P3, 3_Schaltgetriebe
Automobildiagnostiker, P3, Schaltgetriebe
Automobildiagnostiker, P3, Schaltgetriebe
Warum benötigt der Otto-Motor gegenüber dem Elektromotor ein Getriebe?
- Der elastische Bereich beim Otto-Motor ist sehr viel kleiner
- In diesem müssen wir uns bewegen, um überhaupt eine Kraftentwicklung zu erreichen
Was sind die Aufgaben eines Getriebes?
- Erforderliche Antriebskraft zur Verfügung stellen (Beschleunigungskraft F = m x a)
- Fahrwiderstände überwinden
- Motordrehmoment wandeln und übertragen
- Motordrehzahl wandeln
- Neutralstellung im Stillstand ermöglichen
- Drehrichtungsumkehr ermöglichen
- Maximalgeschwindigkeit erreichen
Welches sind die zu überbrückenden Widerstände?
- Rollwiderstand
- Luftwiderstand
- Steigungswiderstand
Was sagen die blaue und rote Fläche des Diagramms aus?
- Blaue Flächen:
- Fahrbaren Drehzahl/Drehmomente der einzelnen Gänge
- In Summe die Gesamtübersetzung des Getriebes
- Rote Flächen:
- Drehzahl/Drehmoment welche mit einem normalen Getriebe nicht erreicht werden können
- Ausschliesslich CVT-Getriebe kann dort bewegt werden
Was versteht man unter der Getriebespreizung?
- Das Verhältnis vom 1. zum 5. Gang
- z.B. 1. Gang = 3.8 / 5. Gang = 0.5 == 7.8 Spreizung
- Ottomotor aktuell = 7-9
Erkläre die Gangabstufung?
- Grosser Schritt zwischen Gängen = lang abgestuft
- Kleiner Schritt zwischen Gängen = kurz abgestuft
Warum steigt das Drehmoment, wenn man bei max. Leistung die Drehzahl fallen lässt?
- Weil der Füllungsgrad des Zylinders besser wird
Was bewirkt eine Übersetzung im Getriebe?
- Durch die verschiedenen Übersetzungen lassen sich unterschiedliche Ausgangsdrehmomente und Drehzahlen erzielen.
- Drehmomentverlauf der einzelnen Gänge (Getriebeausgangswelle)
- a) max. Drehmoment
- b) max. Leistung
Erkläre die Zugkraft-Hyperbel.
Zugkraft = Wirkende Kraft am Rad, um das Fahrzeug bewegen zu können.
Was bedeutet die Übersetzung (i) eines Getriebes im Bezug auf Drehmoment/Drehzahl?
- Bei einer Übersetzung i > 1 • Erfolgt eine Drehmomenterhöhung und eine Drehzahlabsenkung.
- Bei einer Übersetzung i < 1 • Bewirkt eine Drehmomentabsenkung und eine Drehzahlerhöhung.
Welche Arten von Schaltgetriebe kennst du?
- gleichachsig
- ungleichachsig
Was sind die Eigenschaften des gleichachsigen Getriebes?
- 3-Wellen-Getriebe
- Antriebswelle und Abtriebswelle liegen in der gleichen Ebene = gleicher Drehsinn
- Kraftschluss = Antriebswelle > Vorgelegewelle > Hauptwelle (Abtriebswelle)
- Für die Vorwärtsgänge sind immer 2 Zahnradstufen, dh. 4 Zahnräder im Eingriff
Was sind die Eigenschaften eines ungleichachsigen Getriebes?
- 2-Wellen-Getriebe (bei 6 Gängen 3 Wellen) 1 Antriebswelle, mehrere Abtriebswellen
- Antriebswelle und Abtriebswelle liegen in unterschiedlichen Ebenen
- Die Übersetzungen werden über je eine Zahnradpaarung erreicht
- Die Ausgangsdrehrichtung ist entgegengesetzt der Eingangsdrehrichtung
- Kein Direktgang, der grosse Gang ist immer eine Übersetzung ins schnelle
- Kraftschluss = Antriebswelle > Abtriebswelle
Was ist die Schalt-Arretierung?
