 9,1:1. Wurde 2016 mit Einführung der Baureihe 213 ohne Ankündigung durch eine etwas enger gestufte Variante ersetzt [2] Stand Ende 2024 [3] Fortschritt erhöht die Kosteneffizienz und spiegelt sich im Verhältnis von Vorwärtsgängen zu Hauptkomponenten wider. Das hängt vom Kraftfluss ab: parallel: Nutzung der beiden Freiheitsgrade von Planetengetrieben zur Erhöhung der Anzahl der Gänge bei unveränderter Anzahl von Komponenten seriell: In Reihe geschaltete Planetengetriebe ohne Nutzung der beiden Freiheitsgrade zur Erhöhung der Anzahl der Gänge eine entsprechende Erhöhung der Anzahl der Komponenten ist unvermeidbar [4] Innovations-Elastizität stuft Fortschritt und Marktposition ein Automobilhersteller treiben die technische Entwicklung vor allem deshalb voran, um wettbewerbsfähig zu bleiben bzw. um die Technologieführerschaft zu erlangen oder zu verteidigen. Dieser technische Fortschritt unterliegt daher seit jeher wirtschaftlichen Zwängen Für die Realisierung kommen nur Innovationen in Frage, deren relativer Zusatznutzen größer ist als der relative zusätzliche Ressourceneinsatz, d. h. deren ökonomische Elastizität größer als 1 ist, Die erforderliche Innovations-Elastizität eines Automobilherstellers hängt von seinen Renditeerwartungen ab. Bei der Orientierung hilft die Grundannahme, dass der relative Zusatznutzen mindestens doppelt so hoch sein muss wie der relative zusätzliche Ressourceneinsatz negativ, wenn das Ergebnis wächst und der Aufwand schrumpft, ist perfekt 2 oder darüber ist gut 1 oder darüber ist akzeptabel (rot) darunter ist unbefriedigend (rot fett) [5] Direkter Vorgänger um den Fortschritt des spezifischen Modellwechsels widerzuspiegeln [6] plus 1 Rückwärtsgang [7] plus 2 Rückwärtsgänge [8] wovon 2 Radsätze zu einem Ravigneaux-Satz verbunden sind [9] Aktuelle Standardreferenz (Benchmark) Die 8HP hat sich als neue Standardreferenz (benchmark) für automatische Getriebe etabliert [10] Historische Standardreference (Benchmark) 3-Gang-Getriebe mit Drehmomentwandler haben den modernen Markt für Automatikgetriebe begründet und damit erst möglich gemacht, da sich diese Konstruktion als besonders gelungener Kompromiss zwischen Kosten und Leistung erwiesen hat Es wurde zum Archetyp und beherrschte rund 3 Jahrzehnte lang den Weltmarkt und setzte den Standard für Automatikgetriebe. Erst als der Kraftstoffverbrauch in den Mittelpunkt des Interesses rückte, stieß diese Konstruktion an ihre Grenzen, weshalb sie heute vollständig vom Markt verschwunden ist Geblieben ist die Orientierung, die sie als Referenzstandard (Bezugspunkt, Benchmark) für diesen Markt zur Bestimmung der Fortschrittlichkeit und damit der Marktstellung aller anderen, späteren Entwürfe bietet Alle Getriebevarianten bestehen aus 7 Hauptbaugruppen Typische Vertreter sind Turbo-Hydramatic von GM Cruise-O-Matic von Ford TorqueFlite von Chrysler Detroit Gear von BorgWarner for Studebaker Corporation Borg-Warner BW-35 von BorgWarner und als Borg-Warner T35 von Aisin Jatco 3N 71 von Nissan/Jatco ZF 3HP von ZF Friedrichshafen W3A 040 und W3B 050 von Mercedes-Benz

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Qualität

Die Übersetzungen der 9 Gänge sind in allen Versionen besser verteilt als bei den direkten Konkurrenten 8HP von ZF Friedrichshafen und viel besser als bei den 10-Gang-Getrieben von Ford/GM und Aisin/Toyota. Die einzigen nennenswerten Schwächen sind die relativ kleine Stufe zwischen dem 5. und 6. und die zu kleine zwischen dem 6. und 7 Gang. Diese können nicht beseitigt werden, ohne dass alle anderen Gänge beeinflusst und damit Gangstufen beeinträchtigt werden. Andererseits ist diese Schwäche nicht übermäßig groß.

Alles in allem

• ist der Mehraufwand, der sich in der akzeptablen Elastizität gegenüber dem ZF 8HP-Getriebe niederschlägt, mehr als gerechtfertigt und
• im Vergleich zu den 10-Gang-Getrieben von Ford/GM und Aisin/Toyota wird das Fehlen des 10. Ganges durch die deutlich bessere Verteilung mehr als kompensiert.

Zusätzlich bietet das Aggregat die Möglichkeit zum nicht-sequentiellen schalten: zum Beispiel von Gang 9 auf Gang 4 zurückschalten (Betätigung der Bremse C und Lösen der Bremse A).

