Een handmatige transmissie helpt een voertuig een gewenste snelheid te bereiken door het gebruik van versnellingen, een koppeling en een shifter. Het werkt als volgt: wanneer de bestuurder wil schakelen, duwt hij of zij het koppelingspedaal in en laat het gas ontsnappen. Hierdoor wordt de koppeling in de overbrenging ontkoppeld, zodat de bestuurder in een hogere of lagere versnelling kan schakelen.
De achteruitversnelling vertegenwoordigt een andere optie die wordt gebruikt wanneer het voertuig niet in beweging is. Verbonden aan de motor via de koppeling, de transmissie draait met hetzelfde aantal toeren als de motor, voornamelijk door het vliegwiel. De drukplaat duwt de koppelingsplaat tegen het vliegwiel en vergrendelt de motor aan de transmissie, zodat deze op dezelfde snelheid blijft staan.
Dus hoe zit het met de voordelen? Enkele van de voordelen van een handmatige transmissie via een automatische versie zijn onder meer een verbeterd brandstofverbruik, duurzaamheid en kosten. Enkele van de nadelen zijn een complexere leercurve, langzamere schakelsnelheden en meer focus die nodig is om te rijden, vooral wanneer het voertuig op heuvelachtig terrein wordt gebruikt.
De transmissie met vijf snelheden
Ook wel een continu variabele transmissie (CVT) genoemd, het concept achter een handmatige transmissie is om de RPM's van de motor op een laag genoeg niveau te houden om te voorkomen dat het verbrandt, terwijl ook de gewenste snelheid wordt behouden. Dus hoe bereikt de overdracht dit? Het bestuurt de snelheid van het voertuig door het gebruik van versnellingen ten opzichte van elkaar. Genoemde overbrengingsverhoudingen, elke versnelling op de versnellingshendel heeft een overeenkomstige overbrengingsverhouding, evenals een toerentalbereik.
Denk er als volgt over na: met behulp van het voorbeeld van een vijfversnellingsbak wordt het motortoerental hoger als het voertuig sneller gaat rijden. Zodra de RPM's een bepaald niveau hebben bereikt, drukken de chauffeurs het koppelingspedaal in terwijl het gas wordt losgelaten, waarbij de versnellingshendel wordt geschakeld wanneer de koppeling wordt ontkoppeld. Hierdoor wordt de transmissie in de volgende hogere versnelling geschoven, waardoor de geproduceerde RPM's worden verminderd en het proces opnieuw wordt gestart terwijl de motor naar de volgende versnelling draait.
Meestal bereiken chauffeurs terugschakelen door het koppelingspedaal in te drukken en naar de gewenste versnelling te schakelen, wat niet in exact omgekeerde volgorde hoeft te gebeuren. Een bestuurder kan bijvoorbeeld desgewenst van derde naar eerste overschakelen met niet al te veel ongewenste effecten, hoewel ze dit moeten vermijden.
De versnellingen en RPM's
De versnellingen in de meeste handgeschakelde versnellingsbakken zijn eerste, tweede, derde, vierde en achteruit, waarbij sommige krachtige auto's helemaal tot de vijfde of zesde versnelling rijden. Wanneer de koppeling in neutraal staat, is de koppeling niet ingeschakeld en moet de bestuurder de parkeerrem inschakelen om te voorkomen dat de auto in de parkeerstand rolt. Terwijl de bestuurder door de versnellingen schakelt, voert de motor een toenemend aantal RPM's uit, ook bekend als Revolutions Per Minute.
Maar hoe belangrijk zijn RPM's voor de optimale prestaties van een voertuig? De RPM's in een voertuigmotor vertegenwoordigen het aantal keren dat een krukas in de tijd van één minuut draait. Hoe hoger de RPM's, hoe sneller het voertuig gaat en hoe harder de motor werkt. Als de motor gedurende lange tijd met de maximale RPM's zou lopen, zou de motor snel verslijten door de hitte en de geproduceerde stress. De tandwielen in de versnellingsbak en de koppeling vertragen de RPM's bij elke opschakeling, zodat de motor niet constant draait bij hoge toerentallen.
Chauffeurs moeten elke versnelling verplaatsen wanneer deze de bovenste RPM's van zijn bereik bereikt. Na een tijdje te hebben gereden, weten bestuurders meestal wanneer ze moeten verschuiven. Hoe hoger de versnelling, des te hoger zijn max. RPM's, waarbij de eerste versnelling rond de 1200 tot 1300 RPM hangt en de vijfde versnelling max. Meer dan 3000 rpm.
De versnellingshendel bedient de drie stangen die de drie vorken duwen die de verschillende versnellingen inschakelen. Terwijl de bestuurder de schakelaar naar links en rechts beweegt, bewegen de vorken de kragen die in elke versnelling passen. Terwijl u tussen versnellingen staat, blijft de schakelhendel in neutraal staan en blijft de koppeling ontkoppeld binnen de versnellingsbak.
The Idler Gear en Synchronizers
Bepaalde elementaire rijmanoeuvres, zoals het achteruitrijden van het voertuig, vereisen dat voertuigen met handgeschakelde versnellingsbakken een kleine versnelling gebruiken die de niet-aangedreven versnelling wordt genoemd. Wanneer de vork in achteruit wordt geschakeld, drukt deze op de kraag, waardoor een grotere versnelling in contact komt met de versnelling voor de bovenste versnelling en het tussenwiel, zodat de auto een back-up kan maken. Om te voorkomen dat het voertuig achteruit rijdt terwijl de auto vooruit rijdt, draait de achteruitversnelling in de tegenovergestelde richting van de andere versnellingen. Dit zorgt ervoor dat de tanden van de hond niet aangrijpen wanneer dit gebeurt, waardoor de mogelijkheid van beschadiging van de transmissie wordt uitgesloten.
