-Käsivaihteisto on ajoneuvon voimansiirtolinjan komponentti, joka muuttaa moottorin käyntinopeuden vetopyöränopeudeksi. Nykyisissä ajoneuvoissa sitä tarvitaan kompensoimaan polttomoottoreiden käyntinopeusalueen kapeutta. Välityssuhdetta voidaan muuttaa laajalla alueella usean hammaspyörästön avulla.
Käsivaihteistoja on joko kaksi tai kolme akselisia.
-Erilinjaisia 2-akselisia vaihteistoja käytetään useimmiten etuvetoisissa autoissa. Koska sisäänmeno- ja ulostuloakselit eivät ole samassa akselilinjassa, kyseessä on erilinjainen vaihteisto. 2-akselisessa vaihteistossa on yksi sisäänmenoakseli ja yksi ulostuloakseli.
-Samalinjaisia 3-akselisia vaihteistoja käytetään takavetoisissa autoissa. Niissä on sisäänmenoakseli (ts. kytkinakseli), pääakseli ja sivuakseli. Vaihteiston samalinjaisuus tarkoittaa sitä, että sisäänmenoakseli ja pääakseli on sijoitettu samaan linjaan. Erilinjaisia 3-akselisia vaihteistoja käytetään etuvetoisissa autoissa. Niissä on sisäänmenoakseli ja kaksi ulostuloakselia. Vaihteiston erilinjaisuus tarkoittaa sitä, että sisäänmenoakseli ja pääakseli eivät sijaitse samassa linjassa.
-Käsivaihteistossa on hammaspyöriä. Niiden tehtävänä on muuntaa tai välittää vääntömomentteja sekä pyörintänopeuksien säilyttäminen tai muuttaminen ja pyörintäsuunnan vaihtaminen.
-Hammaspyöräksi nimitetään pyörää, jonka kehällä on hampaita ja hammasvälejä.
-Voimansiirto perustuu muotoliitokseen.
-Akseleille asennetut hammaspyörät välittävät yhden akselin pyörintäliikkeen toiseen akseliin.
-Hammaspyörät ja akselit voivat vaikuttaa toisiinsa kolmella eri tavalla: Akseli pyörittää hammaspyörää, hammaspyörä pyörittää akselia tai hammaspyörä pyörii vapaasti akselilla.
-Vaihteistossa on sykronointi. Sen tehtävänä on helpottaa vaihtamistapahtumaa ja suojella samalla vaihteistoa vauriovaaralta. Vaihteen kevyt ja meluton kytkeytyminen on mahdollista vasta sitten, kun kulloinkin kytkettävä vaihdehammaspyörä on saatu pyörimään samalla nopeudella siirtoholkin kanssa. Synkronirengas jarruttaa/kiihdyttää vaihdehammaspyörän samaan nopeuteen siirtoholkin kanssa. Synkronointia voidaankin pitää eräänlaisena nopeuksien tasaustoimintona.
-Vaihteensiirto: Etuvetoisissa autoissa vaihteisto asennetaan yleensä poikittain ajosuuntaan nähden. Vaihdevivun käyttövoima siirretään vaihteistoon vaihteensiirtovivuston tai -vaijereiden avulla. Takavetoisissa autoissa vaihdevipu voidaan useimmiten asentaa suoraan vaihteiston yhteyteen. vaihteensiirtomekanismi jaetaan yleisesti ulkoiseen ja sisäiseen osaan.
-Nykyisin käytetään vaihteensiirtovaijereita kun ennenvanhaan käytettiin vivustoja.
-Käsivaihteistoon kuuluu kytkin, jonka tehtävänä on moottorin vääntömomentin välitys vaihteistolle. Kytkin katkaisee näiden kahden välisen voimankulun. Kytkin vaimentaa vääntövärähtelyjä ja suojaa moottorin ja voimansiirron osien ylikuormitukselta.
