Funktionsprinzip des Gangschaltmechanismus. Mechanisches Getriebe

Ein manuelles Getriebe (abgekürzte Bezeichnung für manuelles Getriebe) ist immer noch das gebräuchlichste Gerät, das das Motordrehmoment ändert. Die Box hat ihren Namen von der mechanischen (manuellen) Methode der Gangschaltung.

Das Schaltgetriebe gehört zu den Stufengetrieben, d.h. das Drehmoment darin wird in Schritten geändert. Eine Stufe (oder ein Getriebe) ist ein Paar zusammenwirkender Zahnräder. Jede der Stufen sorgt für eine Drehung mit einer bestimmten Winkelgeschwindigkeit, oder anders ausgedrückt, hat ihre eigene Verhältnis.

Das Übersetzungsverhältnis ist das Verhältnis der Zähnezahl des Abtriebsrads zur Zähnezahl des Antriebsrads. Unterschiedliche Getriebestufen haben unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse. Der niedrigste Gang hat die höchste Übersetzung, der höchste Gang hat den niedrigsten.

Je nach Stufenzahl werden Viergang-, Fünfgang-, Sechsganggetriebe und höher unterschieden. Am weitesten verbreitet bei modernen Autos ist ein Fünfganggetriebe.

Aus der ganzen Vielfalt der Schaltgetriebeausführungen lassen sich zwei Haupttypen unterscheiden: Dreiwellen und Zweiwellen. Bei Fahrzeugen mit Heckantrieb wird in der Regel ein Dreiwellengetriebe verbaut. Bei Pkw mit Frontantrieb kommt ein Zweiwellen-Schaltgetriebe zum Einsatz. Das Design und das Funktionsprinzip dieser Getriebe weisen erhebliche Unterschiede auf, sodass sie separat betrachtet werden.

Mechanisches Getriebe mit drei Wellen

Das Dreiwellengetriebe besteht aus einer antreibenden (primären), zwischengeschalteten, angetriebenen (sekundären) Wellen, auf denen sich Zahnräder mit Synchronisierungen befinden. Das Design der Box beinhaltet auch einen Schaltmechanismus. Alle Elemente befinden sich im Getriebegehäuse (Gehäuse).

Antriebswelle stellt eine Verbindung zur Kupplung her. Die Welle hat Keilverzahnungen für die Kupplungsscheibe. Das Drehmoment von der Antriebswelle wird über das entsprechende Zahnrad übertragen, das mit dieser starr kämmt.

Zwischenwelle parallel zur Eingangswelle angeordnet. Auf der Welle befindet sich ein Getriebeblock, der mit dieser in starrem Eingriff steht.

Abtriebswelle auf der gleichen Achse wie der Master liegen. Technisch erfolgt dies durch ein Endlager an der Antriebswelle, die die Abtriebswelle umfasst. Der Getriebeblock der Abtriebswelle ist nicht mit der Welle verbunden und dreht sich daher frei darauf. Der Getriebeblock der Zwischen- und Abtriebswelle sowie das Zahnrad der Abtriebswelle stehen in ständigem Eingriff.

Synchronisatoren befinden sich zwischen den Zahnrädern der Abtriebswelle (ein anderer Name ist Synchronkupplungen). Die Wirkungsweise von Synchronisierungen beruht auf der Ausrichtung (Synchronisation) der Winkelgeschwindigkeiten der Zahnräder der Abtriebswelle mit der Winkelgeschwindigkeit der Welle selbst aufgrund von Reibungskräften. Synchronisatoren haben einen starren Eingriff mit der Abtriebswelle und können sich aufgrund der Keilwellenverbindung entlang dieser in Längsrichtung bewegen. Bei modernen Getrieben sind in allen Gängen Synchronisatoren verbaut.

Der Schaltmechanismus eines Dreiwellengetriebes befindet sich in der Regel direkt am Getriebegehäuse. Konstruktiv besteht es aus einem Steuerhebel und Schiebern mit Gabeln. Um das gleichzeitige Einlegen von zwei Gängen zu verhindern, ist der Mechanismus mit einer Sperrvorrichtung ausgestattet. Der Schaltmechanismus kann auch ferngesteuert werden.

Das Getriebegehäuse dient der Aufnahme von Konstruktionsteilen und Mechanismen sowie der Öllagerung. Das Kurbelgehäuse besteht aus einer Aluminium- oder Magnesiumlegierung.

Das Funktionsprinzip eines Dreiwellen-Schaltgetriebes

In Neutralstellung des Bedienhebels wird kein Drehmoment vom Motor auf die Antriebsräder übertragen. Wenn Sie den Steuerhebel bewegen, bewegt die entsprechende Gabel die Synchronmuffe. Die Kupplung sorgt für die Synchronisation der Winkelgeschwindigkeiten des entsprechenden Zahnrads und der Abtriebswelle. Danach greift der Zahnkranz der Kupplung in den Zahnkranz des Ritzels ein und das Ritzel wird auf der Abtriebswelle arretiert. Das Getriebe überträgt das Drehmoment vom Motor mit einer bestimmten Übersetzung auf die Antriebsräder.

Die Rückwärtsbewegung wird durch das entsprechende Getriebegetriebe bereitgestellt. Die Drehrichtungsänderung erfolgt durch einen Zwischenrückwärtsgang, der auf einer separaten Achse montiert ist.

Die Einrichtung eines mechanischen Zweiwellengetriebes

Ein Zweiwellengetriebe besteht aus einer antreibenden (primären) und einer angetriebenen (sekundären) Welle mit Getriebeblöcken und Synchronisierungen. Außerdem befinden sich Hauptzahnrad und Differenzial im Getriebegehäuse.

Antriebswelle, sowie in einer Dreiwellenbox, stellt eine Verbindung mit einer Kupplung her. Auf der Welle ist ein Zahnradblock starr befestigt.

Parallel zur Antriebswelle befindet sich Abtriebswelle mit einem Getriebeblock. Die Zahnräder der Abtriebswelle stehen in ständigem Eingriff mit den Zahnrädern der Abtriebswelle und drehen sich frei auf der Welle. Auf der Abtriebswelle ist das Hauptzahnrad-Antriebszahnrad starr befestigt. Zwischen den Zahnrädern der Abtriebswelle sind Synchronkupplungen eingebaut.

Um die Längenabmessungen zu reduzieren, erhöhen Sie die Stufenzahl bei mehreren Getriebeausführungen, statt einer Abtriebswelle werden zwei oder sogar drei Abtriebswellen verbaut. Auf jeder der Wellen ist ein Zahnrad des Hauptzahnrades starr befestigt, das mit einem Abtriebszahnrad kämmt - tatsächlich sind es drei Hauptzahnräder.

Hauptzahnrad und Differentialübertragungsdrehmoment von der Abtriebswelle der Box zu den Antriebsrädern des Fahrzeugs. Das Differenzial lässt die Räder bei Bedarf mit unterschiedlichen Winkelgeschwindigkeiten rotieren.

Der Schaltmechanismus eines Zweiwellengetriebes ist in der Regel fernwirkend, d.h. getrennt vom Kofferaufbau. Die Verbindung zwischen der Box und dem Mechanismus kann mit Stangen oder Kabeln erfolgen. Am einfachsten ist die Kabelverbindung, daher wird sie häufiger in Schaltmechanismen verwendet.

Der Schaltmechanismus eines Zweiwellengetriebes besteht aus einem Schalthebel, der über Seilzüge mit den Gangwahl- und Schalthebeln verbunden ist. Die Hebel wiederum sind mit Gabeln mit der zentralen Schaltstange verbunden.

Die Gangwahl bedeutet die seitliche Bewegung des Steuerhebels relativ zur Fahrzeugachse (Bewegung zu einem Gangpaar), durch Einlegen eines Ganges - die Längsbewegung des Hebels (Bewegung zu einem bestimmten Gang).

Das Funktionsprinzip eines mechanischen Zweiwellengetriebes

Das Funktionsprinzip ähnelt einem Dreiwellenkasten. Der Hauptunterschied liegt in den Besonderheiten des Schaltmechanismus.

Die Bewegung des Steuerhebels beim Einlegen eines bestimmten Gangs wird in Quer- und Längsbewegung unterteilt. Bei seitlicher Bewegung des Bedienhebels wird die Kraft auf den Gangwahlzug übertragen. Das wiederum wirkt auf den Gangwahlhebel. Der Hebel dreht die Zentralstange um die Achse und ermöglicht so die Wahl der Gänge.