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Planetenradsatz-Konzept: Übersetzungs-Qualität^{[A 1]}

Eingehende Analyse[A 2] mit Bewertung und Drehmomentwandlungs-[A 3] und Wirkungsgradberechnung[A 4]				Planetenradsatz: Zähnezahl[A 5]				Anzahl	Nomi- nal[A 6] Effek- tiv[A 7]	Zen- trum[A 8]
				Simpson		Einfach[A 9]				Durch- schnitt[A 10]
Modell Baureihe	Version Erstauslieferung			S1[A 11] R1[A 12]	S2[A 13] R2[A 14]	S3[A 15] R3[A 16]	S4[A 17] R4[A 18]	Bremsen Kupplungen	Sprei- zung	Gang- stufe[A 19]
Gang	R	1	2	3	4	4	6	7	8	9
Überset- zung[A 2]	${\displaystyle {i_{R}}}$[A 2]	${\displaystyle {i_{1}}}$[A 2]	${\displaystyle {i_{2}}}$[A 2]	${\displaystyle {i_{3}}}$[A 2]	${\displaystyle {i_{4}}}$[A 2]	${\displaystyle {i_{5}}}$[A 2]	${\displaystyle {i_{6}}}$[A 2]	${\displaystyle {i_{7}}}$[A 2]	${\displaystyle {i_{8}}}$[A 2]	${\displaystyle {i_{9}}}$[A 2]
Stufe[A 19]	${\displaystyle -{\frac {i_{R}}{i_{1}}}}$[A 20]	${\displaystyle {\frac {i_{1}}{i_{1}}}}$	${\displaystyle {\frac {i_{1}}{i_{2}}}}$[A 21]	${\displaystyle {\frac {i_{2}}{i_{3}}}}$	${\displaystyle {\frac {i_{3}}{i_{4}}}}$	${\displaystyle {\frac {i_{4}}{i_{5}}}}$	${\displaystyle {\frac {i_{5}}{i_{6}}}}$	${\displaystyle {\frac {i_{6}}{i_{7}}}}$	${\displaystyle {\frac {i_{7}}{i_{8}}}}$	${\displaystyle {\frac {i_{8}}{i_{9}}}}$
Δ Stufe [A 22][A 23]			${\displaystyle {\tfrac {i_{1}}{i_{2}}}:{\tfrac {i_{2}}{i_{3}}}}$	${\displaystyle {\tfrac {i_{2}}{i_{3}}}:{\tfrac {i_{3}}{i_{4}}}}$	${\displaystyle {\tfrac {i_{3}}{i_{4}}}:{\tfrac {i_{4}}{i_{5}}}}$	${\displaystyle {\tfrac {i_{4}}{i_{5}}}:{\tfrac {i_{5}}{i_{6}}}}$	${\displaystyle {\tfrac {i_{5}}{i_{6}}}:{\tfrac {i_{6}}{i_{7}}}}$	${\displaystyle {\tfrac {i_{6}}{i_{7}}}:{\tfrac {i_{7}}{i_{8}}}}$	${\displaystyle {\tfrac {i_{7}}{i_{8}}}:{\tfrac {i_{8}}{i_{9}}}}$
Wellen- drehzahl	${\displaystyle {\frac {i_{1}}{i_{R}}}}$	${\displaystyle {\frac {i_{1}}{i_{1}}}}$	${\displaystyle {\frac {i_{1}}{i_{2}}}}$	${\displaystyle {\frac {i_{1}}{i_{3}}}}$	${\displaystyle {\frac {i_{1}}{i_{4}}}}$	${\displaystyle {\frac {i_{1}}{i_{5}}}}$	${\displaystyle {\frac {i_{1}}{i_{6}}}}$	${\displaystyle {\frac {i_{1}}{i_{7}}}}$	${\displaystyle {\frac {i_{1}}{i_{8}}}}$	${\displaystyle {\frac {i_{1}}{i_{9}}}}$
Δ Wellen- drehzahl[A 24]	${\displaystyle 0-{\tfrac {i_{1}}{i_{R}}}}$	${\displaystyle {\tfrac {i_{1}}{i_{1}}}-0}$	${\displaystyle {\tfrac {i_{1}}{i_{2}}}-{\tfrac {i_{1}}{i_{1}}}}$	${\displaystyle {\tfrac {i_{1}}{i_{3}}}-{\tfrac {i_{1}}{i_{2}}}}$	${\displaystyle {\tfrac {i_{1}}{i_{4}}}-{\tfrac {i_{1}}{i_{3}}}}$	${\displaystyle {\tfrac {i_{1}}{i_{5}}}-{\tfrac {i_{1}}{i_{4}}}}$	${\displaystyle {\tfrac {i_{1}}{i_{6}}}-{\tfrac {i_{1}}{i_{5}}}}$	${\displaystyle {\tfrac {i_{1}}{i_{7}}}-{\tfrac {i_{1}}{i_{6}}}}$	${\displaystyle {\tfrac {i_{1}}{i_{8}}}-{\tfrac {i_{1}}{i_{7}}}}$	${\displaystyle {\tfrac {i_{1}}{i_{9}}}-{\tfrac {i_{1}}{i_{8}}}}$
Drehmoment- wdlg.[A 3]	${\displaystyle \mu _{R}}$[A 3]	${\displaystyle \mu _{1}}$[A 3]	${\displaystyle \mu _{2}}$[A 3]	${\displaystyle \mu _{3}}$[A 3]	${\displaystyle \mu _{4}}$[A 3]	${\displaystyle \mu _{5}}$[A 3]	${\displaystyle \mu _{6}}$[A 3]	${\displaystyle \mu _{7}}$[A 3]	${\displaystyle \mu _{8}}$[A 3]	${\displaystyle \mu _{9}}$[A 3]