Käsivaihteiston komponentteja yleensä ovat:
* Vaihteistokotelo* Akselit* Vaihteensiirtomekanismi* Hammaspyörät* Peruutusvaihteen välipyörä* Laakerointi
- CVT
(Continuously Variable Transmission) tarkoittaa portaatonta automaattivaihteistoa, jossa teho välitetään esimerkiksi kiilahihnavariaattorilla. Kiilahihna voi olla kudosvahvennettua kumia tai metalliketjua. Portaaton tarkoittaa vaihteistossa sitä, että vaihteistossa on loppumaton määrä hyödynnettäviä välityksiä pienimmän ja suurimman välityksen välissä. Sen sijaan tavanomaisessa mekaanisessa vaihteistossa on esimerkiksi henkilöauton tapaan vain kuusi vaihdetta eteen ja peruutusvaihde, eikä muita välityssuhteita voida hyödyntää.
Variaattorissa kiilahihna on kahden kartion välissä, joiden etäisyyttä voidaan säätää. Tämän seurauksena hihnan etäisyys pyörän akselilta vaihtelee, jolloin sama moottorin kierrosluku tuottaa muuttuvan hihnanopeuden, eli muuttuvan välityksen.
CVT on usein normaalia automaattivaihteistoa taloudellisempi yksinkertaisemman ja tehokkaamman tekniikan takia. Tarkoitus on, että vaihteiston välitys muuttuu kierrosluvun kanssa siten, että kiihdyttäminen tapahtuu suurilla kierroksilla, mutta tasaisessa ajossa vaihteisto käyttää mahdollisimman taloudellista kierroslukua.
- DSG
Kaksoiskytkinvaihteisto on autoissa käytettävä automaattinen vaihteisto. Nimensä mukaisesti se sisältää kaksi kytkintä, toinen parittomille ja toinen parillisille vaihteille. Veto on lähes katkoton, sillä seuraava vaihde on jo kytkettynä ja käyttövalmiina. Kaksoiskytkinvaihteistossa ei tarvita perinteisestä automaattivaihteistosta tuttua hydraulista momentinmuunninta. Silti useimmat nykyiset kaksoiskytkinratkaisut on toteutettu ”märkinä”, eli monilevykytkimet ovat öljykylvyssä. Uudemmissa seitsenportaisissa kaksoiskytkinvaihteistoissa on joko ”kuivat” tai ”märät” kytkimet.
- Perinteinen automaattivaihteisto
Vaikka erilaisia rakenneratkaisuja on runsaasti, automaattivaihteistot koostuvat kolmesta perusjärjestelmästä:
* Momentinmuunnin (keltainen)* Hammaspyörästö (punainen)* Hydraulinen ohjausjärjestelmä (sininen)
Momentinmuunnin on nestekytkin, joka siirtää moottorin tuottaman vääntömomentin automaattivaihteistoon keskipako- ja hydraulivoimien välityksellä.
Automaattivaihteiston sisäänmenoakseli käyttää planeettapyörästösarjoja, joiden avulla tuotetaan eri välityssuhteet.
Planeettapyörästöt valitaan useiden kytkimien, käyttölaitteiden ja jarruvanteiden avulla.
Eri välityssuhteiden valintaa ja vaihtohetkiä ohjaillaan hydrauliöljynpaineen ja venttiilien avulla. Automaattivaihteistoöljyn kierrättämisestä vastaa öljypumppu ja ohjailusta puolestaan monimutkainen venttiilikoneisto (ns. venttiililohko).
Automallit käyttävät yleisesti automaattivaihteiston vaihteenvalitsijassa seuraavia merkintöjä:
- Pysäköintivaihde P (Park)
- Peruutusvaihde R (Reverse)
- Vapaavaihde N (Neutral)
- Ajovaihde D (Drive)
- Ylivaihde alhaisilla nopeuksilla (Overdrive)
- Toinen vaihde, mäkivaihde Second (2 tai S)
- Ykkösvaihde, mäkivaihde First (1 tai L)
- Huipputehotila (käyttää moottorin koko kierrosalueen hyväksi S (Sport)
- Käsivaihdevalinta (M, +, −)
- Off, isoimman vaihteen kytkeminen pois käytöstä (O/D)
Lähteet: Wikipedia ja fordelearrning