Bei weiterer Längsbewegung des Hebels wird die Kraft auf das Schaltseil und dann auf den Schalthebel übertragen. Der Hebel erzeugt eine horizontale Bewegung der Stange mit Gabeln. Die entsprechende Gabel auf der Stange bewegt die Synchronmuffe und sperrt das Abtriebswellenrad. Das Drehmoment des Motors wird auf die Antriebsräder übertragen.

Wenn Sie Fahranfänger sind oder bisher nur ein Automatikauto gefahren sind, kann Sie der Gedanke an einen Mechaniker zunächst erschrecken. Glücklicherweise kann jeder verstehen, wie man ein Auto mit Schaltgetriebe startet und wie man Gänge schaltet. Dazu müssen Sie verstehen, was eine Kupplung ist, den Umgang mit dem Schalthebel lernen und dann das Anfahren, Anhalten und Schalten bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten üben. Der einzige Weg, um wirklich zu lernen, ist durch Üben und Üben.

Schritte

Teil 1

Beginnen Sie mit dem Lernen auf einer ebenen Fläche. Wenn Sie zum ersten Mal ein Auto mit Schaltgetriebe fahren, nehmen Sie sich Zeit. Legen Sie Ihren Sicherheitsgurt an, sobald Sie in das Auto einsteigen. Es ist am besten, die Fenster während des Lernens geschlossen zu halten. Dadurch können Sie den Motor besser hören und entsprechend schalten.

• Ein Auto mit Schaltgetriebe hat drei Pedale. Links das Kupplungspedal, in der Mitte die Bremse und rechts das Gas. Die Position der Pedale ist für Linkslenker und Rechtslenker gleich.

1. Verstehen Sie den Zweck der Kupplung. Bevor Sie nach links auf ein unbekanntes Pedal treten, machen Sie sich mit seinen Funktionen vertraut.

   • Die Kupplung entkoppelt den laufenden Motor von den Rädern und ermöglicht das Schalten ohne das Zähneknirschen einzelner Gänge.
   • Treten Sie die Kupplung, bevor Sie die Gänge wechseln.

2. Stellen Sie den Sitz so ein, dass Sie das Kupplungspedal (links, neben dem Bremspedal) mit dem linken Fuß frei bis zum Boden drücken können.

   Treten Sie das Kupplungspedal durch und halten Sie es in dieser Position. Dies ist ein guter Zeitpunkt, um ein Gefühl für den Unterschied zwischen dem Kupplungspedal und dem Gas- und Bremspedal zu bekommen und zu lernen, die Kupplung langsam zu lösen.

   • Wenn Sie bisher nur mit Automatikgetriebe gefahren sind, kann es für Sie unangenehm sein, mit dem linken Fuß auf das Pedal zu treten, aber mit der Zeit werden Sie sich daran gewöhnen.

3. Stellen Sie den Gangschalthebel auf Neutral. Dies ist die Mittelstellung, in der sich der Hebel frei von einer Seite zur anderen bewegen kann. Das Fahrzeug hat keinen Gang eingelegt, wenn:

   • der Schalthebel ist in Neutralstellung und / oder
   • Kupplungspedal ganz durchgetreten.
   • Versuchen Sie nicht, die Gänge zu wechseln, ohne die Kupplung zu treten.

4. Starten Sie den Motor mit dem Zündschlüssel bei vollständig durchgetretenem Kupplungspedal. Stellen Sie sicher, dass sich der Schalthebel in Neutralstellung befindet. Ziehen Sie aus Sicherheitsgründen die Handbremse an, bevor Sie den Motor starten, insbesondere wenn Sie noch Anfänger sind.

   • Einige Autos starten in "Neutral" ohne gedrückte Kupplung, aber dies ist ein seltener Fall.

5. Nehmen Sie den Fuß von der Kupplung (vorausgesetzt, der Schalthebel befindet sich in Neutralstellung). Wenn Sie sich auf einer ebenen Fläche befinden, bleibt das Auto stehen, an einer Steigung fährt es nach unten. Wenn Sie sofort losfahren möchten, vergessen Sie nicht, die Handbremse zu lösen.

   Halt. Um die Haltestelle unter Kontrolle zu halten, wechseln Sie beim Herunterfahren die Gänge, bis Sie den ersten erreichen. Wenn Sie zum Stillstand kommen müssen, verlagern Sie Ihren rechten Fuß vom Gas auf die Bremse und treten Sie durch. Sobald Sie auf etwa 15 km/h abbremsen, werden Sie die Vibration spüren. Treten Sie das Kupplungspedal ganz durch und stellen Sie den Schalthebel auf Neutral. Verwenden Sie das Bremspedal, um vollständig zu stoppen.

   • Sie können bei jedem Gang anhalten. Dazu müssen Sie die Kupplung vollständig durchtreten und die Bremse betätigen, während Sie gleichzeitig in die Neutralstellung schalten. Verwenden Sie diese Methode nur, wenn Sie schnell anhalten müssen, da Sie dadurch weniger Kontrolle über das Fahrzeug haben.

Teil 4

1. Nehmen Sie ein paar einfache Lektionen von einem erfahrenen Fahrer. Wenn Sie bereits einen Führerschein haben, können Sie auf jeder Straße alleine üben, aber ein erfahrener Instruktor oder Partner kann Ihnen helfen, schnell auf den richtigen Weg zu kommen. Beginnen Sie auf einem flachen, leeren Bereich (z. B. einem leeren Parkplatz) und begeben Sie sich dann auf ruhige Straßen. Üben Sie auf derselben Route, bis Sie alle erforderlichen Fähigkeiten beherrschen.

2. Vermeiden Sie zunächst das Anhalten und Fahren auf steilen Hügeln. Wenn Sie gerade lernen, mit einem Schaltgetriebe zu fahren, nehmen Sie Routen ohne Stopps (z. B. Ampeln) auf der Spitze des Hügels. Um Schalthebel, Kupplung, Bremse und Gas unter Kontrolle zu halten, bedarf es einer sehr guten Reaktion und Koordination, sonst kann man beim Einlegen in den ersten Gang zurückrollen.

   • Sie müssen lernen, wie Sie Ihren rechten Fuß schnell (aber sanft) von der Bremse auf das Gaspedal schalten, während Sie die Kupplung mit dem linken lösen. Um nicht zurückzurollen, können Sie die Handbremse verwenden, aber vergessen Sie nicht, das Auto daraus zu entfernen, um vorwärts zu fahren.

3. Lernen Sie zu parken, besonders auf einem Hügel. Im Gegensatz zum Automatikgetriebe gibt es beim Schaltgetriebe keinen Parkgang. Wenn Sie einfach in die Neutralstellung schalten, kann das Fahrzeug vorwärts oder rückwärts rollen, insbesondere wenn die Straße an einer Steigung verläuft. Ziehen Sie immer die Handbremse an der Maschine an, aber denken Sie daran, dass sie allein nicht ausreicht, um sie an Ort und Stelle zu halten.

   • Wenn Sie bergauf parken (das Auto "schaut" nach oben), stellen Sie den Motor im Leerlauf ab, schalten Sie dann auf den ersten und ziehen Sie die Handbremse an. Wenn Sie bergab parken (das Auto "schaut" nach unten), machen Sie dasselbe, aber schalten Sie auf den Rückwärtsgang. Dadurch wird verhindert, dass das Fahrzeug vom Hügel herunterrollt.
   • An besonders steilen Hängen oder als zusätzliche Vorsichtsmaßnahme können Sie die Räder mit Unterlegkeilen sichern.

4. Halten Sie vollständig an, bevor Sie von Vorwärts- auf Rückwärts (und umgekehrt) schalten. Ein kompletter Stopp beim Richtungswechsel hilft, ernsthafte Schäden und kostspielige Getriebereparaturen zu vermeiden.

   • Es wird dringend empfohlen, vollständig anzuhalten, bevor Sie vom Rückwärts- in den Vorwärtsgang schalten. Bei den meisten Fahrzeugen mit Schaltgetriebe ist es möglich, bei langsamer Rückwärtsfahrt in den ersten oder zweiten Gang zu schalten, dies wird jedoch nicht empfohlen, um eine Überlastung der Kupplung zu vermeiden.
   • Einige Fahrzeuge haben eine Rückfahrsperre, damit Sie sie nicht versehentlich aktivieren. Bevor Sie den Rückwärtsgang verwenden, müssen Sie diesen Mechanismus kennen und wissen, wie Sie ihn deaktivieren können.