Verhinderung, dass die Gänge bei Lastwechseln rausfallen
Was ist die Schalt-Sperre?
Verhinderung, dass bei schlechten Gassenführung, zwei Gänge gleichzeitig geschaltet werden können.
Was ist eine Dog-Leg-Schaltung?
- 1. Gang ist unten rechts .
- Sportlicheres Schalten zwischen 2 - 3
Wie ist die Funktionsweise der Schalt-Arretierung?
- Federgelagerte Kugeln oder Sicherungsringe welche auf die Schaltmuffe wirken und diese in Position halten
- Oft von aussen ins Getriebe geschraubt.
Wie ist die Funktionsweise der Schaltsperre (Bsp. Porsche 944) ?
- Ist ein Gnag geschaltet wird Pos. 6nach oben/unten gedrückt und verhindert so ein Schalten weiterer Gänge.
Was ist ein Hinterschliff und wie funktioniert ein Hinterschliff?
- Zahnform der Gangräder und Schalträder so geschliffen, dass diese bei Kraftschluss in sich verkeilen und so ein Herausspringen des Ganges verhindert.
- Wird zusätzlich zur federgelagerten Kugel realisiert!
Was ist die Aufgabe der Synchron-Einrichtung und wie funktioniert diese?
- Drehzahlangleichung zwischen Schaltmuffe und Losrad herstellen
- Auzschieben der Schaltmuffe auf die Sperrverzahnung des Gangrades verhindern, bis Gleichlauf erreicht ist
- Geräuschloses und schnelles Schalten ermöglichen
Was gibt es für Synchronisierungsarten?
- Innensynchronisation (oftmals Borg Warner genannt, Standart heute)
- Aussensynchronisation (ZF, Mercedes, veraltet)
- Mehrkonensynchronisation (innensynchronisation)
- Sperrsynchronisation mit Servowirkung (Porsche, veraltet)
Erkläre den Ablauf der Innen-Synchronisierung?
- Neutralstellung
- Schaltrad dreht lose mit
- Vorsynchronisierung
- Synchronring wird über Drückstück an Konus des Schaltrades gedrückt.
- Aufgrund von Getriebeöl zwischen Reibflächen wird verschleissfreie Mischreibung hergestellt
- Aufgrund des Reibmoments wird Synchronring 1/2 Zahn in Sperrstellung gedreht
- Hauptsynchronisierung
- Synchronring stützt sich mit Dachschrägen an Dachschrägen der Schaltmuffe ab
- Solange Drehzahl nicht synchron, verhindert die entstandene Kraft, dass Schiebemuffe über Synchronring geschoben wird.
- Überschieben
- Ist Drehzahl angeglichen, dreht der Synchronring zurück und Schiebemuffe kann Gangrad schalten
- Wird sehr langsam geschaltet, kann es beim Hochschalten zum Prellen kommen.
Vor- und Nachteile der Aussensynchronisierung?
- Vorteile:
- Grösserer Hebelarm
- Mehr Kraft zur Synchronisierung übertragbar
- Dadurch schnellere Schaltvorgänge möglich
- Nachteile
- Jedoch aufwendiger und teuer
- Mehrkonensynchronisierung schwer umzusetzen
Wie funktioniert die Mehrkonen-Synchro?
- Durch die Erhöhung der Anzahl der Reibflächenpaare ergeben sich folgende Vorteile:
- Grössere Reibkraft bei gleicher Schaltkraft
- Höhere Standzeit der Synchronringe durch grössere Reibfläche
- 1./2. Gang idR. als Doppelte oder Dreifache Ausführung
- Da viel in Gebrauch
- Drehzahlunterschiede gross sind
- Höhere Gänge dann als einfache Ausführung
-
- 1 / 24
-
Cartes-fiches
Warum benötigt der Otto-Motor gegenüber dem Elektromotor ein Getriebe?