Wirkungs- grad ${\displaystyle \eta _{n}}$[A 4]	${\displaystyle {\frac {\mu _{R}}{i_{R}}}}$[A 4]	${\displaystyle {\frac {\mu _{1}}{i_{1}}}}$[A 4]	${\displaystyle {\frac {\mu _{2}}{i_{2}}}}$[A 4]	${\displaystyle {\frac {\mu _{3}}{i_{3}}}}$[A 4]	${\displaystyle {\frac {\mu _{4}}{i_{4}}}}$[A 4]	${\displaystyle {\frac {\mu _{5}}{i_{5}}}}$[A 4]	${\displaystyle {\frac {\mu _{6}}{i_{6}}}}$[A 4]	${\displaystyle {\frac {\mu _{7}}{i_{7}}}}$[A 4]	${\displaystyle {\frac {\mu _{8}}{i_{8}}}}$[A 4]	${\displaystyle {\frac {\mu _{9}}{i_{9}}}}$[A 4]
W9A 400 W9A 500 W9A 700 W9A 900 725.0	400 Nm[4] 500 Nm[4] 700 Nm[2] 1.000 Nm[5] NAG 3[A 25][3] · 2013[A 26][12]			46 98	44 100	36 84	34 86	3 3	9,1495 8,1991 [A 7] [A 20]	1,8194
										1,3188 [A 19]
Gang	R	1	2	3	4	4	6	7	8	9
Überset- zung[A 2]	−4,9316 [A 20][A 7] ${\displaystyle -{\tfrac {6.125}{1.242}}}$	5,5032 ${\displaystyle {\tfrac {6.835}{1.242}}}$	3,3333 ${\displaystyle {\tfrac {10}{3}}}$	2,3148 ${\displaystyle {\tfrac {125}{54}}}$	1,6611 [A 23] ${\displaystyle {\tfrac {299}{180}}}$	1,2106 ${\displaystyle {\tfrac {1.075}{888}}}$	1,0000 [A 24] ${\displaystyle {\tfrac {1}{1}}}$	0,8651 [A 23][A 24] ${\displaystyle {\tfrac {58.781}{67.944}}}$	0,7167 ${\displaystyle {\tfrac {43}{60}}}$	0,6015 ${\displaystyle {\tfrac {52.675}{87.576}}}$
Stufe	0,8961 [A 20]	1,0000	1,6510	1,4400	1,3935	1,3722	1,2106	1,1559	1,2072	1,1915
Δ Stufe[A 22]			1,1465	1,0333	1,0156 [A 23]	1,1335	1,0473	0,9575 [A 23]	1,0131
Drehzahl	-1,1159	1,0000	1,6510	2,3774	3,3130	4,5459	5,5032	6,3611	7,6789	9,1495
Δ Drehzahl	1,1159	1,0000	0,6510	0,7264	0,9356	1,2329	0,9573 [A 24]	0,8579 [A 24]	1,3178	1,4706
Drehmo- ment[A 3]	–4,7357 –4,6393	5,3541 5,2806	3,2867 3,2633	2,2683 2,2450	1,6385 1,6274	1,2006 1,1957	1,0000	0,8603 0,8578	0,7125 0,7104	0,5940 0,5902
Wirkungs- grad ${\displaystyle \eta _{n}}$[A 4]	0,9605 0,9407	0,9730 0,9595	0,9861 0,9790	0,9800 0,9698	0,9865 0,9797	0,9918 0,9877	1,0000	0,9944 0,9915	0,9943 0,9913	0,9877 0,9813
W9A 400 W9A 500 W9A 700 W9A 900 725.0	400 Nm[4] 500 Nm[4] 700 Nm[2] 1.000 Nm[5] NAG 3[A 25][3] · 2016[A 26][11][16]			46 98	44 100	37 83	34 86	3 3	8,9022 7,9775 [A 7] [A 20]	1,7946
										1,3143 [A 19]
Gang	R	1	2	3	4	4	6	7	8	9
Überset- zung[A 2]	−4,7983 [A 20][A 7] ${\displaystyle -{\tfrac {12.250}{2.553}}}$	5,3545 ${\displaystyle {\tfrac {13.670}{2.553}}}$	3,2432 ${\displaystyle {\tfrac {120}{37}}}$	2,2523 ${\displaystyle {\tfrac {250}{111}}}$	1,6356 [A 23] ${\displaystyle {\tfrac {3.631}{2.220}}}$	1,2106 ${\displaystyle {\tfrac {1.075}{888}}}$	1,0000 [A 24] ${\displaystyle {\tfrac {1}{1}}}$	0,8651 [A 23][A 24] ${\displaystyle {\tfrac {58.781}{67.944}}}$	0,7167 ${\displaystyle {\tfrac {43}{60}}}$	0,6015 ${\displaystyle {\tfrac {52.675}{87.576}}}$
Stufe	0,8961 [A 20]	1,0000	1,6510	1,4400	1,3770	1,3511	1,2106	1,1559	1,2072	1,1915
Δ Stufe[A 22]			1,1465	1,0457	1,0192 [A 23]	1,1160	1,0473	0,9575 [A 23]	1,0131
Drehzahl	-1,1159	1,0000	1,6510	2,3774	3,2737	4,4231	5,3545	6,1892	7,4714	8,9022
Δ Drehzahl	1,1159	1,0000	0,6510	0,7264	0,8964	1,1493	0,9314 [A 24]	0,8347 [A 24]	1,2822	1,4308
Drehmo- ment[A 3]	–4,6085 –4,5151	5,2103 5,1392	3,1984 3,1759	2,2073 2,1849	1,6139 1,6031	1,2006 1,1957	1,0000	0,8603 0,8578	0,7125 0,7104	0,5940 0,5902
