Gänge beim Runterschalten geht schwer, warum?

Hallo,
wenn man vom 5. in den 1. Gang schalten will, geht das schwer, obwohl die ganze Zeit die Kupplung getreten ist.
Aber warum?
Was ist da im Getriebe, dass das Gängeüberspringen so schwierig macht, wenn man das bei Geschwindigkeit macht?
Im Stand geht das Überspringen natürlich einfach.

Danke
Tim

Hallo,
wenn man vom 5. in den 1. Gang schalten will, geht das schwer,
obwohl die ganze Zeit die Kupplung getreten ist.
Aber warum?

Schau mal hier:
http://www.kfz-tech.de/Getriebe.htm

Was ist da im Getriebe, dass das Gängeüberspringen so
schwierig macht, wenn man das bei Geschwindigkeit macht?

Beim Pkw und Transporter wird in den ersten drei Gängen ins Langsame und beim fünften und evtl. sechsten Gang ins Schnelle übersetzt.

Das verhindert dann auch ein zuweites herunterschalten bei höherer Geschwindigkeit.

Im Stand geht das Überspringen natürlich einfach.

Danke
Tim

mfg
W.

Was ist da im Getriebe, dass das Gängeüberspringen so
schwierig macht, wenn man das bei Geschwindigkeit macht?

Beim Pkw und Transporter wird in den ersten drei Gängen ins
Langsame und beim fünften und evtl. sechsten Gang ins Schnelle
übersetzt.

Ich hab mir mal die Schaltung auf der Seite angeschaut. Rein mechanisch sehe ich kein Problem, wenn man bei hohen Geschwindigkeiten und getretener Kupplung Gänge überspringt.
Wird das also technisch geregelt, dass man die nicht überspringen kann?
Wenn ja, wie?

Hallo!

Ich hab mir mal die Schaltung auf der Seite angeschaut. Rein
mechanisch sehe ich kein Problem, wenn man bei hohen
Geschwindigkeiten und getretener Kupplung Gänge überspringt.
Wird das also technisch geregelt, dass man die nicht
überspringen kann?

Nun, ich habe mir die Seite aus Zeitgründen mal nicht angesehen,
ich weiss aber, was im Getriebe abläuft.

Also mal andersrum:
Es ist ja ganz gut, dass man nicht bei 100 Km/h vom 5. in den ersten Gang schalten kann. Wenn man das könnte, und in einem verwirrten Augenblick tut,
und dann dummerweise noch die Kupplung loslässt,
würden arge Schäden zumindest am Motor auftreten.

Wie soll ich das jetzt erklären?

Im Getriebe gibt es für jeden Gang ein Zahnradpaar. Diese Paare laufen immer zusammen.
Wenn man z. B. im erstan Gang fährt, überträgt nur das Zahnradpaar vom ersten Gang die Antriebskräfte, vom 2. bis zum 5.Gang dreht sich alles nur so mit, ohne irgendwelchen Nutzen.

Dabei ist ein Zahnrad des „ersten Ganges“ durch eine Verzahnung mit einer der Getriebewellen verbunden.
Wenn Du dann z. B. vom ersten in den 2 Gang schaltest, löst sich diese Verbindung des Zahnradpaares vom 1. Gang,
und man verbindet ein Zahnrad vom 2. Gang mit einer Getriebewelle.

Um diesen Schaltvorgang idiotensicher und materialschonend zu machen,
ist da eine Art „Bremse“ eingebaut.
Das sind üblicherweise Messingreibringe, kegelig,
welche die Geschwindigkeit der Getriebeteile (die dann ineinander einrasten sollen) angleichen. Oder anders ausgedrückt, die schnellere Welle abbremsen, und die langsamere beschleunigen.
Wenn sich das genau angeglichen hat, gibt es da Sperrkörper, welche sich dann NICHT mehr verklemmen, und den Schaltvorgang ermöglichen.
Das nennt sich also Synchronisation,
hat heutzutage jedes Auto, bis auf den Rückwärtsgang. Deshalb lässt der sich so unsanft einlegen.

Beim normalen, üblichen Gebrauch des Autos wird das immer normal funktioniern.

Wenn man aber bei hoher Fahrgeschwindigkeit angenommen mehrere Gänge in einen Zuge herunterschalten will, sind die Drehzahlunterschiede der beiden Getriebewellen gewaltig, und die kleinen Messing-Reibringe schaffen das nich auszugleichen. Dadurch wird der Schaltvorgang durch die sogenannten Klemmstücke verhindert.
Und das ist auch gut so, sonst würden unerfahrene Fahrer reihenweise die Motore oder Kupplungen zerstören.