- Der elastische Bereich beim Otto-Motor ist sehr viel kleiner
- In diesem müssen wir uns bewegen, um überhaupt eine Kraftentwicklung zu erreichen
Was sind die Aufgaben eines Getriebes?
- Erforderliche Antriebskraft zur Verfügung stellen (Beschleunigungskraft F = m x a)
- Fahrwiderstände überwinden
- Motordrehmoment wandeln und übertragen
- Motordrehzahl wandeln
- Neutralstellung im Stillstand ermöglichen
- Drehrichtungsumkehr ermöglichen
- Maximalgeschwindigkeit erreichen
Welches sind die zu überbrückenden Widerstände?
- Rollwiderstand
- Luftwiderstand
- Steigungswiderstand
Was sagen die blaue und rote Fläche des Diagramms aus?
- Blaue Flächen:
- Fahrbaren Drehzahl/Drehmomente der einzelnen Gänge
- In Summe die Gesamtübersetzung des Getriebes
- Rote Flächen:
- Drehzahl/Drehmoment welche mit einem normalen Getriebe nicht erreicht werden können
- Ausschliesslich CVT-Getriebe kann dort bewegt werden
Was versteht man unter der Getriebespreizung?
- Das Verhältnis vom 1. zum 5. Gang
- z.B. 1. Gang = 3.8 / 5. Gang = 0.5 == 7.8 Spreizung
- Ottomotor aktuell = 7-9
Erkläre die Gangabstufung?
- Grosser Schritt zwischen Gängen = lang abgestuft
- Kleiner Schritt zwischen Gängen = kurz abgestuft
Warum steigt das Drehmoment, wenn man bei max. Leistung die Drehzahl fallen lässt?
- Weil der Füllungsgrad des Zylinders besser wird
Was bewirkt eine Übersetzung im Getriebe?
- Durch die verschiedenen Übersetzungen lassen sich unterschiedliche Ausgangsdrehmomente und Drehzahlen erzielen.
- Drehmomentverlauf der einzelnen Gänge (Getriebeausgangswelle)
- a) max. Drehmoment
- b) max. Leistung
Erkläre die Zugkraft-Hyperbel.
Zugkraft = Wirkende Kraft am Rad, um das Fahrzeug bewegen zu können.
Was bedeutet die Übersetzung (i) eines Getriebes im Bezug auf Drehmoment/Drehzahl?
- Bei einer Übersetzung i > 1 • Erfolgt eine Drehmomenterhöhung und eine Drehzahlabsenkung.
- Bei einer Übersetzung i < 1 • Bewirkt eine Drehmomentabsenkung und eine Drehzahlerhöhung.
Welche Arten von Schaltgetriebe kennst du?
- gleichachsig
- ungleichachsig
Was sind die Eigenschaften des gleichachsigen Getriebes?
- 3-Wellen-Getriebe
- Antriebswelle und Abtriebswelle liegen in der gleichen Ebene = gleicher Drehsinn
- Kraftschluss = Antriebswelle > Vorgelegewelle > Hauptwelle (Abtriebswelle)
- Für die Vorwärtsgänge sind immer 2 Zahnradstufen, dh. 4 Zahnräder im Eingriff
Was sind die Eigenschaften eines ungleichachsigen Getriebes?
- 2-Wellen-Getriebe (bei 6 Gängen 3 Wellen) 1 Antriebswelle, mehrere Abtriebswellen
- Antriebswelle und Abtriebswelle liegen in unterschiedlichen Ebenen
- Die Übersetzungen werden über je eine Zahnradpaarung erreicht
- Die Ausgangsdrehrichtung ist entgegengesetzt der Eingangsdrehrichtung
- Kein Direktgang, der grosse Gang ist immer eine Übersetzung ins schnelle
- Kraftschluss = Antriebswelle > Abtriebswelle
Was ist die Schalt-Arretierung?
