Synchronring

Synchronringe sind ein Bestandteil moderner Synchrongetriebe. Sie bringen durch Reibung Zahnrad und Schaltmuffe des gewählten Ganges auf gleiche Drehzahl, so dass dieser ohne Zwischengas eingelegt werden kann.

Funktionsweise

Ein Getriebe weist im Leerlauf und ausgekuppelten Zustand drei verschiedene Drehgeschwindigkeiten auf.

1. Die Antriebswelle dreht sich proportional zur Fahrzeuggeschwindigkeit. Ihre Geschwindigkeit verändert sich während des Schaltvorgangs kaum.
2. Die Kurbelwelle und die Getriebehauptwelle drehen sich mit dem Motor.
3. Der freilaufende Teil des Getriebes.

Bei einem Schaltvorgang müssen zunächst die Drehgeschwindigkeiten von Schaltmuffe und dem Zahnrad des entsprechenden Gangs angeglichen werden. Dies geschieht durch Druck auf den dazwischenliegenden Synchronring. Je energischer man den Schalthebel drückt, desto mehr Reibung wird generiert und desto schneller sind die Drehgeschwindigkeiten angeglichen. Sobald beide synchron drehen, kann man die Schaltmuffe praktisch kraftlos über den Zahnkranz schieben und der Gang ist eingelegt.

Darauf folgend muss die Motordrehzahl angepasst werden. Durch Lösen des Kupplungspedals wird Reibung in der Einscheibentrockenkupplung generiert, bis auch diese beiden Wellen synchronisiert sind und ein durchgehender Kraftschluss erreicht wird.

Geschichte

Bereits 1928 führte Cadillac das Synchrongetriebe ein. Trotzdem dauerte es Jahrzehnte, bis bei allen Pkw die Getriebe „vollsynchronisiert", d.h. alle Gänge mit Synchronringen versehen waren. Der VW Käfer hatte in der Standardausführung erst ab November 1964 (VW 1200 A, „Sparkäfer") ein Vollsynchrongetriebe, d.h. während der Fahrt konnte auch in den ersten Gang ohne Zwischengas zurückgeschaltet werden. Zuvor war nur der zweite bis vierte Gang synchronisiert. Auch speziell bei LKW waren Getriebe erst relativ spät synchronisiert. Heute wird bei automatisierten LKW-Getrieben häufig auf die Synchronisierung verzichtet und der Gleichlauf stattdessen über Eingriffe ins Motormanagement und beim Hochschalten gegebenenfalls auch über eine Lamellenbremse im Getriebe hergestellt.

Bis zur Verwendung der Synchronringe musste man sogenanntes Zwischengas beim Schalten auf einen niedrigeren Gang und Doppelkuppeln auf einen höheren Gang anwenden.

Zwischengas bedeutet, dass man zum Gangwechsel ...

1. das Kupplungspedal niedertritt,
2. den Schalthebel in die Leerlaufposition bringt,
3. das Kupplungspedal wieder loslässt,
4. kurz Gas gibt und
5. das Kupplungspedal wieder niedertritt und den niedrigeren Gang einlegt

Wenn sich der Schalthebel in Leerlaufposition befindet und die Kupplung geschlossen ist, wird ein Teil des Getriebes an die Motordrehzahl gekoppelt, während der Teil über das Differential an die Geschwindigkeit der Räder gekoppelt ist. Durch das Zwischengas wird die Drehzahl des motorseitigen Getriebezweigs erhöht und auf eine möglichst gleiche Drehzahl (Synchrondrehzahl) gebracht, wie der radseitige Getriebezweig, so dass auch ohne Synchronringe oder bei defekter Synchronisierung geschaltet werden kann.

Die Aufgabe des Doppelkuppelns ist es dagegen nur, dem Fahrer ein Zeitmaß zu geben, damit die Motordrehzahl ausreichend abfällt, bevor die Synchrondrehzahl zum höheren Gang erreicht ist.

Prinzipiell lässt sich mit Zwischengas und Doppelkuppeln ein Getriebe (auch Synchrongetriebe) ohne Kupplungsbetätigung (außer beim Anfahren) schalten, sofern durch Zwischengas/Doppelkuppeln die Drehzahlen genau genug angeglichen werden. Daher ist eine Synchronisierung der höheren Gänge bei elektronisch gesteuerten Getrieben nicht unbedingt erforderlich.

Weblinks

• Synchronisation