Geregelt wird das also dadurch, dass die Getriebeabtriebswelle in dem Fall eine sehr hohe Drehzahl hat, und die vom Motor kommende Welle eine sehr geringe.
Auf der Getriebeeingangswelle sitzt noch die Kupplungsscheibe, welche ein gewisses Gewicht hat, und auch beschleunigt werden will,
sowie schleift die Kupplung immer etwas,(am vergleichsweise langsam laufenden Motor) was noch zusätzlich solch einen unnormalen Schaltvorgang erschwert.
Auch verhindert das Getriebeöl teilweise, dass solche extremen Vorgänge im Getriebe stattfinden.

Alles klar?

Ist ja auch nicht ganz so einfach zu verstehen.

3 Like

Alles klar?

Ja, danke schön.
Nur noch eine speziellere Frage: Wenn der Synchronring durch Reibung aufgrund der unterschiedlichen Geschwindigkeiten von den Zahnrädern um einen halben Zahn verschoben wird, sodass man nicht mehr weiter schieben kann, wie wird dann der Synchronring wieder in seine alte Stellung gedreht? Gibt es da irgendeine Feder, die das wieder zurückzieht?
Ich wäre sehr dankbar, wenn mir jemand die Synchronisation noch etwas genauer erklären könnte.
Hier ist das nicht so ganz verständlich, wie und an welchen Teilen das Synchronisieren genau passiert.
(http://www.kfz-tech.de/DSynchronisation.htm, nummerieren wir die Teile von links nach rechts von 1 bis 5 durch)

Noch eine kleine Frage:
Wenn man sein Auto gegen Wegrollen beim Parken am Hang sicher will, dann legt man ja den 1. Gang bei Steigung und bei Gefälle den Rückwärtsgang ein.
Hat das aber eine Bedeutung, ob man den Rückwärtsgang einlegt.
Der Motor bzw. Getriebe hat doch bestimmt keine Sicherung gegen die Drehung in zu sonst gegensätzlicher Richtung, also Rückwärts.
Wäre es nicht am sichersten den höchsten Gang einzulegen, egal ob Steigung oder Gefälle?

Vielen Dank
Tim

Hallo Tim,

Dein Beispiel ist unnötig kompliziert, da es sich dabei um eine Doppelkonus-Synchronisation handelt.
Ignoriere einmal die Positionen 2 und 3.

Besser ist,

http://www.kfz-tech.de/SSynchronisation.htm

obwohl auch diese Erklärung etwas unglücklich ist, da sie die eher seltene Situation beim Anschleppen eines Fahrzeugs beschreibt.
(Fahrzeug, Getriebeabtriebswelle und Gangräder bewegen/drehen sich; Getriebeeingangswelle mit Kupplungsscheibe stehen still)

rechts, innen, schwarz = Kupplungskörper
rechts, außen, blau = Schaltmuffe
mitte, rot = Synchronring
links, schwarz, Gangrad

Angenommen, Du beschleunigst im 3. Gang und willst in den 4. schalten.
Du gehst vom 3. Gang in den Leerlauf, wechselst wenn nötig die Schaltgasse und legst den 4. Gang an.
Dabei schiebt eine Schaltgabel die Schaltmuffe nach links auf den Synchronring.
Der Reibkegel des Synchronrings wird in den Gegenkonus (grau) des Gangrades gedrückt.
Da das Gangrad in der Regel eine abweichende Drehzahl hat (in unserem Fall eine höhere), überträgt das Gangrad ein Drehmoment auf den Synchronring.
Dieser kann sich gegenüber der Schaltmuffe um etwa +/- 1/3 Teilung verdrehen.
Bei einer halben Teilung käme Zahn auf Zahn zu liegen und würde blockieren.
Die Verzahnung der Schaltmuffe und die des Synchronrings, sind stirnseitig mit einem bestimmten Winkel angeschrägt (abhängig vom Reibwert der Reibpartner).
Über diese Schräge wird sowohl die Axialkraft der Schaltmuffe übertragen, als auch das resultierende Drehmoment des Synchronrings abgestützt.
Während des Synchronisierens heben sich diese Kräfte/Momente auf.
Sobald die Drehzahlen aber synchron sind, fällt das resultierende Drehmoment weg.
Die Axialkraft vom Schalthebel ist aber immer noch da.
Jetzt rutschen die Verzahnungen, zunächst den stirnseitigen Schrägen entlang, ineinander.
Die Schaltmuffe wird über den Synchronring bis auf die Mitnahmeverzahnung des Gangrades verschoben.
Der Gang ist eingelegt und über Getriebewelle und Gangrad kann ein Drehmoment übertragen werden.
Wenn Du Genaueres über die verschiedenen Konstruktionen brauchst, musst Du unter:
BorgWarner, Porsche und ZF suchen.

