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Wie ein Schaltgetriebe funktioniert (Auto Teil 2) Kupplung – Rückwärtsgang – Schleifgeräusch
Wie ein Schaltgetriebe funktioniert (Auto Teil 2) Kupplung – Rückwärtsgang – Schleifgeräusch
Fragst du dich, warum wir während der Fahrt die Gänge wechseln müssen?
Und warum wir dieses schreckliche Schleifgeräusch hören, wenn wir schalten?
In diesem Video erklären wir, warum Autos Getriebe brauchen.
Und dazu sehen wir uns das Funktionsprinzip von Kupplung und Schaltgetriebe an.
Im ersten Teil dieses Videos konnten wir das gesamte Zündsystem des Autos verstehen.
Jetzt sehen wir, was wir tun müssen, um unser Fahrzeug zu fahren.
Angenommen, der Schalthebel steht im Leerlauf, also es ist kein Gang eingelegt. Bevor wir die Gangübersetzung ändern, müssen wir das linke Kupplungspedal ganz durchtreten. Der Zweck dieses Pedals ist es, die Geschwindigkeit unseres Fahrzeugs zu steuern, indem die Kupplungsscheibe teilweise eingekuppelt wird. Sie ist ein mechanisches Bauteil aus einer oder mehreren fest gegeneinander gepressten Reibscheiben. Diese Scheibe ermöglicht es, Schwungrad und Kurbelwelle schrittweise mit dem Getriebe zu verbinden oder zu trennen.
Wird das Kupplungspedal gedrückt, zieht die Tellerfeder der Kupplung die Druckplatte vom Schwungrad weg und trennt so die Kupplung vom Motor.
Nun müssen wir bei gedrücktem Kupplungspedal den Schalthebel in diese Position bewegen. Wie wir in dieser Animation sehen, gleitet die Schiebemuffe von der Nabe (die mit der Welle fest verbunden ist) zum Synchronisierkonus des ersten Gangs. Jetzt, da der erste Gang eingelegt ist, müssen wir die Kupplung kommen lassen und gleichzeitig das Gaspedal langsam drücken, um den Motor wieder mit dem Getriebe zu verbinden und so das Fahrzeug nach vorn zu bewegen.
Das Kupplungspedal spielt beim Gangwechsel eine grundlegende Rolle. Wenn wir versuchen, ohne Kupplung zu schalten, können die Zähne des Zahnrads nicht mit denen der Schiebemuffe fluchten, und das Auto erzeugt dieses Schleifgeräusch.
Aber dazu gleich mehr …
Konzentrieren wir uns jetzt auf den Betrieb des Schaltgetriebes. Bei Verbrennungsmotoren ist das Drehzahlband, in dem der Motor sein maximales Drehmoment erzeugt, begrenzt. Aus diesem Grund erlaubt uns das Getriebe, die an den Antriebsrädern verfügbare Geschwindigkeit und das Drehmoment zu steuern, indem wir je nach Fahrsituation unterschiedliche Gangübersetzungen wählen. Egal, ob das Auto beschleunigt oder langsamer wird.
Niedrigere Gänge haben ein höheres Drehmoment, um eine bessere Beschleunigung zu erreichen, gleichzeitig aber eine niedrigere Geschwindigkeit am Getriebeausgang. Das ist nützlich, um aus dem Stand anzufahren oder einen Hügel hinaufzufahren.
Und warum wir dieses schreckliche Schleifgeräusch hören, wenn wir schalten?
In diesem Video erklären wir, warum Autos Getriebe brauchen.
Und dazu sehen wir uns das Funktionsprinzip von Kupplung und Schaltgetriebe an.
Im ersten Teil dieses Videos konnten wir das gesamte Zündsystem des Autos verstehen.
Jetzt sehen wir, was wir tun müssen, um unser Fahrzeug zu fahren.
Angenommen, der Schalthebel steht im Leerlauf, also es ist kein Gang eingelegt. Bevor wir die Gangübersetzung ändern, müssen wir das linke Kupplungspedal ganz durchtreten. Der Zweck dieses Pedals ist es, die Geschwindigkeit unseres Fahrzeugs zu steuern, indem die Kupplungsscheibe teilweise eingekuppelt wird. Sie ist ein mechanisches Bauteil aus einer oder mehreren fest gegeneinander gepressten Reibscheiben. Diese Scheibe ermöglicht es, Schwungrad und Kurbelwelle schrittweise mit dem Getriebe zu verbinden oder zu trennen.
Wird das Kupplungspedal gedrückt, zieht die Tellerfeder der Kupplung die Druckplatte vom Schwungrad weg und trennt so die Kupplung vom Motor.
Nun müssen wir bei gedrücktem Kupplungspedal den Schalthebel in diese Position bewegen. Wie wir in dieser Animation sehen, gleitet die Schiebemuffe von der Nabe (die mit der Welle fest verbunden ist) zum Synchronisierkonus des ersten Gangs. Jetzt, da der erste Gang eingelegt ist, müssen wir die Kupplung kommen lassen und gleichzeitig das Gaspedal langsam drücken, um den Motor wieder mit dem Getriebe zu verbinden und so das Fahrzeug nach vorn zu bewegen.
Das Kupplungspedal spielt beim Gangwechsel eine grundlegende Rolle. Wenn wir versuchen, ohne Kupplung zu schalten, können die Zähne des Zahnrads nicht mit denen der Schiebemuffe fluchten, und das Auto erzeugt dieses Schleifgeräusch.