Wirkungs- grad ${\displaystyle \eta _{n}}$[A 4]	0,9606 0,9410	0,9732 0,9598	0,9862 0,9793	0,9802 0,9701	0,9868 0,9802	0,9918 0,9877	1,0000	0,9944 0,9915	0,9943 0,9913	0,9877 0,9813
W9A 400 W9A 500 W9A 700 W9A 900 725.1[A 27]	400 Nm[4] 500 Nm[4] 700 Nm[2] 1.000 Nm[5] NAG 3[A 25][3] · 2020[11][A 27]			46 98	44 100	37 83	34 86	3 3	8,9022 7,9775 [A 7] [A 20]	1,7946
										1,3143 [A 19]
Gang	R	1	2	3	4	4	6	7	8	9
Überset- zung[A 2]	−4,7983 [A 20][A 7]	5,3545	3,2432	2,2523	1,6356 [A 23]	1,2106	1,0000 [A 24]	0,8651 [A 23][A 24]	0,7167	0,6015
Jatco 9AT JR913E	700 Nm[6.1] 2019[A 28][6.3]			45 96	41 91	38 86	37 92	3 3	9,091 8,0416 [A 7] [A 20]	1,7994
										1,3177 [A 19]
Gang	R	1	2	3	4	4	6	7	8	9
Überset- zung[A 2]	−4,7991 [A 20][A 7] ${\displaystyle -{\tfrac {45.136}{9.405}}}$	5,4254 ${\displaystyle {\tfrac {51.026}{9.405}}}$	3,2632 ${\displaystyle {\tfrac {62}{19}}}$	2,2496 ${\displaystyle {\tfrac {2.821}{1.254}}}$	1,6491 [A 23] ${\displaystyle {\tfrac {94}{57}}}$	1,2213 ${\displaystyle {\tfrac {8.372}{6.855}}}$	1,0000 [A 24] ${\displaystyle {\tfrac {1}{1}}}$	0,8619 [A 23][A 24] ${\displaystyle {\tfrac {18.929}{21.963}}}$	0,7132 ${\displaystyle {\tfrac {92}{129}}}$	0,5968 ${\displaystyle {\tfrac {66.976}{112.227}}}$
Stufe	0,8846 [A 20]	1,0000	1,6626	1,4505	1,3641	1,3503	1,2213	1,1603	1,2085	1,1950
Δ Stufe[A 22]			1,1462	1,0634	1,0102 [A 23]	1,1056	1,0526	0,9601 [A 23]	1,0113
Drehzahl	-1,1305	1,0000	1,6626	2,4117	3,2899	4,4423	5,4254	6,2950	7,6074	9,0910
Δ Drehzahl	1,1305	1,0000	0,6626	0,7491	0,8782	1,1525	0,9831 [A 24]	0,8696 [A 24]	1,3124	1,4836
Drehmoment- wdlg.[A 3]	–4,6087 –4,5149	5,2785 5,2061	3,2179 3,1953	2,2044 2,1818	1,6270 1,6161	1,2107 1,2055	1,0000	0,8570 0,8544	0,7090 0,7069	0,5893 0,5855
Wirkungs- grad ${\displaystyle \eta _{n}}$[A 4]	0,9605 0,9408	0,9731 0,9596	0,9862 0,9792	0,9800 0,9699	0,9867 0,9800	0,9914 0,9871	1,0000	0,9943 0,9914	0,9942 0,9912	0,9875 0,9810
Betätigte Schaltelemente[A 29]
Bremse A[A 30]	❶								❶	❶
Bremse B[A 31]	❶	❶		❶	(❶)[A 32]	❶		❶		❶
Bremse C[A 33]	❶	❶	❶	❶	❶[A 9]
Kuppl. D[A 34]			❶	❶		❶	❶
Kuppl. E[A 35]		❶	❶				❶	❶	❶
Kuppl. F[A 36]					❶[A 9]	❶	❶	❶	❶	❶
Geometrische Verhältnisse: Drehzahlwandlung
Überset- zung R–2[A 2] gewöhnl.[A 37] elementar notiert[A 38]	${\displaystyle i_{R}=-{\frac {R_{1}R_{2}(S_{3}+R_{3})}{S_{1}(S_{2}+R_{2})S_{3}}}}$			${\displaystyle i_{1}={\frac {(S_{1}(S_{2}+R_{2})+R_{1}S_{2})(S_{3}+R_{3})}{S_{1}(S_{2}+R_{2})S_{3}}}}$				${\displaystyle i_{2}={\frac {S_{3}+R_{3}}{S_{3}}}}$
	${\displaystyle i_{R}=-{\tfrac {{\tfrac {R_{1}}{S_{1}}}\left(1+{\tfrac {R_{3}}{S_{3}}}\right)}{1+{\tfrac {S_{2}}{R_{2}}}}}}$			${\displaystyle i_{1}=\left(1+{\tfrac {\tfrac {R_{1}}{S_{1}}}{1+{\tfrac {R_{2}}{S_{2}}}}}\right)\left(1+{\tfrac {R_{3}}{S_{3}}}\right)}$				${\displaystyle i_{2}=1+{\tfrac {R_{3}}{S_{3}}}}$
Überset- zung 3–6[A 2] gewöhnl.[A 37] elementar notiert[A 38]	${\displaystyle i_{3}={\frac {R_{2}(S_{3}+R_{3})}{(S_{2}+R_{2})S_{3}}}}$			${\displaystyle i_{4}={\frac {S_{3}(S_{4}+R_{4})+R_{3}S_{4}}{S_{3}(S_{4}+R_{4})}}}$[A 9]				${\displaystyle i_{5}={\frac {R_{2}R_{4}}{R_{2}R_{4}-S_{2}S_{4}}}}$		${\displaystyle i_{6}={\frac {1}{1}}}$