• Wenn das Auto stehen bleibt, lassen Sie die Kupplung so langsam wie möglich los. Halten Sie im Moment der Reibung an (wenn sich das Auto zu bewegen beginnt) und lassen Sie die Kupplung weiterhin sehr langsam los.
• Bei frostigem Wetter ist es nicht empfehlenswert, das Auto für längere Zeit an der Handbremse zu lassen. Die Feuchtigkeit gefriert und Sie können die Handbremse nicht lösen. Wenn das Auto auf einer ebenen Fläche geparkt wird, lassen Sie es im ersten Gang. Denken Sie daran, beim Betätigen der Kupplung die Handbremse anzuziehen, da sich die Maschine sonst in Bewegung setzt.
• Brems- und Kupplungspedal nicht verwechseln.
• Mit einem Schaltgetriebe können Sie die Räder leicht durchdrehen.
• Autos mit Schaltgetriebe gehören zur Serienausstattung.
• Lernen Sie, die Geräusche Ihres Motors zu erkennen, Sie sollten schließlich in der Lage sein, herauszufinden, wann Sie schalten müssen, ohne sich auf den Drehzahlmesser verlassen zu müssen.
• Wenn Sie glauben, dass das Auto abwürgt oder der Motor nicht rund läuft, treten Sie die Kupplung und warten Sie, bis sich der Motor stabilisiert hat.
• Denken Sie daran, die Kupplung ganz durchzutreten, bevor Sie den Gang wechseln.
• Falls keine Ganganzeige am Gangwahlhebel vorhanden ist, lassen Sie sich von einer erfahrenen Person beraten. Sie wollen nicht rückwärts in irgendetwas und niemanden fahren, während Sie denken, dass Sie im ersten Gang sind.
• Wenn Sie wissen, dass Sie an einem steilen Hang parken müssen, nehmen Sie einen Stein oder Ziegel mit, der sorgfältig unter das Rad gelegt werden muss. Dies ist keine schlechte Idee, da die Bremsen wie alle Teile verschleißen und Ihr Auto möglicherweise nicht am Hang halten.

Ein manuelles Getriebe ist eine Vorrichtung zum schrittweisen Ändern des Übersetzungsverhältnisses der Drehzahl vom Motor zu den Antriebsrädern. Bei Verwendung eines Schaltgetriebes wählt und legt der Fahrer den gewünschten Gang manuell (im Gegensatz zu einem Automatikgetriebe). Der Name dieses Geräts spiegelt auch die Tatsache wider, dass seine gesamte Funktionalität nur durch mechanische Elemente realisiert wird, ohne dass Hydraulik oder Elektronik (im Gegensatz zu hydraulischen oder elektrischen Getrieben) involviert sind. Beliebt, aber technisch zuverlässig, wird in dieser Veröffentlichung das Prinzip des Schaltgetriebes hervorgehoben.

Warum ist es für Automobilhersteller notwendig, ein Getriebe zu implementieren? Denn jeder Verbrennungsmotor eines Autos kann nur in einem begrenzten und eher kleinen Drehzahlbereich arbeiten. Und die Drehfrequenz der Räder - vom Anfahren bis zum Fahren mit hohen Geschwindigkeiten - liegt in einem viel größeren Bereich. Und es ist nicht möglich, eine universelle Übersetzung zu wählen, die diesen gesamten Bereich abdecken würde, während man den Drehzahlbereich sinnvoll ausnutzt.

Zum Starten und Beschleunigen des Autos sowie beim Fahren im Gelände ist im physikalischen Sinne eine größere Arbeit erforderlich, dh mehr Kraft auf die Räder auszuüben. Das heißt, bei niedriger Drehzahl werden hohe Motordrehzahlen benötigt.

Im Gegenteil, bei einer gleichmäßigen Bewegung eines beschleunigten Autos auf einer ebenen Straße ist seine Geschwindigkeit hoch, und es sind keine hohe Leistung und hohe Motordrehzahlen mehr erforderlich - um die gewünschte Geschwindigkeit zu halten, reichen sowohl niedrige Leistung als auch niedrige Drehzahlen aus. Mit zunehmender Geschwindigkeit wächst auch der aerodynamische Widerstand gegen die Bewegung des Motors, was hohe Drehzahlen und einen höheren Stromverbrauch erfordert. Das Gleiche - beim Bergauffahren müssen Sie die Zugkraft erhöhen.

Daher wird es notwendig, die Drehung vom Motor auf die Räder mit einem bestimmten Übersetzungsverhältnis zu übertragen, das abhängig von den Fahrbedingungen geändert werden könnte. Davon war einer der Pioniere der Weltautomobilindustrie, der deutsche Ingenieur Karl Benz, schon bei der allerersten langen (80 km) Fahrt in einem selbst konstruierten Auto überzeugt.

Dieser Roadtrip fand 1887 statt. Karl Benz und seine Frau Bertha und ihre Söhne gingen zur Schwiegermutter des Erfinders. Die 80 km lange Reise erwies sich aufgrund des unvollkommenen Designs des ersten Autos als sehr schwierig. Bei einigen scheinbar kleinen Anstiegen musste es manuell geschoben werden: Es fehlte an Traktion. Nach dieser Reise verbesserte Benz das Auto und stattete es mit einem zusätzlichen Hilfsgetriebe aus - "Herunterschalten", um die Traktion zu erhöhen.

Diese Idee wird bis heute im Getriebe verwendet: Die Übersetzung sollte variabel sein, so dass Sie unterschiedliche Übersetzungen zwischen den Drehzahlen der Motorkurbelwelle und den Antriebsrädern verwenden können.

Natürlich war das erste Schaltgetriebe von Karl Benz zunächst ein sehr primitives Gerät. Dies waren Riemenscheiben unterschiedlichen Durchmessers, die an der Antriebsachse befestigt waren. Sie waren durch einen Riemen mit dem Motor verbunden und mit Hilfe von Hebeln konnte der Riemen von einer Riemenscheibe zur anderen geworfen werden. Anschließend wurden der Lederriemen und die Riemenscheibe durch eine Metallkette und ein Kettenrad ersetzt, wie bei modernen "fortgeschrittenen" Fahrrädern.

Erstmals verbaute Wilhelm Maybach das Räderwerk und das Getriebe am Wagen. Parallel zu den deutschen Autoingenieuren beschäftigten sich in etwa denselben Jahren auch die Franzosen mit ähnlichen Forschungen. Das von Emil Levassor und Louis Panard geschaffene mechanische Getriebe nutzte bereits einen ganzen Satz Gänge mit unterschiedlichen Übersetzungen für die Vorwärtsfahrt und einen Gang für die Rückwärtsfahrt. Wie zu unserer Zeit waren die Zahnräder der Vorwärtsgänge auf einer sich längs ihrer Achse bewegenden Nebenwelle gelagert. Dadurch konnten Zahnräder unterschiedlicher Durchmesser mit einem Festrad auf der Eingangswelle kämmen.

Offiziell war Louis Renault der Erfinder eines mechanischen Getriebes, ähnlich dem modernen: 1899 patentierte der junge aufstrebende Automobilhersteller das weltweit erste Getriebe auf Basis eines Systems aus beweglichen Zahnrädern und Wellen. Es war Dreigang.

Der erste Mann, der das Schaltgetriebe - Louis Renault - in seinem "Labor" patentieren ließ.

Der überseeische Pionier der Automobilindustrie - Henry Ford - kopierte nicht die Errungenschaften deutscher und französischer Ingenieure, sondern ging seinen eigenen Weg. Sein Schaltgetriebe bestand aus mehreren Planetenrädern (Satelliten), die sich um das zentrale ("Sonnen-") Zahnrad drehten und mit einem Träger befestigt waren. Die ersten Serienautos "Ford A" waren mit einem solchen Planetengetriebe ausgestattet.

Eine ebenso wichtige technische Lösung wie die Erfindung eines Getriebes mit Zahnrädern unterschiedlicher Durchmesser war die Erfindung der Synchronisierung, die 1928 von Charles Ketering von General Motors gemacht wurde. Es erleichterte die Bedienung von Handschaltgetrieben, gab ihnen neue Impulse für Entwicklung und "technische Langlebigkeit".