Verhinderung, dass die Gänge bei Lastwechseln rausfallen
Was ist die Schalt-Sperre?
Verhinderung, dass bei schlechten Gassenführung, zwei Gänge gleichzeitig geschaltet werden können.
Was ist eine Dog-Leg-Schaltung?
- 1. Gang ist unten rechts .
- Sportlicheres Schalten zwischen 2 - 3
Wie ist die Funktionsweise der Schalt-Arretierung?
- Federgelagerte Kugeln oder Sicherungsringe welche auf die Schaltmuffe wirken und diese in Position halten
- Oft von aussen ins Getriebe geschraubt.
Wie ist die Funktionsweise der Schaltsperre (Bsp. Porsche 944) ?
- Ist ein Gnag geschaltet wird Pos. 6nach oben/unten gedrückt und verhindert so ein Schalten weiterer Gänge.
Was ist ein Hinterschliff und wie funktioniert ein Hinterschliff?
- Zahnform der Gangräder und Schalträder so geschliffen, dass diese bei Kraftschluss in sich verkeilen und so ein Herausspringen des Ganges verhindert.
- Wird zusätzlich zur federgelagerten Kugel realisiert!
Was ist die Aufgabe der Synchron-Einrichtung und wie funktioniert diese?
- Drehzahlangleichung zwischen Schaltmuffe und Losrad herstellen
- Auzschieben der Schaltmuffe auf die Sperrverzahnung des Gangrades verhindern, bis Gleichlauf erreicht ist
- Geräuschloses und schnelles Schalten ermöglichen
Was gibt es für Synchronisierungsarten?
- Innensynchronisation (oftmals Borg Warner genannt, Standart heute)
- Aussensynchronisation (ZF, Mercedes, veraltet)
- Mehrkonensynchronisation (innensynchronisation)
- Sperrsynchronisation mit Servowirkung (Porsche, veraltet)
Erkläre den Ablauf der Innen-Synchronisierung?
- Neutralstellung
- Schaltrad dreht lose mit
- Vorsynchronisierung
- Synchronring wird über Drückstück an Konus des Schaltrades gedrückt.
- Aufgrund von Getriebeöl zwischen Reibflächen wird verschleissfreie Mischreibung hergestellt
- Aufgrund des Reibmoments wird Synchronring 1/2 Zahn in Sperrstellung gedreht
- Hauptsynchronisierung
- Synchronring stützt sich mit Dachschrägen an Dachschrägen der Schaltmuffe ab
- Solange Drehzahl nicht synchron, verhindert die entstandene Kraft, dass Schiebemuffe über Synchronring geschoben wird.
- Überschieben
- Ist Drehzahl angeglichen, dreht der Synchronring zurück und Schiebemuffe kann Gangrad schalten
- Wird sehr langsam geschaltet, kann es beim Hochschalten zum Prellen kommen.
Vor- und Nachteile der Aussensynchronisierung?
- Vorteile:
- Grösserer Hebelarm
- Mehr Kraft zur Synchronisierung übertragbar
- Dadurch schnellere Schaltvorgänge möglich
- Nachteile
- Jedoch aufwendiger und teuer
- Mehrkonensynchronisierung schwer umzusetzen
Wie funktioniert die Mehrkonen-Synchro?
- Durch die Erhöhung der Anzahl der Reibflächenpaare ergeben sich folgende Vorteile:
- Grössere Reibkraft bei gleicher Schaltkraft
- Höhere Standzeit der Synchronringe durch grössere Reibfläche
- 1./2. Gang idR. als Doppelte oder Dreifache Ausführung
- Da viel in Gebrauch
- Drehzahlunterschiede gross sind
- Höhere Gänge dann als einfache Ausführung