	${\displaystyle i_{3}={\tfrac {1+{\tfrac {R_{3}}{S_{3}}}}{1+{\tfrac {S_{2}}{R_{2}}}}}}$			${\displaystyle i_{4}=1+{\tfrac {\tfrac {R_{3}}{S_{3}}}{1+{\tfrac {R_{4}}{S_{4}}}}}}$			${\displaystyle i_{5}={\tfrac {1}{1-{\tfrac {S_{2}S_{4}}{R_{2}R_{4}}}}}}$
Überset- zung 7–9[A 2] gewöhnl.[A 37] elementar notiert[A 38]	${\displaystyle i_{7}={\frac {R_{4}(S_{1}(S_{2}+R_{2})+R_{1}S_{2})}{S_{1}R_{4}(S_{2}+R_{2})+R_{1}S_{2}(S_{4}+R_{4})}}}$				${\displaystyle i_{8}={\frac {R_{4}}{S_{4}+R_{4}}}}$		${\displaystyle i_{9}={\frac {R_{1}R_{2}R_{4}}{S_{1}S_{4}(S_{2}+R_{2})+R_{1}R_{2}(S_{4}+R_{4})}}}$
	${\displaystyle i_{7}={\tfrac {1}{1+{\tfrac {\tfrac {S_{4}}{R_{4}}}{1+{\tfrac {S_{1}}{R_{1}}}\left(1+{\tfrac {R_{2}}{S_{2}}}\right)}}}}}$			${\displaystyle i_{8}={\tfrac {1}{1+{\tfrac {S_{4}}{R_{4}}}}}}$			${\displaystyle i_{9}={\tfrac {1}{1+{\tfrac {S_{4}}{R_{4}}}\left(1+{\tfrac {S_{1}}{R_{1}}}\left(1+{\tfrac {S_{2}}{R_{2}}}\right)\right)}}}$
Kinetische Verhältnisse: Drehmomentwandlung
Drehmo- ment[A 3] R–2	${\displaystyle \mu _{R}=-{\tfrac {{\tfrac {R_{1}}{S_{1}}}\eta _{0}\left(1+{\tfrac {R_{3}}{S_{3}}}\eta _{0}\right)}{1+{\tfrac {S_{2}}{R_{2}}}\cdot {\tfrac {1}{\eta _{0}}}}}}$			${\displaystyle \mu _{1}=\left(1+{\tfrac {{\tfrac {R_{1}}{S_{1}}}\eta _{0}}{1+{\tfrac {R_{2}}{S_{2}}}\cdot {\tfrac {1}{\eta _{0}}}}}\right)\left(1+{\tfrac {R_{3}}{S_{3}}}\eta _{0}\right)}$				${\displaystyle \mu _{2}=1+{\tfrac {R_{3}}{S_{3}}}\eta _{0}}$
Drehmo- ment[A 3] 3–6	${\displaystyle \mu _{3}={\tfrac {1+{\tfrac {R_{3}}{S_{3}}}\eta _{0}}{1+{\tfrac {S_{2}}{R_{2}}}\cdot {\tfrac {1}{\eta _{0}}}}}}$			${\displaystyle \mu _{4}=1+{\tfrac {{\tfrac {R_{3}}{S_{3}}}\eta _{0}}{1+{\tfrac {R_{4}}{S_{4}}}\cdot {\tfrac {1}{\eta _{0}}}}}}$			${\displaystyle \mu _{5}={\tfrac {1}{1-{\tfrac {S_{2}S_{4}}{R_{2}R_{4}}}{\eta _{0}}^{2}}}}$			${\displaystyle \mu _{6}={\tfrac {1}{1}}}$
Drehmo- ment[A 3] 7–9	${\displaystyle \mu _{7}={\tfrac {1}{1+{\tfrac {{\tfrac {S_{4}}{R_{4}}}\cdot {\tfrac {1}{\eta _{0}}}}{1+{\tfrac {S_{1}}{R_{1}}}\eta _{0}\left(1+{\tfrac {R_{2}}{S_{2}}}\eta _{0}\right)}}}}}$			${\displaystyle \mu _{8}={\tfrac {1}{1+{\tfrac {S_{4}}{R_{4}}}\cdot {\tfrac {1}{\eta _{0}}}}}}$			${\displaystyle \mu _{9}={\tfrac {1}{1+{\tfrac {S_{4}}{R_{4}}}\cdot {\tfrac {1}{\eta _{0}}}\left(1+{\tfrac {S_{1}}{R_{1}}}\cdot {\tfrac {1}{\eta _{0}}}\left(1+{\tfrac {S_{2}}{R_{2}}}\cdot {\tfrac {1}{\eta _{0}}}\right)\right)}}}$
[1] Durchgesehen 16 Januar 2026 Nomenklatur ${\displaystyle S_{n}=}$ Sonnenrad (englisch sun gear): Anzahl der Zähne ${\displaystyle R_{n}=}$ Hohlrad (englisch ring gear): Anzahl der Zähne ${\displaystyle \color {gray}{C_{n}=}}$ Steg oder Planetenradträger (englisch carier oder planetary gear carrier) (nicht erforderlich) ${\displaystyle s_{n}=}$ Sonnenrad: Wellendrehzahl ${\displaystyle r_{n}=}$ Hohlrad: Wellendrehzahl ${\displaystyle c_{n}=}$ Steg oder Planetengetriebeträger: Wellendrehzahl Mit ${\displaystyle n=}$ Gang ist ${\displaystyle i_{n}=}$ Übersetzung oder Getriebeübersetzung ${\displaystyle \omega _{1;n}=\omega _{t}=}$ Drehzahl Welle 1: Eingangswelle (Turbine) ${\displaystyle \omega _{2;n}=}$ Drehzahl Welle 2: Ausgangswelle ${\displaystyle T_{1;n}=T_{t}=}$ Drehmoment Welle 1: Eingangswelle (Turbine) ${\displaystyle T_{2;n}=}$ Drehmoment Welle 2: Ausgangswelle ${\displaystyle \mu _{n}=}$ Drehmomentwandlung oder Drehmomentverhältnis ${\displaystyle \eta _{n}=}$ Wirkungsgrad ${\displaystyle i_{0}=}$ Übersetzung als Standgetriebe ${\displaystyle \eta _{0}=}$ (angenommener) Getriebewirkungsgrad als Standgetriebe [2] Übersetzung (Getriebeübersetzung) ${\displaystyle i_{n}}$ — Drehzahlübersetzung — Die Übersetzung ${\displaystyle i_{n}}$ ist das Verhältnis von der Drehzahl der Eingangswelle ${\displaystyle \omega _{1;n}}$ zur Drehzahl der Ausgangswelle ${\displaystyle \omega _{2;n}}$ und entspricht daher dem Kehrwert der Wellendrehzahlen ${\displaystyle i_{n}={\frac {1}{\frac {\omega _{2;n}}{\omega _{1;n}}}}={\frac {\omega _{1;n}}{\omega _{2;n}}}={\frac {\omega _{t}}{\omega _{2;n}}}}$ [3] Drehmomentwandlung (Drehmomentverhältnis) ${\displaystyle \mu _{n}}$ — Drehmomentübersetzung — Die Drehmomentwandlung ${\displaystyle \mu _{n}}$ ist das Verhältnis von Ausgangsdrehmoment ${\displaystyle T_{2;n}}$ (englisch torque) zum Eingangsdrehmoment ${\displaystyle T_{1;n}}$ (englisch torque) abzüglich der Wirkungsgradverluste und entspricht daher (abgesehen von den Wirkungsgradverlusten) ebenfalls dem Kehrwert der Wellendrehzahlen ${\displaystyle \mu _{n}=i_{n}\eta _{n;\eta _{0}}={\frac {\omega _{1;n}\eta _{n;\eta _{0}}}{\omega _{2;n}}}={\frac {T_{2;n}\eta _{n;\eta _{0}}}{T_{1;n}}}}$ wobei ${\displaystyle \eta _{n;\eta _{0}}}$ je nach Getriebe gemäß den in dieser Tabelle aufgeführten Formeln variieren kann und ${\displaystyle 0\leq \eta _{n;\eta _{0}}\leq 1}$ [4] Wirkungsgrad Der Wirkungsgrad ${\displaystyle \eta _{n}}$ wird berechnet aus der Drehmomentwandlung in Bezug auf die Übersetzung (Getriebeübersetzung) ${\displaystyle \eta _{n}={\frac {\mu _{n}}{i_{n}}}}$ Die Verlustleistung einfach kämmender Zahnradpaare liegt im Bereich von 1 % bis 1,5 % schrägverzahnte Zahnradpaare, die zur Geräuschreduzierung in Personenkraftwagen eingesetzt werden, liegen im oberen Bereich der Verlustspanne geradeverzahnte Zahnradpaare, die aufgrund ihres schlechteren Geräuschkomforts auf Nutzfahrzeuge beschränkt sind, liegen im unteren Bereich der Verlustspanne Korridor für Drehmomentwandlung und Wirkungsgrad in Planetenradsätzen wird die Standübersetzung ${\displaystyle i_{0}}$ über die Planetenräder und damit durch zwei Kämmungen gebildet aus Vereinfachungsgründen wird dort verbreitet der Wirkungsgrad für beide Eingriffe zusammen angegeben die hier angegebenen Wirkungsgrade ${\displaystyle \eta _{n}}$ basieren auf angenommenen Wirkungsgraden für die Standübersetzung ${\displaystyle i_{0}}$ von ${\displaystyle \eta _{0}=0,9800}$ (oberer Wert) und ${\displaystyle \eta _{0}=0,9700}$ (unterer Wert) für beide Eingriffe zusammen der korrespondierende Wirkungsgrad für einfach kämmende Zahnradpaare liegt mit ${\displaystyle {\eta _{0}}^{\tfrac {1}{2}}}$ bei ${\displaystyle 0,9800^{\tfrac {1}{2}}=0,98995}$ (oberer Wert) und ${\displaystyle 0,9700^{\tfrac {1}{2}}=0,98489}$ (unterer Wert) [5] Layout An- und Abtriebsseite liegen einander gegenüber Planetenradsatz 1 ist