Mehr als 120 Jahre sind seit der Erfindung von Louis Renault vergangen, aber das Grundprinzip des Stufengetriebes ist gleich geblieben. Moderne Handschaltgetriebe sind natürlich viel perfekter: Sie haben Gänge nicht direkt, sondern schrägverzahnt, sind komfortabler, leiser und langlebiger. Im Allgemeinen sind Autos mit "Mechanik" sparsamer als Autos mit Automatikgetriebe.

Das Schaltgetriebe besteht aus einem Satz unterschiedlich großer Schrägverzahnungen, die ineinander greifen, um unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse zwischen der Motorkurbelwelle und den Antriebsrädern zu erzeugen. Das Übersetzungsverhältnis wird zu einer weiteren Möglichkeit, sowohl die Zahnräder selbst als auch ein spezielles Gerät zu bewegen - die Synchronisierung. Seine Aufgabe ist es, die Umfangsgeschwindigkeiten der im Eingriff befindlichen Zahnräder auszugleichen (zu synchronisieren).

Das Prinzip lautet: Je höher die Übersetzung, desto niedriger der Gang. Der erste Gang wird als der niedrigste bezeichnet und hat die höchste Übersetzung. Auf ihm erfolgt die Drehübertragung von einem kleinen Zahnrad auf ein großes und bei hoher Kurbelwellendrehzahl bleibt die Fahrzeuggeschwindigkeit niedrig und die Zugkraft hoch. Im höchsten Gang ist das Gegenteil der Fall. In der Neutralstellung wird das Drehmoment des Motors nicht auf die Antriebsräder übertragen und das Auto rollt durch Trägheit oder steht still.

Die meisten modernen Serienautos, die mit einem Schaltgetriebe ausgestattet sind, haben 5 "Gangs" oder Vorwärtsgänge. Vor einigen Jahrzehnten waren die meisten manuellen Getriebe im Automobilbau Vierganggetriebe. Mechanische Getriebe mit sechs oder mehr Gängen werden in der Regel mit „aufgeladenen“ Sportwagen oder Jeeps ausgestattet.

Aus technischer Sicht handelt es sich beim Schaltgetriebe um ein Closed-Stage-Getriebe. Die Arbeitselemente seiner Konstruktion sind Zahnräder - Zahnräder, die abwechselnd in Eingriff kommen und die Umdrehungen der Eingangs- und Ausgangswelle sowie deren Frequenz ändern. Das Umschalten von Verbindungen und Gangkombinationen erfolgt manuell.

Ein Schaltgetriebe kann nur in Verbindung mit einer Kupplung funktionieren. Dieses Gerät wurde entwickelt, um Motor und Getriebe vorübergehend zu trennen. Dieser Vorgang ist für einen schmerzlosen und sicheren Gangwechsel von einem Gang zum anderen erforderlich, ohne die Motordrehzahl abzuschalten und diese vollständig beizubehalten.

Zwei- und dreiwellige mechanische Getriebe sind allgegenwärtig. Sie werden so nach der Anzahl der parallelen Wellen bezeichnet, auf denen sich Schrägräder befinden.

In einem Dreiwellen-Schaltgetriebe gibt es drei Wellen: die führende, die mittlere und die angetriebene. Der erste ist mit der Kupplung verbunden, auf seiner Oberfläche befinden sich Schlitze. Die Kupplungsscheibe bewegt sich an ihnen entlang. Von dieser Welle wird die Rotationsenergie auf die über ein Getriebe starr mit ihr verbundene Zwischenwelle übertragen.

Die Abtriebswelle ist koaxial zur Antriebswelle und mit ihr durch ein Lager verbunden, das sich innerhalb der ersten Welle befindet. Daher sind diese Achsen mit unabhängiger Drehung versehen. Blöcke von "verschieden großen" Zahnrädern der Abtriebswelle haben keine starre Fixierung damit und werden auch durch spezielle Synchronkupplungen begrenzt. Hier sind sie starr an der Abtriebswelle befestigt, können sich aber entlang der Keilverzahnung entlang der Welle bewegen.

An den Enden der Kupplungen sind Zahnkränze angebracht, die mit ähnlichen Zahnkränzen an den Enden der Zahnräder der Abtriebswelle verbunden werden können. Moderne Getriebestandards erfordern solche Synchronisatoren in allen Gängen für die Vorwärtsbewegung.

Das Zweiwellen-Schaltgetriebe stellt auch eine Verbindung zwischen der Antriebswelle und dem Kupplungsblock her. Anders als bei der dreiachsigen Ausführung verfügt die Antriebsachse über einen Satz Gänge, nicht nur einen. Es gibt keine Zwischenwelle und die Abtriebswelle ist parallel zur Antriebswelle. Die Zahnräder beider Wellen drehen sich frei und sind ständig im Eingriff.

Auf der Abtriebswelle befindet sich ein starr befestigtes Hauptantriebsritzel. Zwischen den restlichen Gängen befinden sich Synchronisationskupplungen. Ein ähnliches Schema eines mechanischen Getriebes in Bezug auf den Betrieb von Synchronisierungen ähnelt einer Dreiwellenanordnung. Der Unterschied besteht darin, dass es kein direktes Getriebe gibt und jede Stufe nur ein Zahnradpaar und nicht zwei Zahnradpaare hat.

An einem Ende der Abtriebswelle steht der Achsantrieb in starrem Eingriff. Im Hauptgetriebegehäuse arbeitet ein Differential.

Eine Zwei-Wellen-Anordnung eines Schaltgetriebes hat einen höheren Wirkungsgrad als eine Drei-Wellen-Schaltung, hat jedoch Einschränkungen bei der Erhöhung des Übersetzungsverhältnisses. Aufgrund dieser Eigenschaft wird das Zweiwellen-Schaltgetriebe ausschließlich in Pkw eingesetzt.

In seltenen Fällen kommen auch Vierwellengetriebe in modernen Fahrzeugen zum Einsatz. Aber nach dem Prinzip ihrer Arbeit entsprechen sie auch Zweiwellen - ohne Zwischenwelle, mit der Drehübertragung von der Primärwelle direkt auf die Sekundärwelle. Meistens handelt es sich dabei um manuelle Getriebe mit 6 Vorwärtsgängen. Bei ihnen wird das Drehmoment von der Eingangswelle auf das Hauptzahnrad über die erste, zweite und dritte Nebenwelle übertragen, deren Endzahnräder ständig mit dem Zahnrad des Hauptzahnrads kämmen.

Das Rückwärtsfahren ist der Kabine einer zusätzlichen Welle mit eigenem Spezialgetriebe zugeordnet. Beim Einrücken beginnt sich die Abtriebswelle in die entgegengesetzte Richtung zu drehen. Im Rückwärtsgang gibt es keine Synchronisierung, da der Rückwärtsgang erst bei Fahrzeugstillstand aktiviert wird. Auf jeden Fall sollte es so gemacht werden. Daher haben Schaltgetriebe von Autos vieler Hersteller einen Schutz vor versehentlichem Rückwärtsgang während der Fahrt (Sie müssen einen speziellen Ring am Hebel anheben, um ihn in die Rückwärtsposition zu bringen).

Wenn der Neutralmodus eingeschaltet ist, drehen sich die Zahnräder frei und alle Synchronkupplungen befinden sich in der offenen Position. Wenn der Fahrer die Kupplung drückt und den Hebel in eine der Stufen verschiebt, bringt eine spezielle Gabel im Getriebe die Kupplung in Eingriff mit dem entsprechenden Paar am Ende des Gangs. Und das Zahnrad ist starr mit der Welle verbunden und dreht sich nicht darauf, sondern sorgt für die Übertragung von Rotations- und Kraftenergie.

Während der Fahrt wird der Schaltmechanismus vom Fahrersitz aus über den Schalthebel aktiviert. Dieser Hebel bewegt die Gabelgleiter, die wiederum die Synchronisatoren bewegen und die gewünschte Geschwindigkeit einstellen.