Aber dazu gleich mehr …
Konzentrieren wir uns jetzt auf den Betrieb des Schaltgetriebes. Bei Verbrennungsmotoren ist das Drehzahlband, in dem der Motor sein maximales Drehmoment erzeugt, begrenzt. Aus diesem Grund erlaubt uns das Getriebe, die an den Antriebsrädern verfügbare Geschwindigkeit und das Drehmoment zu steuern, indem wir je nach Fahrsituation unterschiedliche Gangübersetzungen wählen. Egal, ob das Auto beschleunigt oder langsamer wird.
Niedrigere Gänge haben ein höheres Drehmoment, um eine bessere Beschleunigung zu erreichen, gleichzeitig aber eine niedrigere Geschwindigkeit am Getriebeausgang. Das ist nützlich, um aus dem Stand anzufahren oder einen Hügel hinaufzufahren.
Höhere Gänge haben dagegen eine höhere Geschwindigkeit am Getriebeausgang und ein geringeres Drehmoment, was die Beschleunigung verringert – nützlich, um auf einer Geraden mit konstanter Geschwindigkeit zu fahren.
Um bei laufendem Motor die Gänge zu wechseln, sind die Zahnräder auf der Hauptwelle mit einer Synchronisier-Anordnung aus Konus und Zähnen ausgestattet. Ein Synchronring hilft, die Drehzahl der Zahnräder an die der Welle anzugleichen.
Der Synchronring kann sich mit der Nabe mitdrehen, ist aber axial verschiebbar.
Wie bereits gesagt: Wenn wir versuchen, ohne Kupplung zu schalten, können die Zähne des Zahnrads nicht mit denen der Schiebemuffe fluchten, und plötzlich hören wir dieses Schleifgeräusch! Ohne Kupplung ist das Schwungrad weiterhin mit dem Getriebe verbunden und wirkt mit einer starken äußeren Kraft darauf ein. In dieser Situation haben die Synchronringe nicht genug Zeit, die Drehzahl der Zahnräder an die der Welle anzugleichen.
Außerdem verursachen wir beim Schalten ohne Kupplung starken, unnötigen Verschleiß an den Synchronringen.
Mit diesem Wissen können wir nun in den zweiten, dritten, vierten und fünften Gang schalten.
Der Rückwärtsgang hingegen hat eine andere Konfiguration.
Mehr als 10 Jahre im Industriebedarf haben JAES zu einem qualifizierten Partner einiger der wichtigsten Automobilhersteller gemacht, mit technischem Support für eine breite Palette von Industriekomponenten, die während des Produktionsprozesses vieler Fahrzeugtypen benötigt werden.
Hier sehen wir, dass der Rückwärtsgang eine Dreizahnrad-Anordnung verwendet. Eines davon ist das Zwischenzahnrad.
Wenn das Zwischenzahnrad an die beiden anderen Zahnräder herangeführt und mit ihnen verbunden wird, dreht sich die Abtriebswelle in Gegenrichtung. Wichtig: Im Rückwärtsgang gibt es keinen Synchronring, daher kann der Rückwärtsgang nur im Stillstand eingelegt werden.
Die Drehbewegung der Abtriebswelle wird nun über das Differenzial auf die Räder übertragen.
Im nächsten Video erklären wir, wie man in Kurven fährt und wie die Lenkung funktioniert.
Um bei laufendem Motor die Gänge zu wechseln, sind die Zahnräder auf der Hauptwelle mit einer Synchronisier-Anordnung aus Konus und Zähnen ausgestattet. Ein Synchronring hilft, die Drehzahl der Zahnräder an die der Welle anzugleichen.
Der Synchronring kann sich mit der Nabe mitdrehen, ist aber axial verschiebbar.
Wie bereits gesagt: Wenn wir versuchen, ohne Kupplung zu schalten, können die Zähne des Zahnrads nicht mit denen der Schiebemuffe fluchten, und plötzlich hören wir dieses Schleifgeräusch! Ohne Kupplung ist das Schwungrad weiterhin mit dem Getriebe verbunden und wirkt mit einer starken äußeren Kraft darauf ein. In dieser Situation haben die Synchronringe nicht genug Zeit, die Drehzahl der Zahnräder an die der Welle anzugleichen.
Außerdem verursachen wir beim Schalten ohne Kupplung starken, unnötigen Verschleiß an den Synchronringen.
Mit diesem Wissen können wir nun in den zweiten, dritten, vierten und fünften Gang schalten.
Der Rückwärtsgang hingegen hat eine andere Konfiguration.
Mehr als 10 Jahre im Industriebedarf haben JAES zu einem qualifizierten Partner einiger der wichtigsten Automobilhersteller gemacht, mit technischem Support für eine breite Palette von Industriekomponenten, die während des Produktionsprozesses vieler Fahrzeugtypen benötigt werden.
Hier sehen wir, dass der Rückwärtsgang eine Dreizahnrad-Anordnung verwendet. Eines davon ist das Zwischenzahnrad.
Wenn das Zwischenzahnrad an die beiden anderen Zahnräder herangeführt und mit ihnen verbunden wird, dreht sich die Abtriebswelle in Gegenrichtung. Wichtig: Im Rückwärtsgang gibt es keinen Synchronring, daher kann der Rückwärtsgang nur im Stillstand eingelegt werden.
Die Drehbewegung der Abtriebswelle wird nun über das Differenzial auf die Räder übertragen.
Im nächsten Video erklären wir, wie man in Kurven fährt und wie die Lenkung funktioniert.