En manuell girkasse hjelper et kjøretøy til å oppnå ønsket hastighet ved bruk av gir, en clutch og en shifter. Det virker som dette: Når føreren ønsker å skifte gir, skyver han eller hun i koblingspedalen mens han slipper av gassen. Dette frigjør koblingen i overføringen, slik at føreren kan skifte til et høyere eller lavere gir.
Omvendt gir representerer et annet alternativ som brukes når kjøretøyet ikke er i bevegelse. Koblet til motoren gjennom koblingen, blir transmisjonen i samme mengde RPM som motoren, hovedsakelig på grunn av svinghjulet. Trykkplaten skyver koblingsplaten mot svinghjulet, låser motoren til overføringen, slik at de forblir i samme hastighet.
Så hva med fordelene? Noen av fordelene med en manuell girkasse over en automatisk versjon inkluderer forbedret drivstofføkonomi, holdbarhet og kostnad. Noen av ulempene inkluderer en mer kompleks læringskurve, langsommere skifthastigheter, og mer fokus er nødvendig for å kjøre, spesielt når du kjører bilen i kupert terreng.
Fem-trinns overføring
Også kalt en kontinuerlig variabel transmisjon (CVT), er konseptet bak en manuell girkasse å holde motorens omdreiningstall på et lavt nivå slik at det ikke brenner opp, samtidig som man opprettholder ønsket hastighet. Så hvordan oppnår overføringen dette? Det styrer kjøretøyets hastighet ved bruk av gir i forhold til hverandre. Kaldde girforhold, hvert gir på girspaken har et tilsvarende girforhold, samt et RPM-område.
Tenk på det på denne måten: Ved hjelp av eksemplet på en fem-trinns overføring, svinger motoren høyere etter hvert som kjøretøyet henter fart. Når RPMene har gått et visst nivå, presser førerne deretter inn i clutchpedalen mens de frigjør gassen, skifter girskiftet når koblingen løsnes. Dette slår i sin tur overføringen til neste høyere gir, reduserer de produserte omdreiningstallene, og starter prosessen igjen når motoren treffer opp til neste gir.
Ofte oppnår sjåfører nedskifting ved å trykke på clutchpedalen og skifte til ønsket gir, som ikke må være i nøyaktig omvendt rekkefølge. For eksempel kan en sjåfør skifte fra tredje til første hvis ønskelig med ikke så mange uønskede effekter, selv om de bør unngå å gjøre det.
Gears og RPMs
Gearene i de fleste manuelle girkasser inkluderer første, andre, tredje, fjerde og bakover, med noen høyytelsesbiler som går helt opp til femte eller sjette gir. Når det er i nøytral, er koblingen ikke tilkoblet, og det kreves at føreren setter parkeringsbremsen på for å hindre at kjøretøyet ruller mens det parkeres. Når føreren skifter gjennom girene, setter motoren ut en økende mengde RPM, også kjent som omdreininger per minutt.
Men hvor viktig er omdreiningstallene til et kjøretøys optimale ytelse? RPMene i en bilmotor representerer antall ganger en veivaksel svinger i løpet av ett minutt. Jo høyere RPM, jo raskere kjøretøyet går og jo vanskeligere motoren fungerer. Hvis motoren kjørte på maksimal omdreiningshastighet i noen lengre tid, ville motoren snart slites ut på grunn av varmen og spenningen som ble produsert. Gearene i transmisjonen sammen med clutchen senker RPMene ned ved hver oppvekst, slik at motoren ikke kjører kontinuerlig ved høye RPMer.
Føreren må skifte hvert gir når det når de øvre omdreiningstallene i sitt område. Etter kjøring for en stund, kan sjåførene vanligvis fortelle når de må skifte. Jo høyere utstyret er, desto høyere er de maksimale omdreiningstallene, med det første giret som svinger rundt 1200 til 1300 omdreininger og femte gir maksimalt utover over 3000 RPM.
Shifter-spaken styrer de tre stengene som skyver de tre gaflene som går i inngrep med de ulike girene. Etter hvert som føreren beveger skifteren til venstre og høyre, beveger gaflene kragene som går i inngrep med hvert gir. Mens det er mellom gir, forblir shifter-armen i nøytral og koblingen forblir utkoblet i overføringen.
Idler Gear og Synchronizers
Enkelte grunnleggende kjøremanøvrer, som å skifte kjøretøyet i omvendt, krever kjøretøy med manuelle girkasser for å bruke et lite utstyr som kalles tomgangshjulet. Når du skifter omvendt, skyver gaffelen kragen, flytter et større gir i kontakt med giret for det øvre giret og løfteren, slik at bilen kan sikkerhetskopiere. For å hindre at kjøretøyet går i motsatt retning mens bilen beveger seg fremover, vender reversbacken i motsatt retning av de andre girene. Dette sikrer at hundetennene ikke engasjerer når det gjøres, og eliminerer muligheten for å skade transmisjonen.