Gangpaare der beiden niedrigsten Gänge haben die größten Übersetzungsverhältnisse (bei Pkw - meist von 5:1 bis 3,5:1) und werden zum Anfahren und progressiven Beschleunigen sowie bei ständigem Fahren mit a . verwendet niedriger Geschwindigkeit oder im Gelände. Beim Fahren in niedrigeren Gängen fährt das Auto auch bei hohen Drehzahlen eher langsam, aber gleichzeitig werden Leistung und Drehmoment voll ausgeschöpft. Umgekehrt gilt: Je höher der Gang, desto höher die Fahrzeuggeschwindigkeit bei gleichem Drehzahlniveau und desto geringer die Zugkraft. In höheren Gängen kann sich das Auto nicht bewegen oder bei niedrigen Geschwindigkeiten fahren. Aber er kann sich mit hohen Geschwindigkeiten bis zum vorgeschriebenen Maximum bei mittleren Motordrehzahlen bewegen.

In den allermeisten modernen Handschaltgetrieben befinden sich Zahnräder mit Schrägverzahnung, die größeren Kräften standhalten als geradverzahnte und zudem im Betrieb leiser sind. Stirnräder werden aus hochlegiertem Stahl hergestellt und in der Endphase der Produktion werden Hochfrequenzerwärmung und Normalisierung durchgeführt, um Spannungen abzubauen und die Haltbarkeit der Teile zu gewährleisten.

Vor dem Aufkommen der Synchronisierungen mussten die Fahrer zum stoßfreien Einlegen eines höheren Gangs einen doppelten Druck ausführen, mit der obligatorischen Arbeit für mehrere Sekunden im Leerlauf, um die Umfangsgeschwindigkeiten der Gänge auszugleichen. Und um in einen niedrigeren Gang zu schalten, musste nachgetankt werden, um die Drehzahlen von Antriebs- und Abtriebswelle anzugleichen. Nach der Einführung von Synchronisierungen verschwand die Notwendigkeit dieser Manipulationen. Und die Zahnräder sind vor Stoßbelastungen und vorzeitigem Verschleiß geschützt.

Aber auch für einen modernen Pkw können diese „Fähigkeiten aus der Vergangenheit“ von Nutzen sein. Sie helfen zum Beispiel beim Gangwechsel bei einem Kupplungsausfall oder wenn bei Ausfall der Betriebsbremsanlage eine starke Motorbremsung erforderlich ist.

Heute gibt es eine Reihe von Getriebevarianten - und wir sprechen nicht nur von Automatikgetrieben - selbst solche einfachen "Griffe" haben heute verschiedene Unterarten und Aufbauten. Aber bevor wir den Wissensfluss über diese Furt überqueren, wollen wir klar verstehen, was ein Getriebe ist und wofür es ist!

Wie funktioniert der Kontrollpunkt?

Ein Getriebe in einem Auto (oder jedem anderen mechanischen Fahrzeug) ist ein Schritt-für-Schritt-Hebelsystem (in Bezug auf die Physik), das buchstäblich Energie von den Rädern überträgt - d.h. die Kraft, die der Motor erzeugt, um die Räder zuerst zu bewegen durch ein spezielles System namens Getriebe (oder eine gebräuchliche Abkürzung - Getriebe). Образно и часто физически коробка передач находится между двигателем и ведущими колёсами - это своего рода посредник в процессе, который заставляет автомобиль двигаться, и это простая в случае механической КПП или вариатора (об этом ниже) и сложная практически во всех остальных случаях часть машины.. . Allgemein.

Um die Logik des Checkpoints zu erklären, erinnern wir uns an die Physik des Schullehrplans - das Hebelsystem. Denken Sie daran, dass der Lehrer höchstwahrscheinlich das Beispiel des Baus der berühmten ägyptischen Pyramiden anführte, als die Erbauer schwere Steine ​​​​auf eine riesige Höhe heben mussten. Oder erinnern Sie sich an das Hebelsystem aus dem berühmten Satz seines Entdeckers - Archimedes: "Gib mir einen Drehpunkt und ich werde die Erde drehen!" Die Essenz war, dass Sie zum Beispiel einen langen Stock (dies ist der Hebel) nehmen, ihn in die Mitte des Drehpunkts legen, die Last an einer Seite hängen und die andere mit den Händen greifen, um sie abzusenken und dadurch Heben Sie das andere Ende mit einer Last an. Je weiter der Drehpunkt von Ihnen entfernt ist, desto leichter können Sie die Last heben (weniger Kraftaufwand, um den Hebel in Bewegung zu setzen), aber desto größer ist der Abstand Ihrer Hand mitfahren mit dem Ende des Stocks, für den es hält. Umgekehrt gilt: Je näher Sie den Drehpunkt bewegen, desto mehr Kraft müssen Sie aufwenden, um Ihr Ende des Sticks zu bewegen, aber desto mehr bewegen Sie die Last (und übrigens in eine größere Höhe).

Tatsächlich wird das Hebelsystem fast überall um uns herum angewendet - sogar in uns - unsere Kiefer, eine Reihe von Körperbeugen - all dies funktioniert über ein Hebelsystem. Beispiele aus dem Alltag sind eine Zange, eine Schubkarre zum Transport von Schüttgütern, klassische Flaschenöffner – sogar eine Schere. Und natürlich das Getriebe in unserem Auto.

Aber vielleicht ist das Funktionsprinzip des Hebelsystems im Getriebe eines Autos am einfachsten am Beispiel eines Fahrrads zu verstehen, wenn zwei Varianten verglichen werden: das klassische sowjetische Singlespeed-Fahrrad und das moderne Berg-Hardtail mit der Möglichkeit, Gänge zu wechseln . Bei einem Singlespeed-Bike haben Sie immer das gleiche Verhältnis von Trittfrequenz und Drehzahl des Antriebs- (Hinter-)Rades, was bedeutet, dass Sie beispielsweise einfach nicht genug Kraft haben, um einen ausreichend steilen Hügel zu erklimmen, weil Sie dies tun werden nicht mit so viel Kraft auf die Pedale treten können. Auf der anderen Seite können Sie dieses "Gusseisen"-Bike bei hoher Geschwindigkeit vielleicht noch schneller beschleunigen, aber Sie werden Ihre Beine nicht so schnell bewegen können, obwohl Sie genug Kraft gehabt hätten.

Aber ein Fahrrad mit der Fähigkeit, die Geschwindigkeit zu wechseln, löst die oben genannten Probleme: Es verwendet das gleiche Hebelsystem, aber nicht das oben beschriebene - die Rolle der Hebel wird von Sternchen gespielt: Führen und Antreiben, von denen es ein ganzes Set gibt auf einem Hochgeschwindigkeitsrad - in der Regel mehrere ( 2-3) unterschiedliche Größen und Sklaven (von 6 bis 10) - auch unterschiedliche Größen. Und so sortieren wir verschiedene antreibende und angetriebene Kettenräder aus, werfen die Kette, wechseln die Gänge und dementsprechend die Kraft und Drehzahl, die zum Drehen des Rades erforderlich sind.

Wenn wir also das kleinste Antriebsritzel und das größte Abtriebsritzel wählen, erhalten wir den niedrigsten Gang und die kleinste Übersetzung (mehr dazu weiter unten), wenn wir die Pedale viele Male durchdrehen müssen, damit die Räder mindestens eins machen Revolution - also aktiv in die Pedale treten, werden wir noch sehr langsam fahren, aber wir werden auf diese Weise den steilsten Berg erklimmen können. Aber wenn wir das Gegenteil tun - wir wählen den höchsten Gang, dann wird die Kette über den größten Antriebsstern (wo sich die Pedale befinden) und den kleinsten angetriebenen Stern geworfen, und wir müssen also nur 1 Pedalumdrehung ausführen, damit die Räder drehen sich mehrmals und unser Rad fuhr dementsprechend sehr schnell.

Tatsächlich funktionieren Getriebe in einem Auto auf die gleiche Weise, nur gibt es in einem Auto kein Getriebe, das wie in einem Fahrrad funktionieren würde - mit einem Satz Ritzel und einer Kette, die sie verbindet. Und auch ein Auto hat in der Regel eine viel geringere Anzahl möglicher Gänge - normalerweise von 4 bis 8 - je älter das Getriebe, desto weniger Gänge in der Regel und je neuer, desto mehr; Außerdem gilt: Je schneller das Auto fahren soll, desto mehr Gänge gibt es – wir reden hier von Autos. Aber bei LKWs kann es 10 oder noch mehr Gänge geben. Und es gibt sogar Boxen ohne klaren Gang – genauer gesagt, ihre Zahl in einem Auto ist unendlich – wir sprechen von einem Variator.

