Wie funktioniert ein Getriebe?

Die Funktionsweise eines Getriebes hier zu erklären halte ich für nicht sinnvoll. In jeder Stadtbücherei gibt es Bücher zu diesem Thema, die das auch mit Abbildungen klarmachen.
Such mal in der Ecke Fachbücher fürs KFZ Gewerbe (lehrbegleitende Literatur z.B.)
Gruß
Martin

Horzi hat recht, das wär komplett wochenfüllend.

Aber soviel doch: Wir schreiben nie "3:2,1" sondern es ist immer eine 1 dabei. Also 1:2,1. Die Zahl betrifft die Endübersetzung, nicht das Getriebe.

Motorkurbelwelle sagen wir dreht sich mit 10 U/min.

danach: Primärübersetzung zum Getriebe = Zahnräder über die ich nix weiß, glaub normal aber 1:1 -> Getriebe-Eingangswelle dreht sich also auch um 10 U/min sagen wir mal.

dann: Getriebe. Z.B. beim A+ Motor:
1.Gang 1:3,64 -> Getriebeausgangswelle dreht sich um 3,64 x 10 U/min
2.Gang 1:2,18
3.Gang 1:1,42
4.Gang 1:1 -> Getriebeausgangswelle dreht sich um 1 x 10 U/min, wie die Kurbelwelle

und zuletzt: Differential mit Endübersetzung.
Die kann man beim Mini ändern :D. Da gibts zur Auswahl:
1:
-2,76......MPI.........................hohe Endgeschw., WENN genug PS
-2,95......998ccm Econ.
-3,105....12" Felgen
-3,211....TURBO, SPI
-3,444....Viele von uns
-3,65......Eher Rennfahrer.........extreme Beschleunigung, aber "langsam"
.....keine Gewähr für die mitt. Spalte!
-> Beim mpi drehen sich die Räder im 1. Gang dann also 3,64 x 2,76 x 10 U/min

Und schliesslich: Es sind immer zwei Zahnräder beteiligt, wie beim Fahrrad: z.B. hat ein Zahnradpaar mit 52(vo) und 13(hi) Zähnen eine Übersetzung von 13 zu 52 = 13:52 = 1 zu 52/13 = 1:4,0 (Rennrad Schnellgang). Also tritt man 1 mal rum und die Räder drehen sich dabei 4 (!) mal.

Eine 1:2,1 Übersetzung haben also folgende Zahnradpaare:
10 und 21 Zähne
20 und 42
30 und 63 usw.
oder 35 und 73,5 - aber 73 1/2 Zahnräder ist nicht baubar... *gg*

Korrekturen, Anregungen willkommen...
Arick

Einmal ganz ohne Zahlen :
PROBLEM:
Der Motor soll eine Arbeit leisten = Das Gewicht des MINIs beschleunigen und in Gang halten.

Der MINI wiegt über 600 Kilo und jeder weiß, je schwerer das Gewicht desto länger muß der Hebel sein.

Wenn aber die Umdrehungen der Kurbelwelle direkt an die Räder weitergegeben würden, dann wäre der Hebel gleich null.
LÖSUNG :
Deshalb wird ein Getriebe zwischen Motor und die angetriebene Achse gesetzt.
Die 'Hebel' heißen beim Getriebe Übersetzung und werden durch je 2 Zahnräder hergestellt, wobei eines das andere dreht.

Je kleiner das antreibende Zahnrad ist bei gleichzeitig möglichst großem angetriebenem Zahnrad, desto einfacher fällt es dem antreibenden Rad, weil es ja die anzutreibende Sache = Gewicht des MINIs dabei nur wenig in Gang setzen muß. weil es pro Umdrehung des antreibenden Rades ja nur ein kleines Stück das anzutreibende Gegenüber in Gang setzen muß.

Ein langer Hebel hilft also für das erste Ingangbringen gut.
Der Nachteil eines langen Hebels ist, das er für eine bestimmte Bewegung, die er bewirken möchte, selbst sehr viel Weg zurücklegen muß.

Wenn aber eine Sache schon ein wenig 'In Gang' gebracht wurde, dann wird es leichter und man kann 'nachfassen' = einen kürzeren Hebel benutzen der bei gleichem Hebelweg mehr 'schafft'.

Also, man benötigt eine Auswahl verschiedener Hebel für verschiedene Arbeitsaufgaben, wie 'In Gang bringen' und unterschiedlich schnell 'In Gang halten'.