In het verleden volgden voertuigbestuurders een praktijk met de naam dubbele koppeling. Deze manoeuvre omvatte het plaatsen van de transmissie in neutraal en het gebruiken van de motorrem om de snelheid van de motor aan te passen. De chauffeur schakelde vervolgens de koppeling weer in om in de gewenste versnelling te schakelen. Moderne voertuigen gebruiken synchronisatoren om de noodzaak voor deze praktijk te elimineren. Met de synchronisator kan de kraag wrijvingscontact maken met de tanden van de hond op het tandwiel. De kraag en versnelling worden op deze manier gesynchroniseerd. Dit zorgt voor een soepeler schakelen zonder eerst de transmissie in de neutrale stand te zetten.
De krukas en koppeling
De effectieve bediening van een handgeschakelde versnellingsbak omvat onderdelen zoals de krukas en koppeling. De krukas zit in de motor van een voertuig en draait in overeenstemming met het afvuren van de kamers. Hoe meer kamers, of cilinders, een voertuigmotor bevat, hoe meer vermogen in de vorm van koppel het produceert. De krukas verplaatst dit koppel, oftewel rotatiekracht, naar de transmissie, die wordt aangesloten op de motor aan het huis van de klok. De transmissie brengt dit koppel op zijn beurt over op de aandrijfas en op het differentieel. Het differentieel bevat een eenvoudige planetaire tandwieltrein, die helpt om de door de motor gegenereerde kracht geleidelijk aan de wielen aan te passen, waardoor het voertuig voorwaartse beweging krijgt.
De koppeling speelt een belangrijke rol in dit hele proces. Wanneer de bestuurder het voertuig in versnelling zet en zijn voet van het koppelingspedaal haalt, begint het voertuig vooruit te rijden. Wanneer bestuurders moeten stoppen, duwen ze het koppelingspedaal samen met de rem in en laten het gas af. Hierdoor wordt de koppeling ontkoppeld en stopt de transmissie van het draaien, waardoor het voertuig tot stilstand komt.
Hoe overbrengingsverhoudingen werken
De versnellingen in een handgeschakelde versnellingsbak zijn een essentieel onderdeel van de werking van het voertuig. De tandwielen draaien in de tijd met de motor. Het koppelingsvlak dat synchroon met het vliegwiel werkt, zorgt ervoor dat de motor en transmissie samen blijven vergrendeld om te voorkomen dat de tandwielen wegglijden. De gebruikte versnellingen zijn in de eerste plaats afhankelijk van de specifieke versnelling waar het voertuig momenteel in is. De versnellingen lopen van eerste tot vierde en vijfde versnellingen en soms zesde versnelling op krachtige auto's.
De tandwielen in de transmissiecombinatie produceren de hoeveelheid RPM's die ze nodig hebben voor die bepaalde versnelling en snelheid. De overbrengingsverhouding is het verschil in de grootte van de verschillende versnellingen ten opzichte van elkaar en het aantal tanden dat elke versnelling bevat.
Synchromesh versus niet-synchromesh-transmissies
Om een nog grondiger beeld te krijgen van de manier waarop handmatige transmissies werken, laten we eens kijken naar synchromesh en niet-synchromesh transmissies. Hoewel veel kleinere voertuigen een synchromesh-transmissie bevatten, doen heavy-duty trucks en andere machines dat niet. In plaats daarvan bevatten ze een niet-synchromesh transmissie.
Een synchromesh-transmissie gebruikt synchronisators om de snelheid van de versnelling aan die van de motor aan te passen door de kraag tegen een kleine koperen koppeling op de versnelling te wrijven. Een niet-gesynchroniseerde transmissie heeft deze eigenschap niet, waardoor bestuurders dubbele koppeling moeten gebruiken om de motor in snelheid omlaag te brengen om overeen te komen met die van de hogere versnellingsaandrijvingen waarnaar wordt geschakeld. Niet-synchromesh-transmissies ondervinden niet zoveel slijtage als de synchromesh-versies, en de schakelactie van de niet-synchromesh-versies werkt veel sneller.
Het verzorgen van een handmatige transmissie, inclusief het vervangen van de vloeistof volgens het onderhoudsschema, zorgt ervoor dat het gedurende vele jaren in goede staat blijft. Na verloop van tijd lijdt een koppeling normaal gesproken aan slijtage en moet uiteindelijk worden vervangen. Wanneer dit gebeurt, laat een monteur de nodige reparaties en onderhoud uitvoeren en ga zo snel mogelijk weer op weg.
Algemene problemen en symptomen van handmatige verzendproblemen
Houd bij het vaststellen van problemen met een handmatige verzending rekening met deze algemene problemen en symptomen:
- Een slepende koppeling betekent een koppelingsplaat die niet loskomt van het vliegwiel. Wanneer dit gebeurt, blijven de transmissie en koppeling draaien met dezelfde snelheid, waardoor het moeilijk of onmogelijk is om van versnelling te wisselen. Een monteur inspecteert en doet aanbevelingen om de overdracht in dit geval te verhelpen.
- Uitglijdende versnellingen betekent dat de transmissie in en uit versnelling glijdt. Je kunt dit wijten aan een versleten of gebroken koppeling die de versnelling op zijn plaats houdt.
- Een voertuig dat maalt en schudt, kan een defecte transmissie hebben. De oorzaak varieert van een slechte koppeling tot versleten of beschadigde versnellingen en synchronizers.
- Een verlicht controlelampje kan ook wijzen op een probleem met een handmatige verzending. Laat een monteur een diagnose uitvoeren om eerst het probleem te bepalen; laat ze ze dan zonodig repareren.