Soorten transmissies

• Handgeschakelde versnellingsbak
• Semi automatische / gerobotiseerde transmissies
• Automatische transmissie met koppelomvormer
• CVT ofwel Continu Variabele Transmissie
• DSG (Dual Shift Gear of Direkt Schalt Getriebe) e.d.
• Sequentiële transmissies

Handgeschakelde versnellingsbak

Bijna altijd voorzien van een droge plaatkoppeling. Versnellingen worden handmatig ingeschakeld en ontkoppelen zorgt voor onderbreking en dus is er schakelen mogelijk. Wegrijden met een caravan op een steile helling is vergelijkbaar met een stoplichtsprintje met dit verschil: er zal een bepaalde minimum snelheid bereikt moeten worden waarbij de motor op eigen kracht via een directe verbinding op gang kan blijven zonder af te slaan. De acceleratie (versnelling) is echter beperkt op steil met een zware caravan! Dientengevolge moet er ‘enige’ tijd geslipt worden met die koppeling met alle risico’s van dien. Overigens geldt die slipfase voor elke transmissie. 

Dit soort koppelingen kunnen in tien seconden volledig aan gort worden geholpen! Willen we wegrijden op voor de combinatie maximale hellingspercentages is tijdens de koppelingsslip het toerental van de motor idealiter op of boven het koppeltoerental. Zo versnel je en kun je relatief vlug de koppeling geheel op laten komen. De feitelijke kracht die er overgebracht wordt is een mix van aandrijving en warmte. Veel verliezen dus. Onze trekkrachtberekeningen houden rekening met die factoren, maar veronderstellen wel een bepaalde handigheid en gevoel van de bestuurder. Coördinatie van gas- en koppelingspedaal en handrem maakt wegrijden op hellingen lastig. In onze trekkrachtberekeningen is het goed herkenbaar dat wegrijden vanaf stilstand op een veel lager hellingspercentage mogelijk is dan 'het rijden op een helling' met 'enige' gang. idealiter bij het maximumum koppeltoerental.

 

Terug naar de bak zelf. Het schakelen ofwel het selecteren van een versnelling onder bepaalde omstandigheden vereist een actie van de bestuurder, dus van de caravanner. Maximale controle is mogelijk. Dit is een voordeel maar tegelijk ook z'n nadeel. De twee-eenheid van koppeling en versnellingsbak is voor de doorgewinterde caravanner een eitje, het meest pure en dus misschien niet meer van deze tijd? Vooral omdat we zien dat automaten óók steeds slimmer (zelfdenkend...) en eenvoudig manueel te manipuleren zijn.

Semi automatische / gerobotiseerde transmissies

 

Feitelijk is er geen technisch verschil met de handgeschakelde bak met voetbediende plaatkoppeling. Alle elementen van de ‘gewone’ transmissie zijn hetzelfde, ze worden echter automatisch geactiveerd door actuatoren. Zo ontbreekt er een koppelingspedaal, maar niet de koppeling.Schakelen gebeurt via beroering van het pookje en/of geschiedt volledig automatisch. Gemak dient de mens. Er zijn veel variaties op dit thema. Er zijn er ook met flippers achter het stuur. De aanduidingen zijn velerlei. Toch zijn het geen ‘echte’ automaten. In onze trekkrachtberekeningen worden ze dus ook verwerkt als zijnde handgeschakelde transmissies.

Dit wil niet zeggen dat ze hetzelfde zijn, fabrikanten passen soms andere overbrengingen toe dan bij de puur handgeschakelde versies. Soms gelden er ook andere toegestane trekgewichten. Dat blijft voor alle transmissies een punt van aandacht! Oudere auto's met een semiautomaat willen nog wel eens koppelomvormer hebben, net als bij een 'echte' automaat. Het semi wil in dat geval zeggen dat de schakelmomenten door beroering van de pook zelf moet gebeuren. Dit zijn echter uitzonderingen. 

Automatische transmissie met koppelomvormer

De historie, de ontwikkeling

 

Zo’n beetje uitgevonden in de VS en daar de absolute standaard. Waarom? Dikke koppelrijke V8-en en een hooguit drietraps bak met lockup incl. overdrive. Wa’s dat nu weer? Wel, zoals hierboven uitgelegd wordt het koppel versterkt bij het wegrijden door die ingenieuze koppelomvormer. Voorzie dan de eerste versnelling van een heel lange overbrenging en de V8 doet de rest.