Tidligere fulgte bilførerne en praksis kalt dobbel clutching. Denne manøvreringen innebærer å sette overføringen i nøytral og bruke motorbremsen til å matche motorens hastighet. Føreren kjørte deretter koblingen igjen for å skifte inn i ønsket gir. Moderne kjøretøy bruker synkronisatorer for å eliminere behovet for denne praksisen. Synkroniseringen gjør at kragen kan gjøre friksjonskontakt med hundetennene på giret. Kragen og giret blir synkronisert på denne måten. Dette gir et jevnere skifte uten å måtte sette overføringen til nøytral på forhånd.
Vevtak og kobling
Den effektive driften av en manuell girkasse inkluderer deler som veivaksel og kobling. Vevaksen sitter i en bils motor og svinger i henhold til avfyring av kamrene. Jo flere kamre, eller sylindere, en bilmotor inneholder, jo mer kraft i form av dreiemoment det produserer. Vevaksen overfører dette dreiemomentet, eller rotasjonsstyrken, til overføringen som kobles til motoren på klokkehuset. Overføringen overfører i sin tur dette dreiemomentet til drivakslen og videre til differensialet. Differensialet inneholder et enkelt planetgir, som bidrar til å gradvis bruke kraften som genereres av motoren til hjulene, og gir bilen fremoverbevegelse.
Koblingen spiller en viktig rolle i hele prosessen. Når føreren plasserer kjøretøyet i gir og løfter foten av koblingspedalen, begynner kjøretøyet å bevege seg fremover. Når bilførerne trenger å stoppe, skyver de clutchpedalen sammen med bremsen, mens du slipper av gassen. Dette frigjør koblingen og stopper overføringen fra spinn, slik at kjøretøyet kan stoppe.
Hvordan girforholdene fungerer
Gearene i en manuell girkasse er en viktig del av kjøretøyets drift. Girene går i tide med motoren. Koblingspute som synker med svinghjulet, sørg for at motoren og transmisjonen forblir låst sammen for å hindre at girene glir ut. Gearene som brukes, er hovedsakelig avhengig av hvilket utstyr kjøretøyet er i. Gears spenner fra første til fjerde og femte, og noen ganger sjette gir på høyytelsesbiler.
Gearene i overføringen matcher for å produsere mengden RPMer de trenger for det aktuelle utstyret og hastigheten. Girforholdet er forskjellen i størrelsen på de forskjellige girene til hverandre og antall tenner hvert gir inneholder.
Synchromesh vs Non-Synchromesh Transmissions
For å få en enda mer grundig titt på hvordan manuelle sendinger fungerer, la oss se på synkroniske og ikke-synkroniserte transmisjoner. Mens mange mindre kjøretøyer inneholder en synkronisert girkasse, gjør det ikke tungt lastebiler og annet maskineri. I stedet inneholder de en ikke-synkronisert overføring.
En synkronisert transmisjon bruker synkroniserende enheter til å matche hastigheten til giret til motoren ved å gni kraven mot en liten messingkobling på giret. En usynkronisert overføring har ikke denne muligheten, og krever at bilførerne dobler koblingen for å bringe motoren ned i hastighet for å matche den av de høyere girdriverne skifter inn i. Ikke-synkroniserte transmisjoner lider ikke av så mye slitasje som synkromesh-versjonene, og skiftende virkemåten til ikke-synkroniserte versjoner fungerer mye raskere.
Å ta vare på en manuell girkasse, inkludert å bytte ut væsken i henhold til vedlikeholdsplanen, sørger for at den forblir i god stand i mange år. Over tid lider en kobling normalt slitasje og må etter hvert bli erstattet. Når dette skjer, må en mekaniker utføre nødvendige reparasjoner og vedlikehold, og komme tilbake på veien så snart som mulig.
Vanlige problemer og symptomer på manuelle overføringsproblemer
Ved å avgjøre problemer med en manuell girkasse, vær oppmerksom på disse vanlige problemene og symptomene:
- En slepekobling betyr en koblingsplate som ikke kobler seg fra svinghjulet. Når dette skjer, fortsetter transmisjonen og koblingen å rotere med samme hastighet, noe som gjør det vanskelig eller umulig å bytte gir. En mekaniker vil inspisere og gi anbefalinger for å fikse overføringen i dette tilfellet.
- Sliping gir betyr at transmisjonen glir inn og ut av giret. Du kan tilordne dette til slitt eller ødelagt kobling som holder utstyret på plass.
- Et kjøretøy som grinder og rister kan ha en feilaktig overføring. Årsaken spenner fra en dårlig kobling til slitte eller skadede gir og synkroniseringsapparater.
- Et opplyst kontroll motorlys kan også indikere et problem med manuell girkasse. Få en mekaniker til å kjøre en diagnose for å først avgjøre problemet; så få dem til å fikse det om nødvendig.