Hoe handmatige transmissies werken

Inhoud

1. Continu variabele transmissies
2. Een zeer eenvoudige verzending
3. Schakelen naar de eerste versnelling
4. Een echte transmissie
5. Hoe zit het met de geautomatiseerde handleiding?
6. Waar zijn de handleidingen gebleven??

Een continu variabele transmissie (CVT) heeft een bijna oneindig bereik aan overbrengingsverhoudingen. In het verleden konden CVT's niet concurreren met transmissies met vier en vijf versnellingen in termen van kosten, afmetingen en betrouwbaarheid, dus je zag ze niet in productieauto's. Tegenwoordig hebben verbeteringen in het ontwerp ervoor gezorgd dat CVT's vaker voorkomen.

De transmissie is via de koppeling met de motor verbonden. De ingaande as van de transmissie draait daarom met hetzelfde toerental als de motor, wat zowel het vermogen als het brandstofverbruik verbetert. CVT's werden gebruikelijk in hybride auto's omdat ze aanzienlijk efficiënter zijn dan zowel handgeschakelde als traditionele automatische transmissies, en hun populariteit schoot vanaf dat moment omhoog toen autofabrikanten streden om de best mogelijke brandstofverbruiksclassificaties. Eind 2016 was één op de vier auto's die in de Verenigde Staten werden verkocht, uitgerust met een CVT.

De CVT heeft zijn nadelen; Met name kan het traag zijn om te rijden, omdat het is ontworpen voor efficiëntie in plaats van plezier. Aangezien veel chauffeurs er echter voor kiezen om af te stappen van de handgeschakelde versnellingsbak, waardoor er minder handleidingen worden aangeboden, blijft de CVT zijn aanwezigheid vergroten. De CVT werkt ook het beste in kleine auto's met kleine motoren, daarom blijven de meeste vrachtwagens en grote SUV's traditionele automaten gebruiken.

U kunt lezen Hoe CVT's werken voor nog meer informatie over hoe continu variabele transmissies werken. Laten we nu eens kijken naar een eenvoudige verzending.

Om het basisidee achter een standaardtransmissie te begrijpen, toont het diagram aan de linkerkant een zeer eenvoudige transmissie met twee versnellingen in neutraal. Laten we elk van de onderdelen in dit diagram bekijken om te begrijpen hoe ze bij elkaar passen:

• De groene schacht komt van de motor via de koppeling. De groene as en het groene tandwiel zijn als één geheel met elkaar verbonden. (De koppeling is een apparaat waarmee u de motor en de transmissie kunt aansluiten en loskoppelen.) Als u het koppelingspedaal indrukt, worden de motor en de transmissie losgekoppeld, zodat de motor kan draaien, zelfs als de auto stilstaat. Als je het koppelingspedaal loslaat, zijn de motor en de groene as direct met elkaar verbonden. De groene as en het tandwiel draaien met hetzelfde toerental als de motor.
• De rode schacht en tandwielen worden de tussenas. Deze zijn ook als één stuk met elkaar verbonden, dus alle tandwielen op de tussenas en de tussenas zelf draaien als één geheel. De groene as en de rode as zijn rechtstreeks met elkaar verbonden door hun in elkaar grijpende tandwielen, zodat als de groene as draait, de rode as ook draait. Op deze manier ontvangt de tussenas zijn vermogen rechtstreeks van de motor wanneer de koppeling wordt ingeschakeld.
• De gele schacht is een gegroefde as die rechtstreeks op de aandrijfas is aangesloten via het differentieel naar de aandrijfwielen van de auto. Als de wielen draaien, draait de gele as.
• De blauwe versnellingen rijden op lagers, dus ze draaien op de gele schacht. Als de motor is uitgeschakeld maar de auto aan het uitrollen is, kan de gele as in de blauwe versnellingen draaien terwijl de blauwe versnellingen en de tussenas onbeweeglijk zijn.
• Het doel van de halsband is om een ​​van de twee te verbinden blauwe versnellingen naar de gele aandrijfas. De kraag is via de splines rechtstreeks verbonden met de gele as en draait met de gele as. De kraag kan echter naar links of rechts langs de gele as worden geschoven om in een van de blauwe tandwielen te komen. Tanden op de halsband, hondentanden genoemd, passen in gaten aan de zijkanten van de blauwe tandwielen om ze vast te zetten.

Laten we nu eens kijken wat er gebeurt als u naar de eerste versnelling schakelt.

Volg het stapsgewijze proces van schakelen.

De afbeelding links laat zien hoe, wanneer in de eerste versnelling wordt geschakeld, de paarse kraag de blauwe versnelling rechts daarvan inschakelt. Zoals de afbeelding laat zien, draait de groene as van de motor de secundaire as, waardoor het blauwe tandwiel naar rechts draait. Dit tandwiel geeft zijn energie door via de kraag om de gele aandrijfas aan te drijven. Ondertussen draait het blauwe tandwiel aan de linkerkant, maar het draait vrij op zijn lager, dus het heeft geen effect op de gele as.