De tweede versnelling is er voor snelheden boven de 100 en dan is er de 3e en die heeft een overbrenging minder dan 1:1 (de overdrive). Later kregen ze in twee en in drie een lockup. Een vaste verbinding die slip voorkomt en wat brandstof bespaart.  Viel (valt) absoluut goed mee te rijden. Sinds een halve eeuw leveren Europese fabrikanten bij hun topmodellen die automaten ook. De laatste drie decennia zelfs bij wat wij ervaren als middenklassers. 1.6 en 2.0 liters met nog niet een derde aan koppel van die Amerikanen. Nooit werden ze echt geaccepteerd bij liefhebbers van stuurmansauto’s. De vermogensverliezen waren relatief groot ofwel het verbruik navenant hoger. Bovendien zijn Europese wegen heel anders dan Amerikaanse highways. Duitse Bundesstraßen en Franse RN’s lenen zich er meer voor om zelf op- en terug te schakelen dan die ouderwetse stomme automaten die altijd op verkeerde momenten ‘iets’ doen. 

Toen kwam de vierbak, de laatste als overdrive. Net als eigenlijk de 5e bij een handbak. Maar nog steeds waren (en zijn) die vierbakken van lange overbrengingen voorzien. Logisch ook, vanwege het grote wegrijkoppel is juist een lange overbrenging voldoende, anders moet je bak (tandwielen), aandrijfassen etc. sterker maken. Nodig voor pure solo acceleratie heb je geen korte (eerste) versnellingen nodig. Daar zorgt de koppelomvormer wel voor. 

Is dat ook historie? Helaas nee. Voor ons caravanners zijn er nog steeds van dit soort ouderwetse automaten te koop. Ze voldoen vaak wel hoor voor degenen die met hooguit modale caravans een keertje naar Spanje en terug rijden. Gelukkig zien we bij de ‘traditionele automaten’ hier in Europa een aantal heel erg positieve ontwikkelingen. Die zouden er wel eens voor kunnen zorgen dat we eindelijk met z’n allen overstag gaan!

Een stortvloed aan nieuwe ontwikkelingen

Wanneer u een willekeurige vier- of vijfbak automaat selecteert in onze trekkrachtberekening ziet u vaak als resultaat een dikke plus voor ‘wegrijden op hellingen’ en een minder goede prestatie bij het ‘rijden op steile hellingen’. Lange versnellingen zijn daar debet aan, met als gevolg dat bij lagere snelheden keer op keer de koppelomvormer moet bijspringen*.  Zodra dat gebeurt wordt er warmte geproduceerd en die moet weg kunnen. Vandaar dat we hameren op oliekoelers! Elke Amerikaan die ‘iets’ trekt met zijn auto(maat) koopt er een ‘towing package’ bij. Dat is een trekhaak én een transmissie-oliekoeler.

 

Wat we in Europa zien is dat er steeds meer automaten bijkomen met 5, 6 of meer versnellingen! Vaak hebben ze zelfs relatief korte (eerste) versnellingen en natuurlijk lange hoogste versnellingen. Maakt niet uit dat je de 8e niet kunt gebruiken met een aangehaakte caravan…  Links een afbeelding van de nieuwste ZF achttraps-automaat. Aan de linkerzijde het vliegwiel en direct daarachter de koppelomvormer. In het smalle deel ziiten de tandwieltjes van de bak verstopt.

Waarom die ontwikkeling? Heeft men ineens begrip voor de wensen van ons caravanners? Nee. Uitlaatemissies en verbruiksnormen. Een breed krachtsbereik zonder transmissieverliezen is daarbij belangrijk. Vandaar lock-ups* vanaf meteen de eerste versnelling. Zijn er dan geen zwaardere tandwielen en aandrijfassen meer noodzakelijk bij die grotere krachtsontwikkelingen? Deels wel, maar electronica beperkt vaak weer die explosieve krachtsopbouw. 

Een voorbeeld: een nieuwe 'hightech' BMW 325d automaat beladen tot bijna 1900 kg is in staat een caravan van eveneens bijna 1900 kg op 1500 meter hoogte weg te trekken op een helling van 40%. Met lockup – dus zonder slip - vanaf 13 km/u zelfs ook nog op 35%. Volgens onze berekeningen! Is dat ook zo in de praktijk? Ik geloof er niks van. Ten eerste is zo’n helling echt te steil vanwege de beperkte grip op de twee aangedreven wielen. Ten tweede heb ik het nooit uit mogen proberen. ;-) 

 

Een vierwielaangedreven Audi Quattro dan? Wel, zo’n dikke A6 4.2 hebben ze – zonder echte trucs – op een besneeuwde skispringschans naar boven laten rijden. Klopt volgens onze berekeningen! Mits met van superspikes voorziene winterbanden op een verbreed spoor. Deze remake van de 'oer-quattro skischans hill climb' rond 1988 deed men nu met één auto. Toen ook, maar na elke poging moest de koppeling (handbak) vervangen worden. De automaat van de 2005 versie was 'herbruikbaar'. Misschien hielpen de weersomstandigheden mee? -20° is wél 50° verschil met een zuideuropees zomertje... ;-)

Okay, laat de kracht van met name dikke turbodiesels in combinatie met moderne automaten door elektronica beperkt worden, neemt niet weg dat ze tot bijzondere prestaties in staat zijn met aangehaakte caravan! 