Wenn man ein Fahrzeug an einer Steigung oder einem Gefälle gegen Wegrollen sichern will, sollte man immer den niedrigsten Gang oder besser gesagt den Gang mit der kürzesten Übersetzung, egal ob 1. oder Rückwärtsgang, einlegen.
Damit kann man das Schleppmoment des Motors am besten ausnützen.
Zusätzlich natürlich Handbremse nicht vergessen.

Gruß Fritz

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

Alles klar?

Ja, danke schön.
Nur noch eine speziellere Frage: Wenn der Synchronring durch
Reibung aufgrund der unterschiedlichen Geschwindigkeiten von
den Zahnrädern um einen halben Zahn verschoben wird, sodass
man nicht mehr weiter schieben kann, wie wird dann der
Synchronring wieder in seine alte Stellung gedreht? Gibt es da
irgendeine Feder, die das wieder zurückzieht?
Ich wäre sehr dankbar, wenn mir jemand die Synchronisation
noch etwas genauer erklären könnte.
Hier ist das nicht so ganz verständlich, wie und an welchen
Teilen das Synchronisieren genau passiert.
(http://www.kfz-tech.de/DSynchronisation.htm, nummerieren wir
die Teile von links nach rechts von 1 bis 5 durch)

Hallo!

Also mal in dem Link Synchronisation 1 ansehen. Das ist derzeitig noch üblich.
Eine „Rückholfeder“ oder sowas gibt es da nicht.
Die Verzahnung, welche den Kraftschluss beim Schaltvorgang herstellt,
ist auch anders, als Du Dir das vieleicht vorstellst,
das sind so eine Art abgerundete Spitzen, die so gefertigt sind, dass sie möglichst problemlos ineinandergreifen können.
Die kraftübertragende „Verzahnung“ ist also seitlich am Zahnrad angebracht, und das Gegenstück dazu ist in der Schaltmuffe.

In der Schaltmuffe befindet sich der Synchronring. Dieser dreht sich mit der Schaltmuffe.
In dem Synchronring befinden sich aussen 3 Aussparungen, in denen jeweils ein Sperr bzw. Klemmkörper sitzt.
Aber nur zur Hälfte. In der Schaltmuffe ist die Aussparung fortgeseztz, und darin ist die andere Hälfte des Sperrkörpers.

Wenn man beim Fahren nun schaltet,
drückt man mittels dem Schalthebel, Gestänge und Schaltgabeln erstmal die Schaltmuffe an das Zahnrad des gewünschten Gangrades.
Dabei wird der Synchronring an die kegelige Reibfläche des Zahnrades gepresst.
Der Synchronring wird sich dann ein kleines bischen (halber Zahn)verdrehen, und das Gangrad auf gleiche Drehzahl bringen.
ABER: Die 3 Sperrkörper verklemmen sich zwischen Schaltmuffe und Synchronring, und blockieren den Schaltvorgang.
Das geht alles ganz fix und in Sekundenbruchteilen ab,
und irgendwann stimmen die Drehzahlen von Gangrad und Schaltmuffe überein.
Dann wirkt keine Kraft mehr auf den Synchronring,
die Sperrkörper klemmen nicht mehr, und die Schaltmuffe kann sich mit dem entsprechendem Gangrad „verkuppeln“.

Und wie schon geschrieben, die Verzahnungen, welche die Kraft übertragen, sind so gefertigt, dass sie in fast jeder Stellung einrasten können.

Noch eine kleine Frage:
Wenn man sein Auto gegen Wegrollen beim Parken am Hang sicher
will, dann legt man ja den 1. Gang bei Steigung und bei
Gefälle den Rückwärtsgang ein.
Hat das aber eine Bedeutung, ob man den Rückwärtsgang einlegt.
Der Motor bzw. Getriebe hat doch bestimmt keine Sicherung
gegen die Drehung in zu sonst gegensätzlicher Richtung, also
Rückwärts.
Wäre es nicht am sichersten den höchsten Gang einzulegen, egal
ob Steigung oder Gefälle?

Nein, in keinem Fall.
Mach das ruhig so, wie Du es geschrieben hast.
Weil, wenn das Auto im ersten oder R- Gang abgeparkt ist, und im dümmsten aller Fälle losrollen sollte , würde dabei der Motor beispielsweise 8 Umdrehungen machen müssen, damit das Auto 1 Meter rollen kann.
Im höchsten Gang müsste sich der Motor in dem Fall nur 2 x drehen.
Also gegen den Kompressionsdruck.

Grüße, Steffen!