Onderwerpen:
- Algemeen
- Werking van de tussenbak
- Tussenbak met hoge en lage gearing
Algemeen:
Een tusssenbak bestaat uit een schakelsysteem met lamellenkoppelingen, welke de aandrijving van de voorwielen kan regelen. Het systeem wordt door BMW gebruikt bij de X-drive systemen (dat bijv. bij een X3, X5, X6 of 330xi worden gebruikt. Elke BMW is standaard achterwielaangedreven. De X-drive versies zijn vierwielaangedreven. Dit is echter geen permanente vierwielaandrijving. Bij permanente vierwielaandrijving zijn de voor- en achterwielen niet van elkaar los te koppelen en draaien ze altijd met elkaar mee. Dit brengt helaas nadelen met zich mee, zoals een verhoogd verbruik, verhoogde slijtage van banden, etc.
Een tussenbak zorgt dat de achterwielen direct verbonden zijn met de versnellingsbak. Dit is een vaste verbinding en wordt niet door de tussenbak geregeld. Afhankelijk van de belasting van de motor (sportief optrekken) en het soort wegdek (met gladde, onverharde ondergrond) wordt de verbinding met de voorwielen geregeld. De tussenbak zal de as van de voorwielen met behulp van de ingeschakelde lamellenkoppeling met hetzelfde toerental als de achterwielen mee laten draaien.
Werking van de tussenbak:
Bij auto’s met een tussenbak is de versnellingsbak direct met de achterwielen verbonden. In de afbeelding hieronder is dat goed te zien aan de rode lijn. Deze loopt vanaf de versnellingsbak direct naar de cardanas van de achterwielen.
Wanneer de achterwielen dreigen door te slippen, of bij het overbrengen van veel vermogen op het wegdek, wordt de elektromotor aangestuurd. De elektromotor verdraait een tandwiel die vervolgens een regelschuif bedient. De verdraaiing van de regelschuif is te zien aan de hand van de blauw pijlen. Deze regelschuif drukt de lamellenkoppeling aan, waardoor er een verbinding ontstaat tussen de tandwielen van de achterwielen en van de voorwielen. Zodra de lamellenkoppeling bekrachtigd is, ontstaat de kracht die met de groene pijlen is aangegeven. De aandrijfas naar het voorwieldifferentieel wordt nu aangedreven. De voorwielen draaien nu het zelfde toerental als de achterwielen.
Bij voertuigen uit het VAG-concern wordt het 4-motion / Syncro / Quattro systeem toegepast. Dit werkt met behulp van een haldex-koppeling die bij de achteras gemonteerd zit. Klik hier voor informatie over de Haldexkoppeling.
Tussenbak met hoge en lage gearing:
Tussenbakken van terreinvoertuigen, zoals de Chevrolet K30 en de Jeep CJ7 zijn uitgerust met een tandwielkast waarmee voor een hoge of lage gearing (Engels: high gear en low gear) kan worden gekozen. Hiermee verkrijgt men een andere overbrengingsverhouding tussen de versnellingsbak en de wielen.
Bij terreinvoertuigen wordt de lage gearing gebruikt bij het rijden over een landschap met zand, stenen en heuvels. Bij het overschakelen van de hoge naar lage gearing stijgt het motortoerental, met als voordeel dat de trekkracht aan de wielen aanzienlijk hoger wordt.
De volgende afbeelding toont de aandrijflijn van een vierwielaangedreven voertuig (links) met een pijl in de rijrichting, en rechts de verschillende standen van de tussenbak. De gele kleur van de tandwielen en assen geeft aan dat deze onderdelen zijn ingeschakeld cq. aangedreven.
- 2-hoog: de versnellingsbak drijft de cardanas voor de achterwielen aan. In deze stand rijdt men over het algemeen over vlak wegdek;
- 4-hoog: de vierwielaandrijving is ingeschakeld;
- neutraal: de aandrijving tussen de versnellingsbak en de wielen is onderbroken;
- 2-laag: tussen de ingaande as van de versnellingsbak en de uitgaande as naar het differentieel is gekoppeld aan een extra as met tandwielen. Het krachtverloop gaat van het grote tandwiel (boven) naar de kleine. Het toerental van de ingaande as stijgt, evenals het koppel van de uitgaande as;
- 4-laag: wederom is de vierwielaandrijving ingeschakeld. Net als bij 2-laag dient de middelste as met tandwielen voor de lage gearing.
Het selecteren van de verschillende standen geschiedt door het bedienen van de extra pook in het interieur. Bij de meeste terreinauto’s bevindt deze pook zich nabij de “normale” schakelpook van de versnellingsbak. De afbeelding toont het schakelpatroon van een Dodge Ram. Te zien is dat de stand 2L ontbreekt: bij dit voertuig is het rijden in lage gearing uitsluitend mogelijk in combinatie met vierwielaandrijving.
Voor het overschakelen naar een andere stand dient de koppeling te worden bediend, zodat tijdens het koppelen van een andere tandwielgroep de aandrijflijn onbelast is.
Het principe van de tussenbak in terreinvoertuigen lijkt op een splitterbak van (zware) bedrijfswagens. In vrachtwagens vinden we de extra reductie in de versnellingsbak. Bij het rijden met zware last wordt de versnellingsbak met acht versnellingen verdubbeld naar zestien.