Wat betreft de eigenzinnigheid van automaten ook steeds meer niets dan goeds. Oude versies schakelden dóór bij gaslos in een afdaling en in de bocht weer bergop schakelden ze een paar trappen terug. Om zot van te worden. Bij de modernste automaten gebeurt dat niet meer. Bij welke nog wel en bij welke niet? Geen idee. Chaos alom, geen enkele is hetzelfde! Een paar vooraanstaande Europese merken nemen echter wel het voortouw.

* Hier moeten we een opmerking plaatsen. Er zijn automaten die voorkomen dat de koppelomvormer té vlug gaat meehelpen, die regelen die 'lock-up' veelal via electronica. Mooi, weinig kans op schade door oververhitting. Aan de andere kant moet u zich realiseren dat je om een helling überhaupt op te kunnen komen juist die hulp van de koppelomvormer nodig hebt! Let er dus vooral op dat uw automaat in onze berekeningen op z'n minst redelijke percentages biedt, als je eenmaal snelheid hebt. 'Wegrijden' 5 sterren en 'Rijden' slechts 2? Opletten dan...

Basiszaken bij een volautomaat

We hebben gesproken over de lockup en overdrive. Een paar dingen moet u weten en toepassen ook al belooft de verkoper u een ‘automaat’ te leveren. Niets is minder waar. Vooral dus die oudere automaten dient u met een aangehaakte caravan met beleid en vaak met de hand te bedienen. Rijdt u op de snelweg dan ziet u soms op de toerenteller telkens een klein verschil. Dat is die lockup, die zorgt voor een vaste verbinding zonder slip. Het ding twijfelt dan en u moet zelf ingrijpen. Hetzelfde kan optreden in D(rive) tussen hoogste versnelling (overdrive) en op één na hoogste versnelling. We noemen dat pendelen. Ook dan moet u handmatig een lagere versnelling selecteren anders is oververhitting een risico. Ja, gewoon op de snelweg. 

Rijdt u bergaf schakel dan ook handmatig terug naar een lagere versnelling zodat u op de motor kunt remmen. Duidelijk zal zijn dat bij een viertraps automaat die remwerking beperker zal zijn dan eentje met 5 of meer versnellingen. Meestal! Hoe beter een automaat bergop rijdt – hij heeft dan korte overbrengingen - hoe beter hij remt op de motor (zie onze rapportages). 

Ook bergop is het aan te raden handmatig te schakelen. Met name als u constateert dat net voor een scherpe bocht de bak doorschakelt en in de bocht weer terug. Een automaat met ‘sequentiële’ schakeling – via een aparte +- stand bij de pook of via flippers achter het stuur – is absoluut aan te raden omdat een traditionele handle met P-R-N-D (en soms nog wat keuzes 2-1) toch wel behelpen is wanneer u zich op minder vlakke wegen bevindt. Een afbeelding van een pookje, dat via een linksklik eenvoudig via + en - handmatig is te schakelen.

Het grootste risico van schade bij een automaat is oververhitting. Wees uiterst zorgvuldig bij controles van de tranmissieolie. Vervang die op tijd indien nodig en maak uw dealer attent op het feit dat u caravant. Een oliekoeler is in onze ogen noodzakelijk. En dan bedoelen we een echte. Twee slangen en een apart radiatortje voor of naast de motorradiator. Geeft uw dealer geen duidelijk advies, ga dan op zoek naar een specialist.

CVT ofwel Continu Variabele Transmissie

 

Qua historie kan ik daar kort over zijn. Huub van Doorne stond aan de wieg met de DAFjes en later werd de CVT ook toegepast in de ‘Volvo’ 343. Het principe is twee conische poelies die verbonden zijn met een riem en tegenwoordig door een high-tech ketting. Zodoende ontstaat een traploze overbrenging. De duwband verplaatst zich op de primaire poelie naar buiten en tegelijkertijd op de secundaire naar binnen. Geen tandwielen dus meer, het systeem werkt volledig traploos, maar wel degelijk is er een koppeling bij nodig. Soms is dat een natte koppeling (Audi) en soms is dat ook een droge. Er zijn ook CVT’s met koppelomvormer (Mercedes-Benz met de A en B-serie, Nissan met de Quasqai en Jeep met o.a. de Patriot*).