Als de halsband zich tussen de twee versnellingen bevindt (zoals weergegeven in de afbeelding op de vorige pagina), staat de transmissie in neutraal. Beide blauwe tandwielen draaien vrij op de gele as met de verschillende snelheden die worden bepaald door hun verhoudingen ten opzichte van de secundaire as.

Vanuit deze discussie kun je verschillende vragen beantwoorden:

• Als je een fout maakt tijdens het schakelen en een vreselijk knarsend geluid hoort, ben je dat ook niet het horen van het geluid van verkeerde tandwielen. Zoals u in deze diagrammen kunt zien, zijn alle tandwieltanden te allen tijde volledig in elkaar grijpend. Het malen is het geluid van de hondentanden tevergeefs proberen om de gaten in de zijkant van een blauw tandwiel te grijpen.
• De verzending die hier wordt weergegeven, heeft geen 'synchro's' (die later in het artikel worden besproken), dus als u deze verzending zou gebruiken, zou u dubbele koppeling het. Dubbele koppeling was gebruikelijk bij oudere auto's en is nog steeds gebruikelijk in sommige moderne raceauto's. Bij dubbele koppeling drukt u eerst het koppelingspedaal één keer in om de motor los te koppelen van de transmissie. Dit neemt de druk van de hondentanden weg, zodat u de halsband in neutraal kunt zetten. Dan laat je het koppelingspedaal los en laat je de motor op de "juiste snelheid" draaien. Het juiste toerental is het toerental waarbij de motor in de volgende versnelling moet draaien. Het idee is om het blauwe tandwiel van de volgende versnelling en de halsband met dezelfde snelheid te laten draaien, zodat de hondentanden kunnen aangrijpen. Vervolgens trap je het koppelingspedaal weer in en zet je de halsband vast in de nieuwe versnelling. Bij elke versnelling moet je de koppeling twee keer indrukken en loslaten, vandaar de naam "dubbele koppeling".
• Je kunt ook zien hoe je met een kleine lineaire beweging in de versnellingspookknop kunt schakelen. De versnellingspookknop beweegt een stang die is verbonden met de vork. De vork schuift de kraag over de gele as om een ​​van de twee versnellingen in te schakelen.

In de volgende sectie zullen we een echte uitzending bekijken.

De meeste transmissies hebben tegenwoordig minstens vijf snelheden.

Handgeschakelde transmissies met vier versnellingen zijn grotendeels verouderd, waarbij transmissies met vijf en zes versnellingen hun plaats innemen als de meest voorkomende opties. Sommige prestatieauto's bieden misschien nog meer versnellingen. Ze werken echter allemaal min of meer hetzelfde, ongeacht het aantal versnellingen. Intern ziet het er ongeveer zo uit:

Er zijn drie vorken die worden bediend door drie stangen die worden bediend door de schakelhendel. Kijken naar de schakelstangen van boven zien ze er zo uit in de achteruit, eerste en tweede versnelling:

Houd er rekening mee dat de schakelhendel een rotatiepunt middenin. Wanneer u de knop naar voren duwt om de eerste versnelling in te schakelen, trekt u in feite de stang en de vork voor de eerste versnelling terug.

Dat kun je zien als je de shifter beweegt links en rechts je gebruikt verschillende vorken (en dus verschillende kragen). Verplaatsen van de knop vooruit en achteruit beweegt de kraag om een ​​van de versnellingen in te schakelen.

Achteruitversnelling wordt bediend door een klein rondsel (paars). De blauwe achteruitversnelling in dit diagram hierboven draait altijd in een richting tegengesteld aan alle andere blauwe versnellingen. Daarom zou het onmogelijk zijn om de versnellingsbak in achteruit te schakelen terwijl de auto vooruit rijdt; de hondentanden zouden nooit aangrijpen. Ze zullen echter veel lawaai maken.

Synchronisatoren

Handmatige transmissies in moderne personenauto's gebruiken synchronizers of synchros, om de noodzaak van dubbele koppeling te elimineren. Het doel van een synchro is om de halsband en het tandwiel wrijvingscontact te laten maken voordat de tanden van de hond contact maken. Hierdoor kunnen de kraag en het tandwiel hun snelheden synchroniseren voordat de tanden moeten grijpen, als volgt:

De kegel op het blauwe tandwiel past in het kegelvormige gebied in de kraag, en wrijving tussen de kegel en de kraag synchroniseert de kraag en het tandwiel. Het buitenste gedeelte van de halsband schuift dan zodat de hondentanden in het tandwiel kunnen grijpen.

Elke fabrikant implementeert transmissies en synchro's op verschillende manieren, maar dit is het algemene idee.

Laatste redactionele update op 26 maart 2018 15:47:01 uur.

gerelateerde artikelen

• Hoe koppelingen werken
• Hoe versnellingen werken
• Hoe automatische transmissies werken
• Hoe koppelomvormers werken
• Hoe CVT's werken

Meer geweldige links

• De 20 beste auto's die nog steeds een handgeschakelde versnellingsbak bieden
• Wat is de werkelijke impact van transmissies met dubbele koppeling op rondetijden?
• Waarom een ​​CVT in feite de perfecte transmissie is
• Waarom verdwijnen handmatige transmissies??
• Waarom Audi-prestatiemodellen geen handmatige transmissies hebben