auf der Antriebsseite (Turbinenseite) Angetrieben werden S1, C4 und, falls betätigt, C1 Der Abtrieb erfolgt über C3 [6] Spreizung (Gesamtübersetzung) nominal ${\displaystyle {\frac {\omega _{2;n}}{\omega _{2;1}}}={\frac {\frac {\omega _{2;n}}{\omega _{2;1}\omega _{2;n}}}{\frac {\omega _{2;1}}{\omega _{2;1}\omega _{2;n}}}}={\frac {\frac {1}{\omega _{2;1}}}{\frac {1}{\omega _{2;n}}}}={\frac {\frac {\omega _{t}}{\omega _{2;1}}}{\frac {\omega _{t}}{\omega _{2;n}}}}={\frac {i_{1}}{i_{n}}}}$ Eine größere Spreizung ermöglicht die Absenkung das Drehzahlniveau bei Überlandfahrt die Erhöhung der Steigfähigkeit bei Pass- oder Geländefahrt oder im Anhängerbetrieb [7] Spreizung (Gesamtübersetzung) effektiv ${\displaystyle {\frac {\omega _{2;n}}{max(\omega _{2;1};|\omega _{2;R}|)}}={\frac {min(i_{1};|i_{R}|)}{i_{n}}}}$ Die Spreizung ist effektiv nur in dem Maße nutzbar, wie die Übersetzung des Rückwärtsganges jene des 1. Ganges erreicht siehe auch Standard R:1 Exkurs Der Rückwärtsgang ist in der Regel länger als der 1. Gang übersetzt die effektive Spreizung ist daher für die Beschreibung der Eignung eines Getriebes von zentraler Bedeutung denn in diesen Fällen vermittelt die nominale Spreizung ein irreführendes Bild das nur für Fahrzeuge mit hoher spezifischer Leistung unproblematisch ist Marktteilnehmer Hersteller haben naturgemäß kein Interesse daran, die effektive Spreizung anzugeben Anwender haben den praktischen Nutzen, den die effektive Spreizung für sie hat, bisher nicht formuliert In Forschung und Lehre spielt die effektive Spreizung bisher keine Rolle Entgegen ihrer Bedeutung konnte sich die effektive Spreizung daher bisher weder in der Theorie noch in der Praxis etablieren. Ende Exkurs [8] Zentrum Spreizung ${\displaystyle (i_{1}i_{n})^{\frac {1}{2}}}$ Das Zentrum gibt das Drehzahlniveau des Getriebes an Zusammen mit der Achsantriebsübersetzung ergibt sich das Drehzahlniveau des Fahrzeuges [9] außer im 4. Gang, wenn in Simpson-Konfiguration eingesetzt [10] Durchschnittliche Gangstufenweite ${\displaystyle \left({\frac {\omega _{2;n}}{\omega _{2;1}}}\right)^{\frac {1}{n-1}}=\left({\frac {i_{1}}{i_{n}}}\right)^{\frac {1}{n-1}}}$ Zwischen ${\displaystyle n}$ Gängen liegen ${\displaystyle n-1}$ Gangstufen mit abnehmender Stufungsweite schließen die Gänge besser aneinander an der Schaltkomfort nimmt zu [11] Sonne 1: Sonnenrad von Radsatz 1 [12] Ring 1: Hohlrad von Radsatz 1 [13] Sonne 2: Sonnenrad von Radsatz 2 [14] Ring 2: Hohlrad von Radsatz 2 [15] Sonne 3: Sonnenrad von Radsatz 3 [16] Ring 3: Hohlrad von Radsatz 3 [17] Sonne 4: Sonnenrad von Radsatz 4 [18] Ring 4: Hohlrad von Radsatz 4 [19] Standard 50:50 — 50 % liegt über und 50 % unter der durchschnittlichen Gangstufe — Mit stetig fallenden Gangstufen (gelb markierte Zeile Stufe) und einer besonders großen Stufe vom 1. zum 2. Gang ist die untere Hälfte der Gangstufen (zwischen den kleinen Gängen; abgerundet, hier die ersten 4) stets größer und die obere Hälfte der Gangstufen (zwischen den großen Gängen; aufgerundet, hier die letzten 4) stets kleiner als die durchschnittliche Gangstufe (gelb markierte Zelle zwei Zeilen darüber ganz rechts) untere Hälfte: kleinere