Eén eigenschap van de CVT is dat bij volle acceleratie eerst het toerental omhoog schiet, dan een versnelling optreedt en dat het toerental hoog en constant blijft. Dat is een vreemde gewaarwording en vooral bij minder sterke motoren zelfs irritant. Veel hedendaagse CVT’s hebben daarom een electronisch bepaald aantal ‘vaste’ overbrengingen. Maar gezegd moet worden dat ook in standje ‘auto’ veel moderne CVT’s dit soort onhebbelijkheden hebben ‘afgeregeld’. Zeker, een minimaal gemotoriseerde versie met zware caravan zal loeien. Maar ook zo’n handbakversie zal dat doen als je prestaties wilt.

* Of het bijzonder is weet ik eigenlijk niet (in de praktijk). De Jeep Patriot 2.4 CVT heeft een 33% kortere eindoverbrenging dan bijvoorbeeld de Jeep Compass CVT. Het zijn ongeveer gelijkgeaarde auto's. Neemt niet weg dat de eindoverbrenging nog steeds zorgt voor gematigde toerentallen op de snelweg. De Patriot zou daardoor goede terreincapaciteiten krijgen (1000 rpm = ca. 6 km/u) 

DSG (Dual Shift Gear of Direkt Schalt Getriebe) PowerShift, (M) DCT e.d.

Volkswagen heeft i.s.m. tandwielenboer Borg-Warner een redelijke revolutie op gang gebracht met de ontwikkeling en introductie van het Dual Shift Gear of Direkt Schalt Getriebe, kortweg DSG. Maar andere merken zitten niet stil. Begin 2008 werd de Volvo S40/V50 2.0D leverbaar met de PowerShift. De PowerShift is een product van de joint-venture tussen Getrag en Ford. Uiteraard zal Ford volgen met de nieuwe Focus TDCi (en ook BMW levert kanon M3 nu met M DCT). Een oude Porsche ontwikkeling (niets is nieuw onder de zon) werd door VAG nieuw leven ingeblazen omdat nu betrouwbaarheid en nauwkeurige computergestuurde afstemming mogelijk bleek. 

 

	1 = motoraansluiting (vliegwiel, krukas)   2 = dubbelwandige as (input)   3 = dubbele koppeling   4 = oliepomp   5 = as voor de achteruit   6 = primaire vooruitas voor 1e, 3e en 5e versnelling   7 = secundaire vooruitas voor de 2e, 4e en 6e versnelling   8 = 'mechatronics' stuureenheid   9 = differentieel naar de aandrijfassen

Het ding werkt als volgt: Eén koppeling bedient versnelling 1-3-5 en een andere 2-4-6. Terwijl je wegrijdt in één ontkoppelt koppeling twee en schakelt versnelling twee in. Die is dan paraat. Doorschakelen betekent tegelijkertijd koppeling één ‘intrappen’ en twee ‘oplaten’ en doorrijden. Versnelling drie wordt ingeschakeld met koppeling één in standje afwachten enzovoorts. 

Je kunt dus zeggen dat er sprake is van twee semi-automaten of eigenlijk gerobotiseerde transmissies. De DSG werkt eventueel volledig automatisch of met flippers achter het stuur. Kenmerkend is de enorm snelle gangwissel zonder krachtsonderbreking. De koppelingen (ook die van Ford/Volvo) zijn natte exemplaren en zijn dus beter bestand tegen warmte dan droge. VAG-motoren met minder dan 250 Nm koppel kunnen ook een droge plaatkoppeling hebben. Ook de dubbele koppeling van de nieuwe 7-traps DSG van Volkswagen is van het droge type, dat scheelt behoorlijk in het gewicht.

Sequentiële transmissies

In de volksmond worden auto’s uitgevoerd met een pookje wat slechts vóór- of achteruit kan gaan sequentieel genoemd. Tiptronic ook wel (merknaam van Porsche). Sequentieel bedienbaar is correct, maar een echte seq. bak steekt wat anders in elkaar. Een burgermansauto met zo’n pookje kan voorzien zijn van zowat alle soorten besproken transmissies, veelal zijn het echter (semi)automaten. ‘Echte’ worden in de racerij gebruikt en dan meestal niet met een caravan erachter. Dat zijn dus geen automaten, maar vaak wel voorzien van een automatische koppeling. 

Kenmerk is dat ze enorm snel van verzet kunnen wisselen en dat ze geen versnelling kunnen overslaan. Veelal wordt elektronisch tussengas gegeven bij terugschakelen, nodig om blokkeren van de wielen te voorkomen. Ruig schakelgedrag kunnen ze ook goed aan.

Lees verder:

4. De keuze voor de caravanner >>>

1. Inleiding <<<
2. Koppelingen <<<
3. Soorten transmissies <<<