Auton voimansiirto: vaihteistot ja tasauspyörästö

Opiskeltiin tänään koulussa auton voimansiirtoon liittyviä asioita, millaisia eri vaihdelaatikoita on olemassa ja miten tasauspyörästö toimii.

Tässä on lyhykäisyydessään kerrottu miten voima siirtyy auton moottorilta tien pintaan.

Vaihteistot

Vaihteistolla saadaan aikaan kuhunkin ajotilanteeseen sopiva välityssuhde moottorin ja vetoakselin välille. Liikkeelle lähdettäessä tarvitaan suurta välityssuhdetta ja kovemmissa vauhdeissa välityssuhdetta pienennetään.

Manuaalivaihteisto

Manuaalivaihteisto on yleisin vaihteistotyyppi. Manuaalivaihteisessa autossa kuljettaja vaihtaa itse haluamansa vaihteen päälle vaihdekepillä, samalla käyttäen kytkintä. Kytkin liittää vaihdelaatikon  itse moottoriin. Kytkinpoljinta painettaessa kytkinlevy pääsee irti moottorin vauhtipyörästä, jolloin moottori ei enää pyöritä vaihdelaatikon kytkinakselia ja vaihdetta voidaan vaihtaa. Manuaalivaihteistossa veto välittyy akseleiden ja rattaiden avulla. Tässä linkki hyvään opetusvideoon missä kerrotaan manuaalivaihteiston toimintaperiaatteesta.

Etuvetoisen auton manuaalinen vaihdelaatikko.

Vaihteensiirtovivut

Vaihteensiirtohaarukka

Vaihderatas ja synkronirengas

Manuaalivaihdelaatikon sisältöä

Automaattivaihteisto

Perinteisessä automaattivaihteistossa on öljynvirtauksella toimiva momentinmuunnin joka siirtää moottorin tuottaman voiman planeettapyörästöille. Planeettapyörästöt taas muuttavat välityssuhdetta.

Automaattivaihteistot ovat monimutkaisia, joten niiden toimintaa on varmasti helpompi ymmärtää näiden videoiden kautta: Momentinmuunnin ja Planeettapyörästö automaattilaatikossa

Kaksi momentinmuunninta, ylempi purettuna. Ylhäällä vasemmalla turbiinipyörä ja keskellä pumppupyörä

Robottivaihteistot

Automatisoitu manuaalivaihteisto. Samanlainen vaihdelaatikko kuin manuaalivaihdelaatikko, mutta kuljettajan sijaan kytkimen käytöstä ja vaihteiden vaihdosta vastaa tietokoneen ohjaamat sähkömoottorit.

Kaksoiskykinvaihteistot

Myöskin automatisoitu manuaalivaihteisto, sillä erotuksella että vaihteistoja on ikäänkuin kaksi yksissä kuorissa. Toinen vaihteisto hoitaa parittomat vaihteet(1,3,5,7) ja  toinen taas parilliset(2,4,6,8).

Vaihteistoilla on myös omat kytkimensä ja tietokone määrää kumpaa vaihteistoa käytetään. Kaksoiskytkinvaihteisto pystyy todella nopeisiin vaihtoihin, koska se pystyy laittamaan seuraavan vaihteen jo valmiiksi päälle toiseen vaihteistoon. Tietokone ohjaa avaamaan toisen kytkimen ja samalla kytkemään kiinni sen vaihteiston kytkimen jossa seuraava vaihde on jo silmässä.

Vikaantuessaan kallis, koska verrattuna tavallisempiin vaihdelaatikoihin vaikeampi korjata. Yleensä korjaantuu vaihtamalla kokonaan uusi vaihdelaatikko, joka taas maksaa tuhansia euroja.

Volkswagenin DSG vaihteisto(kuva wikipediasta)

CVT

Continuosly Variable Transmission eli portaaton automaattivaihteisto. Tämän tyyppisessä vaihteistossa välityssuhteen muuttamiseen käytetään kahden lautasen välissä olevaa työntävää metallihihnaa. Tällä videolla havainnollistetaan CVT:n toimintaa.

Tasauspyörästö

Tasauspyörästön tehtävänä on mahdollistaa erilaiset pyörintänopeudet vetäville pyörille esimerkiksi kaarreajossa, kun ulompi pyörä kulkee pidemmän matkan kuin sisempi. Tasauspyörästö siis jakaa moottorin tehon tasapuolisesti kummallekin pyörälle. Opetusvideo

Tasauspyörästö etuvetoisen auton vaihdelaatikon yhteydessä