Welche Getriebetypen gibt es und wie unterscheiden sie sich? Beginnen wir mit den grundlegenden und (bisher) gängigsten Box-Optionen in einem modernen Auto.

Schaltgetriebe

Auch bekannt als "Griff" oder "Mechanik", wie oben erwähnt. Dieser Typ erfordert die meisten Karosseriebewegungen vom Fahrer beim Beschleunigen oder Abbremsen des Fahrzeugs, Sie müssen das Kupplungspedal ständig niedertreten und dann manuell mit dem Schalthebel in der Mitte des Fahrgastraums unter dem Armaturenbrett schalten. Die meisten modernen Autos mit Schaltgetriebe haben fünf bis sechs Gänge, den Rückwärtsgang nicht mitgerechnet. Dies ist die älteste und einfachste Getriebeart - in den frühen Jahren der Geburtsstunde der Autos waren alle Autos mit einem Schaltgetriebe ausgestattet.

Im Allgemeinen ist die manuelle Getriebevorrichtung recht einfach, effektiv und ermöglicht dem Fahrer eine direkte Kontrolle über das Auto, wofür die Mechaniker von einer separaten Kategorie von Fahrern geliebt werden, die immer gerne die Dynamik des Autos kontrollieren. Andererseits erfordert das manuelle Getriebe vor allem im urbanen Umfeld immer eine Hand. Auch das Beherrschen des Schaltgetriebes und insbesondere das sanfte Loslassen des Kupplungspedals erfordert einiges an Geschick und etwas Übung.

Anstelle von Sternchen spielen die Hebel im Schaltgetriebe die Rolle von Zahnrädern unterschiedlicher Größe, und anstelle einer Kette berühren sich diese Zahnräder direkt mit Zähnen an den Kanten. Mit dem Schalthebel werfen wir die Gänge einfach übereinander und verändern so gemeinsam die Dimensionen von Antriebs- und Abtriebszahnrad. Im Bild unten sehen Sie ein Beispiel für ein 7-Gang-Schaltgetriebe.

Gleichzeitig brauchen wir beim Schalten zwei sehr wichtige Dinge, die unverzichtbare Begleiter jedes modernen Schaltgetriebes sind: Kupplungen, weil beim Schalten ein laufender Motor von der Box abgekoppelt werden muss, und eine Synchronisierung, weil sich die Gänge mit hoher Geschwindigkeit bewegen nicht immer so zu verbinden, dass die Nuten ihrer Zähne übereinstimmen.

Automatische Übertragung

Typisches Automatikgetriebe

Früher hatten die meisten Automatikgetriebe drei Gänge (plus Rückwärtsgang), und wenn Ihr Auto vier Gänge hatte, dann hatten Sie einen echten Sportwagen oder eine Luxuslimousine. Heute sind 4-Gang-Automatikgetriebe eine Seltenheit, bei modernen Autos verfügen Automatikgetriebe über bis zu acht Gänge und stehen in Sachen Verbrauch und Dynamik ihren einfacheren Pendants in nichts nach.

Alle Maschinen müssen über spezielle Mikrochips (im Volksmund „Gehirne“ genannt) verfügen, die Teil des Bordcomputers des Autos sind und die Schaltreihenfolge bei bestimmten Geschwindigkeiten und sogar abhängig von der Fahrweise des Fahrers steuern.

Heutzutage gibt es in den meisten Fahrzeugen zwei Haupttypen von Getrieben. Schauen wir uns nun die weniger verbreiteten Arten von Kontrollpunkten an - einige von ihnen gewinnen an Popularität, andere hingegen verlieren an Popularität.

Robotergetriebe (Roboter, tiptronic)

Da Computer jeden Tag immer tiefer in jedes System im Auto eindringen, wurden dem Automatikgetriebe neue Fähigkeiten verliehen. Wie bereits erwähnt, verfügen moderne Maschinen heute über bis zu acht Gänge, und die Zeit und die Bedingungen für das Einschalten eines bestimmten Gangs werden vom Computer ausgewählt, und im Allgemeinen fragt niemand eine Person, was für viele ein großer Nachteil ist Fahrer, insbesondere in einem sportlichen und/oder. Gleichzeitig ist beim ruhigen, entspannten Fahren durch die Stadt der Automat am meisten zu bevorzugen. Um das Beste aus beiden Welten zu vereinen, haben die Autohersteller den Fahrern die Möglichkeit gegeben, eine Hybridversion des Getriebes in ihren Autos zu verwenden, die es ermöglicht, die Gangwechsel manuell zu steuern, entweder über einen speziellen Wählhebel mit zwei nicht festen Schalthebelpositionen : Plus und Minus, die jeweils dafür verantwortlich sind, einen Gang höher bzw. niedriger zu schalten; oder mit Hilfe von „Blütenblättern“ am Lenkrad: rechts und links, die jeweils für die gleiche Funktion zuständig sind. Blütenblätter (oder "Paddel") sind am häufigsten in Sportwagen, aber häufiger in konventionellen Autos.

"Blütenblätter" der manuellen Gangschaltung und des Druckknopfsystems der Getriebemodi des Autos Lotus Evora

Dabei ist zu bedenken, dass der Fahrer das Automatikgetriebe mit den sogenannten „Rückschaltungen“ schon immer einigermaßen steuern konnte, dies jedoch aus zwei Gründen keine wirklich vollständige Kontrolle über das Schalten war:

• In den meisten Fällen bedeutete das Herunterschalten, dass Sie das Schalten nur auf den ersten oder zweiten (seltener den dritten) Gang beschränken konnten - d. das Auto schaltet einfach nicht höher als der gewählte Gang. Aber man kann beispielsweise eine "saubere" Maschine nicht zwingen, nicht unter den fünften Gang zu schalten.
• Auch wenn Sie den Automatikgetriebehebel in den "L"-Modus stellen - schalten Sie nicht über den ersten Gang hinaus, die Automatik schaltet trotzdem, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu hoch wird (z. für die wir in der Tat niedrigere Gänge in der Automatik benötigen ) um die Box nicht zu beschädigen.

Klassische Automatik mit kleinen Gängen (links) und Roboter mit manueller Gangschaltung (rechts)

In der tiptronic steuert der Computer nun ein weitgehend manuelles Getriebe, sodass der Fahrer nicht ständig die Kupplung drücken muss, gleichzeitig aber jederzeit in den vollautomatischen Modus wechseln kann.

Variator (CVT)

Wenn Sie schon einmal einen kleinen modernen Roller gefahren sind, dann kennen Sie das CVT- oder stufenlose Getriebe. Dies ist ein sehr einfaches Gerät, das jedoch unter fast allen Bedingungen gut funktioniert (es sei denn, es ist mit ausreichend starken Motoren nicht kompatibel). Im Wesentlichen besteht ein Variator aus zwei Riemenscheiben, die durch einen Riemen verbunden sind (genau wie bei einem Fahrrad aus der Beschreibung am Anfang des Artikels, aber anstelle von Zahnrädern gibt es Riemenscheiben). Dies sind jedoch spezielle Riemenscheiben, da sie ihre Größe und damit die Übersetzung in der Box des Autos ändern können. Der Variator hat keine bestimmte Anzahl von "Gängen", da er das genaue Verhältnis der Größen beider Riemenscheiben zwischen seiner niedrigsten und höchsten Übersetzung wählen kann. So kann man problemlos auf dem Parkplatz „kriechen“ oder dynamisch über die Autobahn fahren. Mehr auf der Website.

CVT-Animation

Das Fahren eines Autos mit CVT ist dem Fahren mit Automatikgetriebe sehr ähnlich, außer dass Sie keine Gangwechsel spüren. Stattdessen dreht der Motor einfach sanft auf und ab. Sie treten auf das Gaspedal und der Motor des Autos dreht bis zu einem bestimmten Wert hoch und bleibt dann einfach bei dieser Drehzahl, während das Auto immer schneller wird, während die beiden Riemenscheiben im Getriebe ihre Abmessungen ändern. Aufgrund des etwas seltsamen Sounds und der Funktionsweise des CVT kann es eine Weile dauern, bis man sich an das CVT gewöhnt hat. Einige Autohersteller bieten sogar Variatoren mit Schaltwippen an, die ein automatisches oder manuelles Getriebe nachahmen.

