DE TECHNIEK VAN DE VERSNELLINGSBAK

Een versnellingsbak of gangwissel wordt in bijna alle motorvoertuigen toegepast om het vermogen van de verbrandingsmotor op een efficiënte manier naar de wielen over te brengen. Een verbrandingsmotor levert zijn maximale vermogen en koppel slechts in een beperkt toerentalgebied. Een versnellingsbak zet het optimale toerental van de motor om naar een ander, doorgaans lager, toerental van de wielen.

Tegenwoordig onderscheidt men drie types versnellingsbakken:

• handgeschakelde versnellingsbak
• halfautomatische versnellingsbak
• automatische versnellingsbak

Geschiedenis
De eerste handgeschakelde versnellingsbakken bewogen met een eenvoudig systeem de tandwielen rechtstreeks over spiegleuven in elkaar. Omdat dit een zeer moeilijke manier van schakelen is (dubbel ontkoppelen bij opschakelen en dubbel ontkoppelen met tussengas bij terugschakelen), is dit al snel verlaten en zocht men naar een oplossing om het iedere bestuurder gemakkelijker te maken om de versnellingen te bedienen. Hieruit ontstonden de ‘gesynchroniseerde’ versnellingsbakken zoals wij ze nu kennen in de doorsnee personenwagen.

Onderdelen
Als hoofdonderdelen in de huidige versnellingsbak kan men onderscheiden: ingaande as, hulpas, hoofdas (uitgaande as met losse tandwielen en synchronisatiesysteem) en het schakelmechanisme. Daardoor wordt het mogelijk om de tandwielen (met verschillende diameter) op een laag geluidsniveau met schuine tanden altijd in elkaar te laten draaien en het geruisloos schakelen over te laten aan afzonderlijke synchronisatieonderdelen op de hoofdas. Het aantal versnellingen voor personenwagens is gewoonlijk 5 vooruit (soms 6) en 1 achteruit. Voor zware vrachtwagens gebruikt men vaak 16 versnellingen vooruit en 2 achteruit. De schakelbediening is handmatig of elektronisch (met behulp van elektromechanica en pneumatica). Zware versnellingsbakken halen hun 16 versnellingen uit een samenwerking van 3 interne groepen, namelijk: voorschakelgroep met 2 versnellingen, hoofdschakelgroep met 4 versnellingen, en naschakelgroep met 2 versnellingen (planetaire uitvoering). De voor- en naschakelgroep wordt bijna altijd half automatisch aangestuurd, de hoofdgroep met de 4 versnellingen manueel of half automatisch, zoals bij EPS (Mercedes).

Voor- en naschakelgroep
De naschakelgroep met twee verhoudingen in zware vrachtwagens zorgt ervoor dat er, met 4 versnellingen in de hoofdbak, aan de uitgang van de naschakelgroep 8 versnellingen beschikbaar zijn. Deze uitvoering is voorzien van een planetair systeem. Het schakelen gebeurt hier pneumatisch met elektrische en elektronische aansturing. Met deze schakelgroep kunnen de eerste 4 versnellingen overgezet worden naar een volgende reeks, dat wil zeggen: de eerste versnelling wordt de vijfde, de tweede wordt de zesde, de derde wordt de zevende en de vierde wordt de achtste versnelling.

De hoofdas heeft niet meer dan 4 versnellingen. Deze worden door de ingaande voorschakelgroep en de uitgaande naschakelgroep omgezet naar 16 versnellingen vooruit. De achteruit is niet gesynchroniseerd en wordt hier in het voorbeeld ingeschakeld door het volledige tandwiel te verschuiven. Het uiteinde van de hoofdas (uitgaande as) uiterst rechts, dient tegelijkertijd als zonnewiel voor de planetaire naschakelgroep.

De ingaande as (prise as) zorgt voor de verbinding tussen de koppeling en is in deze uitvoering voorzien van een gesynchroniseerde voorschakelgroep met 2 verhoudingen. Ook de voorschakelgroep wordt pneumatisch geschakeld met elektrische aansturing. De bediening gebeurt met een knop op de versnellingspook of op de EPS bediening. Uiterst rechts is de top van de prise as te zien die gemonteerd wordt in het toprollager van de krukas, over de zichtbare spiegleuven komt de koppelingsplaat.

Hulpas
De hulpas of secundaire as is een volledig vaste as met tandwielen van verschillende diameter om de verbinding te verzorgen tussen de ingaande as – hulpas – en alle tandwielen op de hoofdas, afhankelijk van de versnelling die ingeschakeld is op de hoofdas wordt de verbinding overgebracht naar de uitgaande as. De hulpas hier rechts afgebeeld is een hulpas voor 16 versnellingen vooruit en 2 achteruit. Deze hulpas draait als een geheel en altijd wanneer de versnellingsbak gekoppeld is.