Diesen Vorratsbehälter verschiedener Hebel stellt das Getriebe da, das je nach Autotyp und Alter zwischen 3 - 6 verschiedene
'Hebel' = Gänge hat.

Und wenn man mit den Hebeln = Gängen schon einmal vorgearbeitet hat, indem man über den Schalthebel den jeweils günstigsten Hebel/Gang ausgewählt und an die Arbeit gebracht hat, dann kommt am Ende der Übertragung der Kraft aus der Kurbelwelle nochmals ein ganz großer Hebel, die sogenannte 'Endübersetzung', die die Kraft endgültig an die Räder abgibt.

Und über die Auswahl dieses ganz wichtigen letzten Hebels, der Endübersetzung, gibt es dann die vielen Auseinandersetzungen, welcher denn für welchen Zweck nun der geeignetste wäre.
Das sind die Zahlenkombinationen, die dann von 2.76:1 bis 4.9:1 durch die Diskussionen schwirren.
U N D ? Verstanden ?
Andreas Hohls

Hut ab, Andreas, an Dir ist ein Lehrer verlorengegangen. Jetzt setz ich aber noch eins drauf - Ist eine echte Herausforderung...

Zur Frage wie sieht ein Getriebe aus:
Gaaaanz prinzipiell:

Dieses Zahnradgewirr ist in einem Gusskasten unter dem Motor angebracht.
Ausser den Zahnrädern sind 2 sich drehende Wellen, oder Achsen, drinne.
Diese liegen parallel zueinander.
Die eine ist mit dem Motor verbunden und nennt sich Eingangswelle.
Die andere ist mit den Rädern verbunden und nennt sich Ausgangswelle.
Auf beiden Wellen sind mehrere unterschiedliche Zahnräder montiert.
Und zwar in solchem Abstand zueinander, dass immer nur ein Zahnradpaar miteinander von Eingangswelle zu Ausgangswelle ineinandergreift. Die anderen drehen sich sinnlos frei mit.
Wenn man jetzt die Wellen längs zueinander verschiebt, verliert dieses Zahnradpaar irgendwann den 'Griff' ineinander, und der Motor heult auf und dreht ohne Widerstand ganz hoch. Gleichzeitig bleibt das Auto gleich schnell, mal vom Windwiderstand etc. abgesehen. Keine Konnekschen mehr...
Wenn man noch weiter die Wellen längs gegenseitig verschiebt treffen zwei andere Zahnräder aufeinander und fangen an zu greifen. Konnekschen wieder hergestellt.
Die Zahnräder sind aber beide von anderer Größe als das vorige Zahnradpaar, sodaß der Motor, wenn er wieder langsamer geworden ist mit einer anderen Geschwindigkeit dreht, obwohl das Auto (vereinfacht) noch gleich schnell ist.

Wenn Du schaltest, verschiebst Du die Wellen längs gegeneinander von Zahnradpaar zu Zahnradpaar.
Oder auch - gleiche Wirkung: Du lässt die Zahnräder auf den 2 Wellen hin und hergleiten, bis sich 2 treffen. In dem Fall sind die Wellen unverschieblich, aber die Zahnräder nicht. Geht ja auch...

So, und zum drum herum:
Die Kurbelwelle des Motors und die Eingangswelle des Getriebes sind 'fest' verbunden über die "Primärübersetzung". Auch 2 Zahnräder.
Die Ausgangswelle des Getriebes ist aber nicht fest mit den Rädern verbunden, weil es beim Gangwechsel sonst fürchterlich krachen würde, und Dir all die Zähne einzeln um die Ohren fliegen. Dazwischen liegt die Kupplung, die vorm Schalten die Kraftverbindung komplett trennt. (Motor heult auf, wenn Gas gegeben dabei)
Und auch dazwischen, nach der Kupplung und vor den Rädern, ist aber nochwas, nämlich die Endübersetzung. Die ist wieder fest, nur 2 Zahnräder, und bestimmt das Gesamtverhalten vom Auto. hohe Endgeschwindigkeit oder hohe Beschleunigung.

Und damit's nicht zu einfach ist ;): Im Getriebe gibt es noch was - die Synchronringe. Dass die Kupplung die Kraftübertragung vorm Schalten trennt absolut notwendig. Aber die Getriebe Eingangswelle und die -Ausgangswelle müssen ausserdem auf die richtige Geschwindigkeit gebracht werden, damit das neue Zahnradpaar greifen kann ohne dass eine Welle ganz abrupt gebremst oder beschleunigt wird. Da fliegen zwar nicht unbedingt die Zähne, aber beschädigt werden sie und es wäre ein fürchterliches Geräusch. Die Synchronringe synchrionisieren die Geschwindigkeit der beiden Wellen passend. Das ist der leichte Widerstand, den Du kurz vorm einlegen des Gangs verspürst, der aber plötzlich weg ist - und schlup! - Gang ist drinn.