CVT gewinnt jedes Jahr an Popularität und erscheint auf immer mehr Neuwagen. Der Vorteil einer solchen Box ist ihre Einfachheit sowie hohe Effizienz, wenn Sie eine ruhige, gemessene Fahrt bevorzugen. Aber wenn Sie gerne schnell fahren oder ein Hochleistungsauto wollen, dann wird Ihnen diese Option leider nicht passen, da sie sehr schnell verschleißt.

Es scheint, dass das CVT für die meisten Fahrer eine ideale und glänzende Zukunft darstellt, aber dennoch hat es sehr lange gedauert, bis diese Technologie ausgereift ist - insbesondere die Stärke des Riemens dieses Getriebes - es gibt einen großen Unterschied zwischen der Menge Belastung dieser Riemen auf einem Roller hat und welche in einem großen Pkw.

Darüber hinaus gibt es heute ein sehr großes Minus des Variators, das praktisch alle seine Vorteile zunichte macht - es geht kaputt ... Fast jeder geht kaputt - es gibt die Meinung, dass eine solche Box im Durchschnitt eine Laufleistung von etwa 100 Tausend abfährt Kilometer, und dann muss es gewechselt werden, und es kostet oft ein Drittel des Gesamtpreises des Autos.

Doppelkupplungsgetriebe (DCT)

Weithin bekannt unter dem Akronym DCT (dank Porsche) und einigen anderen und in ziemlich teuren Sport- und Rennwagen verwendet, ist das Doppelkupplungsgetriebe im Wesentlichen eine Art Hightech-Collage aus Automatik, Handschaltgetriebe und Computer.

Wie der Name schon sagt, verwendet das System zwei Schaltkupplungen. Die Box kann im vollautomatischen Modus verwendet werden, indem ein Computer den Zeitpunkt und die Bedingungen des Gangwechsels bestimmt, oder als Mechaniker mit der Möglichkeit des manuellen Gangwechsels durch den Fahrer mit denselben Schaltwippen am Lenkrad oder am Schalthebel Tasten. Darüber hinaus kann die Steuerung der Schaltpunkte durch den Computer in der Regel auch vom Fahrer angepasst werden, um das Getriebe Ihrem persönlichen Fahrstil entsprechend zu schalten.

So sieht ein Doppelkupplungsgetriebe aus

Die Gänge im DCT können blitzschnell - normalerweise in Sekundenbruchteilen - schalten und dies dank automatisierter Steuerung sehr reibungslos, was es zu einer großartigen Option für Renn- und Hochleistungsautos macht. Während DCT häufig in sehr teuren Sportwagen zu finden ist, kann es kompakt genug sein - so sehr, dass Honda es auch als Option auf mehreren seiner Motorräder installiert.

1-Gang-Getriebe

Im Gegensatz zu ihren lauten Verwandten haben sie etwas andere Getriebeanforderungen und haben daher ihre eigenen Getriebetypen oder verwenden modifizierte Versionen traditioneller Getriebe.

Ein Ein-Gang-Getriebe wurde zu Beginn des Automobil- und Motorradzeitalters eingebaut und war im Wesentlichen eine direkte Verbindung des Motors mit den Rädern, entweder direkt oder fast direkt (Getriebe wurden einfach benötigt, um die Anzahl der Umdrehungen der Räder zu verringern als die Drehzahl des Motors). Heute, nach fast anderthalb Jahrhunderten, ist das Einganggetriebe in der Elektrofahrzeugindustrie in die Automobilindustrie zurückgekehrt. Und der Punkt liegt in der Natur des Elektromotors – im Gegensatz zu Benzin- und Diesel-Motoren kann er in nahezu jedem Drehzahlbereich arbeiten, einschließlich einer Umdrehung pro Sekunde zum Beispiel. Wenn Sie in der Lage waren, ein Tesla Model S zu fahren, haben Sie wahrscheinlich herausgefunden, dass ein Auto bei fast jeder Geschwindigkeit blitzschnell beschleunigen kann und fast nie mehr als einen Gang benötigt.

Allerdings lagern eine Reihe von Elektrofahrzeugherstellern ihre Kreationen mit Getrieben.

Halbautomatisches Getriebe

Das halbautomatische Getriebe ist ein sehr fortschrittliches System, das anstelle des Drehmomentwandlers in der klassischen Automatik die gute alte Kupplung verwendet, um direkte Gangwechsel durchzuführen. Im Gegensatz zu einem Schaltgetriebe wird die Kupplung von einem Computer gesteuert. Dies macht nicht nur die Gangwechsel deutlich schneller als bei einem Schaltgetriebe, sondern erleichtert auch das Fahren und verriegelt das Auto, sodass es beim Parken nicht ins Schleudern gerät. Wie bei der tiptronic kann die Halbautomatik auf Wunsch des Fahrers in den vollmanuellen Schaltmodus geschaltet werden. Die beiden gängigsten Bauarten der halbautomatischen Getriebe sind das bereits beschriebene Doppelkupplungsgetriebe und das elektrohydraulische Getriebe ( sequentielles Getriebe).

IVT-Getriebe

IVT ist im Wesentlichen eine spezielle Art von CVT (Variator), unterscheidet sich jedoch von letzterem darin, dass es nicht nur eine unendliche Anzahl von Übersetzungen, sondern auch "unendlich" maximale Übersetzungen umfasst. IVT bezieht sich auf einen Variatortyp, der in der Lage ist, ein Übersetzungsverhältnis mit "Null-Verhältnis" aufzunehmen, bei dem sich die Eingangswelle ohne jegliche Drehung der Ausgangswelle drehen kann (wenn das Auto steht und sein Motor läuft), während es bleibt im Transfer geschlossen. Die Übersetzung ist in diesem Fall natürlich nicht „unendlich“, sondern „undefiniert“.

Welche Getriebetypen gibt es und wie unterscheiden sie sich? Video

Autos mit einem Handschaltgetriebe, das als Handschaltgetriebe abgekürzt wird, stellten bis vor kurzem die absolute Mehrheit unter anderen Fahrzeugen mit anderen.

Darüber hinaus ist eine mechanische (manuelle) Box und bleibt heute ein ziemlich verbreitetes Gerät zum Ändern und Übertragen des Motordrehmoments. Als nächstes werden wir darüber sprechen, wie die "Mechanik" aufgebaut ist und funktioniert, wie das Checkpoint-Schema dieser Art aussieht und welche Vor- und Nachteile diese Lösung hat.

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Mechanisches Getriebediagramm und Merkmale

Zunächst wird diese Art von Getriebe als mechanisch bezeichnet, da es sich bei einer solchen Einheit um eine manuelle Gangschaltung handelt. Mit anderen Worten, bei Fahrzeugen mit Schaltgetriebe schaltet der Fahrer selbst die Gänge.

Gehen wir weiter. Das Feld "Mechanik" ist gestuft, dh das Drehmoment ändert sich stufenweise. Viele Autoenthusiasten wissen, dass das Getriebe tatsächlich Zahnräder und Wellen hat, aber nicht jeder versteht, wie das Gerät funktioniert.

Eine Stufe (auch bekannt als Getriebe) ist also ein Paar von Zahnrädern (Antriebs- und Abtriebszahnrad), die miteinander interagieren. Jede dieser Stufen liefert eine Drehung mit der einen oder anderen Winkelgeschwindigkeit, dh sie hat ihr eigenes Übersetzungsverhältnis.

Unter Übersetzung ist das Verhältnis der Zähnezahl des Abtriebsrades zur Zähnezahl des Antriebsrades zu verstehen. Dabei erhalten unterschiedliche Getriebestufen unterschiedliche Übersetzungen. Der niedrigste Gang (niedriger Gang) hat die höchste Übersetzung und der höchste Gang (hoher Gang) hat die niedrigste Übersetzung.

Es wird deutlich, dass die Anzahl der Schritte der Anzahl der Gänge eines bestimmten Getriebes (Vierganggetriebe, Fünfganggetriebe usw.) entspricht. Beachten Sie, dass die überwiegende Mehrheit der Autos jetzt seltener ein Fünfganggetriebe hat es gibt manuelle getriebe mit 6 oder mehr stufen, und früher ganz üblich traten 4-gang-handschaltgetriebe allmählich in den hintergrund.