Gangstufen sind eine Verschwendung möglicher Übersetzungen (rot fett) obere Hälfte: größere Gangstufen sind unbefriedigend (rot fett) [20] Standard R:1 — Rückwärts- und 1. Gang betragsgleich übersetzt — Der ideale Rückwärtsgang hat das gleiche Übersetzungsverhältnis wie der 1. Gang keine Beeinträchtigung beim Rangieren insbesondere im Anhängerbetrieb ein Drehmomentwandler kann diesen Mangel nur teilweise ausgleichen Plus 11,11 % minus 10 % im Vergleich zum 1. Gang ist gut Plus 25 % minus 20 % ist akzeptabel (rot) Darüber ist unbefriedigend (rot fett) siehe auch Spreizung (Gesamtübersetzung) effektiv [21] Standard 1:2 — Gangstufe 1. zu 2. Gang möglichst klein — Bei stetig fallenden Gangstufen (gelb markierte Zeile Stufe) ist die größte Gangstufe die vom 1. zum 2. Gang, die für einen guten Drehzahlanschluss und einen komfortablen Gangwechsel möglichst klein sein muss Eine Gangstufe von bis zu 1,6667 : 1 (5 : 3) ist gut Bis zu 1,7500 : 1 (7 : 4) ist akzeptabel (rot) Darüber ist unbefriedigend (rot fett) [22] Von großen zu kleinen Gängen (von rechts nach links) [23] Standard STEP — Von großen zu kleinen Gängen: stetige und progressive Zunahme der Gangstufe — Gangstufen sollen ansteigen: Δ Stufe (erste grün markierte Zeile Δ Stufe) ist stets größer als 1 möglichst progressiv: Δ Stufe ist stets größer als die vorhergehende nicht progressiv ansteigend ist akzeptabel (rot) nicht ansteigend ist unbefriedigend (rot fett) [24] Standard SPEED — Von kleinen zu großen Gängen: stetige Zunahme der Wellendrehzahldifferenz — Wellendrehzahldifferenzen sollen ansteigen: Δ Wellendrehzahl (zweite grün markierte Zeile Δ (Wellen-)Drehzahl) ist stets größer als die vorhergehende 1 Differenz kleiner als die vorhergehende ist akzeptabel (rot) 2 aufeinanderfolgende sind eine Verschwendung möglicher Übersetzungen (rot fett) [25] 3. Generation fortschrittlicher Automatikgetriebe mit einem kombinierten Konzept aus parallel und seriell gekoppelten Planetenradsätzen für mehr Gänge und verbesserte Wirtschaftlichkeit, bei Mercedes-Benz als NAG 3 bezeichnet (Neue Automatikgetriebe-Generation 3) [26] Erste Version mit einer Gesamtspreizung von über 9,1:1. 2016 eingestellt Zweite Version ohne Ankündigung mit der Mercedes-Benz E-Klasse (W 213) zur Reduzierung der Stufe zwischen 4. und 5. Gang unter die der 7G-TRONIC (1:1,3684 = 19:26) AMG SpeedShift MCT 9G bis maximal 900 Nm [27] mit Hybridantriebs-Komponenten [28] unter Lizenz von Daimler [29] Bauartbedingt gekoppelte Bauelemente R1 und C2 R2, S3 und S4 [30] Bremst C1 [31] Bremst S2 [32] Nicht beteiligt. Dient nur der Aufrechterhaltung der Schaltlogik: nur ein Schaltelement wird zum hoch- oder runterschalten gewechselt [33] Bremst R3 [34] Kuppelt S1 mit C1 [35] Kuppelt C1 mit R2 [36] Kuppelt C3 mit R4 [37] gewöhnliche Notation zur direkten Bestimmung des Bruches [38] elementare Notation alternative Darstellung zur Ermittlung der Übersetzung enthält nur Operanden mit einfachen Brüchen beider Zentralräder eines Planetenradsatzes oder mit dem Wert 1 als Grundlage zur zuverlässigen und nachvollziehbaren Ermittlung von Drehmomentwandlung und Wirkungsgrad

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