Sebbo
Vorstehenden Bericht von Miniskus in Bezug auf die Getriebefunktion ausser Acht lassen, da sich sonst u.U. Mißverständnisse ergeben.
Miniskus
Bitte diesen Zwischenruf zu tolerieren, aber es wären sonst doch Mißverständnisse möglich,
@ SEBBO 'Getriebe 2. Teil' :

Um also die Hebel
a) aufzubewahren (Ich erinnere: Hebel besteht aus 1 Zahnradpaar) und
b) wahlweise in Aktion versetzen zu können

sitzen sich in einem 4 Gang MINI-Getriebe 2 Wellen gegenüber.
Auf diesen 'Wellen' befinden sich jeweils 4 Zahnräder, so daß
immer 2 sich genau gegenüber UND in STÄNDIGEM Eingriff befinden.

Damit das nun kein Durcheinander gibt, wer denn eigentlich antreiben soll, sind die Aufgaben wie folgt verteilt.

Die Kraft kommt auf der Kupplungsseite zum Getriebe runter und geht dort unten in das Getriebe hinein.

Hier bildet die Getriebeeingangswelle mit der Hautpwelle eine Einheit, so daß man sich das gedanklich als ein Teil vorstellen kann.
Diesem Getriebeeingang, wo gerade die Kraft eingetreten ist, liegt paralell quer zur Fahrtrichtung die 2. Welle nämlich das sogenannte Vorgelege gegenüber.

Also:
Getriebeeinganswelle und Hauptwelle als 1 Strang und davor, beides quer zur Fahrtrichtung, das Vorgelege, welches von diesem Getriebeeingang gleichzeitig auch mit angetrieben wird.

So sitzen sie da nun so im Getriebe und drehen munter vor sich hin.

Damit die sich nun alle gleichzeitig drehen können, obwohl sie ja durch ihre verschiedenen Zahnradgrößen unterschiedliche Hebel bilden, ist es so konstruiert, daß immer nur maximal 1 Zahnradpaar auch einen sogenannten 'Kraftschluß' mit der Hauptwelle bildet.
Das heißt, daß obwohl alle Zahnradpaare ständig im Eingriff sind überträgt jeweils IMMER NUR EINES die Kraft, welche von der Kurbelwelle runter in's Getriebe gekommen ist.

Über den Schalthebel wählt man aus, welchen Gang = welchen Hebel = welches Zahnradpaar man an die Arbeit bringen möchte.
Mittels einer mechanischen Einrichtung wird dann zwischen diesem Zahnradpaar und der Hauptwelle der sogenannte Kraftschluß hergestellt, d.h. die Kraft insgesamt übertragen.

So, und jetzt sitzt sie da drin in der Hauptwelle, unsere schöne Antriebskraft.
Da sie da aber nicht hin soll, da sie eigentlich an die Räder gelangen sollte, muß sie jetzt noch zum letzten großen Hebel = Zahnradpaar = der Endübersetzung.

Am Ende sitzt auf der Hauptwelle ein ganz kleines Zahnrad, welches die Kraft aus der Hauptwelle jetzt an ein ganz großes Zahnrad überträgt.

Beide zusammen bilden sie die Endübersetzung (2.76:1 -- 4.9:1) und sind auch ständig im Eingriff.
Und wenn dann die Kraft endlich im großen Zahnrad angekommen ist, dann kann sie von da auch an die Räder.

Das obige Zahlenverhältnis 'zu 1' meint übrigens, wie oft sich das kleíne Rad auf der Hauptwelle drehen muß, damit das große 1 Umdrehung schafft

Im Prinzip bedeutet das, siehe 1. Teil, daß je größer die Zahl vor der 1, desto länger ist der Hebel und desto leichter fällt es dem Motor, die Masse in Gang zu setzen.

Da aber eben dazu viel Weg nötig ist = viele Umdrehungen des kleinen Rades muß der Motor für die gleiche Umdrehungszahl der Räder = Geschwindigkeit viel höher drehen.

Schönes Wochenende allen MINI-Leuten und einen verspäteten Feierabend .

Andreas Hohls