Kraftöverföring-räknare

Fyra räknare för växellåda, slutväxel och drev

Totalutväxlingen är växellådans utväxling gånger slutväxeln, och det är den som styr förhållandet mellan motorns varvtal och bilens fart. Med utväxlingsräknaren räknar du ut utväxlingen direkt ur kuggantalen, och med hastighet/varvtal-räknaren ser du exakt vilken fart ett givet varvtal ger med din utväxling och rullomkrets. Hur varvtalet faller mellan växlarna visar varvtalsfallsräknaren, och vilken slutväxel som krävs för en viss toppfart räknar toppfartsräknaren baklänges åt dig. Grunderna förklaras i guiden utväxling och toppfart, och kedjedrift med drev för moped och MC i guiden utväxling på moped och MC.

Tre faktorer avgör förhållandet mellan varv och fart

Hastigheten vid ett givet varvtal bestäms av exakt tre saker: växelns utväxling, slutväxeln och däckets rullomkrets. De två första multipliceras till totalutväxlingen, den tredje avgör hur långt ett hjulvarv tar bilen. Byter du någon av dem ändras sambandet. Ett räkneexempel gör det konkret: femte växeln 0,80 gånger slutväxel 3,73 ger totalutväxlingen 2,98. Med 2 500 varv per minut snurrar hjulet 839 varv per minut, och med en rullomkrets på 1 985 mm blir det 1 666 meter per minut, alltså cirka 100 km/h. Samma räkning baklänges ger vilken utväxling som krävs för en önskad fart vid ett önskat varvtal.

Varför växelsteg är geometriska

En välbyggd växellåda har ungefär samma procentuella steg mellan växlarna, inte samma absoluta skillnad i tal. Skälet är att motorn ska hamna på samma relativa plats i varvtalsregistret efter varje uppväxling. Går du från 4 000 varv och faller till 2 800 vid ett steg på 30 procent vill du att nästa steg också ska landa runt 2 800, inte på 3 400. Stegen är därför typiskt större mellan de låga växlarna, där motorn behöver dragkraft, och mindre i toppen där farten ska hållas. Ett för stort steg gör att motorn hamnar under sitt momentregister och bilen känns kraftlös efter växlingen; ett för litet steg innebär onödigt många växlingar. Varvtalsfallet mellan två växlar är helt enkelt kvoten mellan deras utväxlingar.

Kedjedrift: drev, delning och tumregler

På moped och motorcykel byter man sällan hela växellådan, utan drev. Utväxlingen på sekundärsidan är antalet kuggar bak delat med antalet fram, och eftersom framdrevet har få kuggar slår varje kugg där mycket hårdare. Tumregeln är att en kugg fram motsvarar ungefär tre till fyra kuggar bak. Ett mindre framdrev eller ett större bakdrev ger kvickare acceleration och lägre toppfart, och tvärtom. Kedjans delning måste matcha båda dreven, och byter du antal kuggar påverkas kedjelängden och därmed kedjespänningen. Räkningen görs på samma sätt som för kugghjul och remskivor: förhållandet mellan driven och drivande diameter eller kuggantal. Den räkningen gör du i utväxlingsräknaren för kugghjul och remskivor.

Det utväxlingen inte kan lova

En räknare som ger toppfarten ur utväxlingen svarar på en geometrisk fråga: vilken fart motsvarar det högsta tillåtna varvtalet i högsta växeln. Om bilen faktiskt når dit avgörs av effekten mot luftmotståndet, som växer med kvadraten på hastigheten medan effektbehovet växer med kuben. En för lång utväxling gör därför att motorn aldrig når det varvtal där effekten finns, och den utväxlade toppfarten förblir teoretisk. Omvänt är en bil som slår i varvstopp före sin luftmotståndsgräns för kort utväxlad. Att hitta rätt är just den avvägning räknarna i det här avsnittet är byggda för.