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  Synchronisation



Im Kapitel 'Grundlagen' sind wir von einem Getriebe zwischen Motor und Achsantrieb ausgegangen und haben das 'Standardantrieb' genannt. In Wirklichkeit aber hat sich längst der hier im Bild oben mit Kupplung und Achsantrieb gezeigte Standard etabliert, der Quermotor mit Frontantrieb. Der Kraftfluss geht also nicht über vier, sondern in jedem Gang über zwei Zahnräder. Es gibt auch keinen 'direkten Gang' mehr, also einen Durchtrieb 1 : 1 ohne wirkliche Beteiligung von Gangrädern. Trotz dieser Änderungen ist die Zahl der nötigen Zahnräder gleichgeblieben.


Hier noch so ein Exemplar des ungleichachsigen Getriebes aus dem Kapitel Getriebe 2. Es deckt die dritte der meist vorhandenen Möglichkeiten der Anordnung von Motor, Getriebe und Achsantrieb ab, nämlich den längsliegenden Frontmotor mit Frontantrieb. Natürlich kann man das auch rumdrehen und erhält dann einen längsliegenden Heckmotor mit Hinterradantrieb. Sie sehen, das Getriebe unterscheidet sich nicht vom vorigen, nur seine Antriebswelle ist länger, weil sie durch den Achsantrieb hindurchgeführt wird.

Bei allen drei bisher erwähnten Getriebebauarten ergibt sich immer wieder das gleiche Problem der Synchronisation beim Schalten. Der Gang, den Sie gerade verlassen, hat eine andere Übersetzung als der, in den Sie jetzt Schalten wollen. Beim Hochschalten müsste entweder das mit dem Antrieb verbundene Zahnrad verlangsamt oder das mit dem Abtrieb verbundene beschleunigt werden.

Umgekehrt ist es beim Herunterschalten. Schalten Sie einmal, bei sagen wir 60 km/h in den zweiten Gang, dann merken sie deutlich, wie sich Motordrehzahl erhöht. Da der Zeitfaktor beim Hochschalten hilft, aber beim Herunterschalten schadet, fällt der Synchronisation letzteres schwerer. Sie sollten das aber nicht durch schnelles Schalten zu kompensieren versuchen, im Gegenteil.


Oben die Antriebs- und unten die Abtriebswelle. Die nach links geschobene Schaltmuffe verbindet das kleinere Zahnrad mit einem entsprechenden unten. Es ist also der kleinere Gang geschaltet, nehmen Sie an der dritte. Sinn der Aktion ist es mit der Schaltmuffe ganz nach rechts in den nächsthöheren Gang zu gelangen, nehmen Sie wieder an, den vierten.

Das geht bei getretener Kupplung gut bis zur Mittelstellung, danach wird es problematisch. Wenn Sie sich einmal genau die einzelnen Zahnräder und besonders deren Größenverhältnisse anschauen, kommen sie automatisch zu dem Schluss, das Zahnrad des vierten Ganges oben rechts läuft langsamer als das des dritten, die Welle und vor allem die Schaltmuffe.

Das Ergebnis dürfte klar sein: Die Schaltmuffe versucht, mit ihrer Innenverzahnung über die kleine Vorverzahnung des oberen rechten Gangrades zu kommen, was anlässlich der unterschiedlichen Drehzahlen Verschleiß und unschöne Geräusche ergibt. Es wäre also wünschenswert, wenn die Drehzahl der Schaltmuffe etwas niedriger und damit angepasster wäre.

Bei unsynchronisierten Getrieben hat man früher schlicht einen Moment gewartet. Aber Vorsicht, es gehört viel Gefühl und Erfahrung mit dem betreffenden Getriebe dazu, dann ohne Verschleiß und Geräusch in den nächsthöheren Gang zu kommen. Unten ist jetzt der sogenannte 'Synchronring' abgebildet, der hier Abhilfe verspricht. Er hat die gleiche Vorverzahnung wie das Gangrad, eine konusartig ausgebildete Fläche innen und eine außen.


Was hier nicht so gut sichtbar ist, sind Nuten auf der Rundung. Jetzt stellen Sie sich einmal diesen Ring von links aufgeschoben auf den Konus des Gangrades unten vor. Drücken Sie ihn etwas fester an, erzeugen Sie Reibung zwischen der Innenfläche des Synchronrings und der Außenfläche des Gangradkonus. Genau eine solche Reibung bewirkt letztlich die Synchronisation.


Aber wozu hat der Synchronring zusätzlich diese kleine Verzahnung? Die haben etwas mit den Nuten zu tun. In die Nuten eingreifende entsprechend schmälere Keile des Synchronrings ermöglichen diesem gerade einmal die Verdrehung um jeweils einen halben Zahn in beide Richtungen. Ist also, wie in unserem Fall, das Gangrad langsamer als die Schaltmuffe, verhindert die Verzahnung des Synchronrings wirksam eine weitere Bewegung der Schaltmuffe zur Vorverzahnung des Gangrades.

Man nennt das 'Sperrsynchronisation'. Ein Gang kann erst dann endgültig geschaltet werden, wenn Gleichlauf zwischen Schaltmuffe und Gangrad erreicht ist. Es ist sogar noch ein wenig komplizierter. Denn natürlich wird die Schaltmuffe, wie schon gezeigt, durch den Schaltknüppel bewegt. Und je stärker der die Schaltmuffe gegen die Verzahnung des Synchronkörpers drückt, umso schneller wird der Gleichlauf erzeugt, aber umso größer ist auch der Verschleiß.


Inzwischen gibt es doppelte und für die unteren Gänge sogar dreifache Synchronisation mit sechs Reibflächen.

An dieser Stelle wichtig zu wissen, eine Synchronisation arbeitet auf der Basis von Reibung und hat deshalb nur eine begrenzte Lebensdauer. Diese wird stark davon beeinflusst, wie viel Zeit man ihr für die Herstellung des Gleichlaufs lässt. Diese Bereitstellung ist beim Zurückschalten fast noch wichtiger, weil hier meist mehr Arbeit geleistet werden muss. Also, sie haben es buchstäblich in der Hand. Zum Schluss des Kapitels noch einmal ein echtes gleichachsiges (Oldtimer-) Getriebe einschließlich der gerade besprochenen Synchronringe:

Leerlauf

1. Gang

2. Gang

3. Gang

4. Gang

R-Gang

Deutsche Untertitel möglich.


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