Mechanische Übertragungsvorrichtung

Obwohl es viele Designs einer solchen Box mit bestimmten Merkmalen geben kann, können jedoch in der Anfangsphase zwei Haupttypen unterschieden werden:

• Dreiwellengetriebe;
• zweischachtige Kästen;

Bei Fahrzeugen mit Hinterradantrieb ist normalerweise ein Dreiwellen-Schaltgetriebe verbaut, während bei Frontantriebsfahrzeugen ein Zweiwellengetriebe verbaut ist. Gleichzeitig kann sich die Vorrichtung von mechanischen Getrieben sowohl des ersten als auch des zweiten Typs erheblich unterscheiden.

Beginnen wir mit einem Dreiwellen-Schaltgetriebe. Eine solche Box besteht aus:

• Antriebswelle, die auch als Primärwelle bezeichnet wird;
• Zwischenwelle des Getriebes;
• angetriebene Welle (sekundär);

Die Wellen sind mit Zahnrädern mit Synchronisierungen ausgestattet. Außerdem ist ein Gangschaltmechanismus in der Getriebevorrichtung enthalten. Diese Komponenten befinden sich im Getriebegehäuse, das auch als Getriebegehäuse bezeichnet wird.

Die Antriebswelle hat die Aufgabe, eine Kupplungsverbindung herzustellen. Die Antriebswelle hat Schlitze für die Kupplungsscheibe. Drehmomentseitig wird das vorgegebene Drehmoment von der Antriebswelle über das mit dieser in starrem Eingriff stehende Zahnrad übertragen.

Diese Welle wirkt sich auf die Arbeit der Zwischenwelle aus und befindet sich parallel zur Eingangswelle des Getriebes, auf der eine Gruppe von Zahnrädern montiert ist, die in starrem Eingriff stehen. Die Abtriebswelle wiederum ist auf derselben Achse mit der Antriebswelle montiert.

Diese Montage wird mit einem Endlager auf der Antriebswelle realisiert. Dieses Lager enthält die Abtriebswelle. Die Zahnradgruppe (Getriebeblock) auf der Abtriebswelle hat keinen starren Eingriff mit der Welle selbst und dreht sich daher frei auf dieser. Dabei stehen die Zahnradgruppe der Zwischenwelle, der Abtriebswelle und das Zahnrad der Antriebswelle in ständigem Eingriff.

Zwischen den Zahnrädern der Abtriebswelle werden Synchronisatoren (Synchronkupplungen) eingebaut. Ihre Aufgabe ist es, die Winkelgeschwindigkeiten der Zahnräder der Abtriebswelle mittels Reibungskraft auf die Winkelgeschwindigkeit der Welle selbst auszurichten.

Synchronisatoren stehen in starrem Eingriff mit der Abtriebswelle und können sich aufgrund der Keilwellenverbindung auch in Längsrichtung entlang der Welle bewegen. Moderne Getriebe haben in allen Gängen Synchronkupplungen.

Wenn wir den Mechanismus zum Schalten von Gängen bei Dreiwellengetrieben betrachten, wird dieser Mechanismus oft am Körper des Aggregats installiert. Das Design umfasst Steuerhebel, Schieber und Gabeln.

Der Kastenkörper (Kurbelgehäuse) besteht aus Aluminium- oder Magnesiumlegierungen und ist für den Einbau von Wellen mit Zahnrädern und Mechanismen sowie einer Reihe anderer Teile erforderlich. Das Getriebegehäuse enthält auch das Getriebeöl (Getriebeöl).

• Um zu verstehen, wie ein mechanisches (manuelles) Dreiwellengetriebe funktioniert, schauen wir uns kurz an, wie es funktioniert. Wenn sich der Schalthebel in Neutralstellung befindet, wird kein Drehmoment vom Motor auf die Antriebsräder des Fahrzeugs übertragen.

Nachdem der Fahrer den Hebel bewegt hat, bewegt die Gabel die Synchronkupplung eines bestimmten Gangs. Dann gleicht die Synchronisierung die Winkelgeschwindigkeiten des gewünschten Zahnrads und der Abtriebswelle aus. Dann kämmt das Kupplungszahnrad mit einem ähnlichen Ritzelring, wodurch sichergestellt wird, dass das Ritzel auf der Abtriebswelle verriegelt ist.

Wir fügen auch hinzu, dass der Rückwärtsgang des Autos durch den Rückwärtsgang des Getriebes bereitgestellt wird. In diesem Fall ermöglicht das auf einer separaten Achse montierte Rückwärtsgangrad eine Drehrichtungsumkehr.

Mechanisches Zweiwellengetriebe: Gerät und Funktionsprinzip

Nachdem wir uns damit befasst haben, woraus das Dreiwellengetriebe besteht, kommen wir zu den Zweiwellengetrieben. Dieser Getriebetyp hat zwei Wellen in seinem Gerät: primär und sekundär. Die Primärwelle ist die Antriebswelle, die Sekundärabtriebswelle. Auf den Wellen sind Zahnräder und Synchronisatoren befestigt. Ebenfalls im Kurbelgehäuse befindet sich das Hauptzahnrad und das Differential.

Die Antriebswelle ist für die Verbindung mit der Kupplung zuständig, auf der Welle befindet sich auch ein Zahnradblock in starrem Eingriff mit der Welle. Die Abtriebswelle ist parallel zur Antriebswelle angeordnet, während die Zahnräder der Abtriebswelle in ständigem Eingriff mit den Zahnrädern der Antriebswelle stehen und auch auf der Welle selbst frei rotieren.

Auch das Antriebszahnrad des Hauptzahnrades ist starr auf der Abtriebswelle befestigt und zwischen den Zahnrädern der Abtriebswelle befinden sich Synchronkupplungen. Wir fügen hinzu, um die Größe des Getriebes zu reduzieren, sowie die Anzahl der Gänge zu erhöhen, in modernen Gehäusen können anstelle einer angetriebenen Welle oft 2 oder sogar 3 Wellen eingebaut werden.

Auf jeder solchen Welle ist ein Zahnrad des Hauptzahnrades starr befestigt, während ein solches Zahnrad einen starren Eingriff mit dem Abtriebszahnrad hat. Es stellt sich heraus, dass das Design tatsächlich 3 Hauptzahnräder implementiert.

Das Hauptgetriebe selbst sowie das Differential in der Getriebevorrichtung übertragen das Drehmoment von der Nebenwelle auf die Antriebsräder. Gleichzeitig kann das Differential auch für eine solche Drehung der Räder sorgen, wenn sich die Antriebsräder mit unterschiedlichen Winkelgeschwindigkeiten drehen.

Der Schaltmechanismus wird bei Zweiwellengetrieben separat, dh außerhalb der Karosserie, platziert. Die Box wird mit Kabeln oder Spezialstangen mit dem Schaltwerk verbunden. Die Verbindung mit Kabeln ist häufiger.

Der Schaltmechanismus der 2-Wellen-Box selbst verfügt über einen Hebel, der über Seilzüge mit dem Wählhebel und dem Gangwahlhebel verbunden ist. Diese Hebel sind mit der zentralen Schaltstange verbunden, die auch Gabeln hat.

• Wenn wir über das Funktionsprinzip eines Zweiwellen-Schaltgetriebes sprechen, ähnelt es dem Prinzip eines Dreiwellengetriebes. Die Unterschiede liegen in der Funktionsweise des Schaltmechanismus. Kurz gesagt, der Hebel kann sowohl Längs- als auch Querbewegungen relativ zur Fahrzeugachse ausführen. Bei der seitlichen Bewegung erfolgt eine Gangwahl, da die Kraft auf den Gangwahlseilzug ausgeübt wird, der auf den Gangwahlhebel einwirkt.

Außerdem bewegt sich der Hebel in Längsrichtung, und die Kraft geht bereits auf das Schaltkabel. Der entsprechende Hebel bewegt die Stange mit Gabeln horizontal, die Gabel auf der Stange verschiebt die Synchronisierung, was zum Blockieren des Abtriebswellenzahnrads führt.

Abschließend sei noch darauf hingewiesen, dass mechanische Getriebe unterschiedlicher Bauart auch über zusätzliche Sperrvorrichtungen verfügen, die das gleichzeitige Einlegen von zwei Gängen oder ein unerwartetes Abschalten des Getriebes verhindern.

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