Kun erillisjousitus tuli pick-upien takapäähänkin

Auton jousitus ei vain vaikuta ajamisen turvallisuuteen, vaan sillä on suuri merkitys myös matkustajien mukavuuteen. Näinpä autojen valmistajilla on hyvä syy kehittää malliensa jousitusta. Mukavuus voi kuitenkin olla pois jostakin auton muusta ominaisuudesta – maastoautojen tapauksessa maastokyvyistä.

Perinteisesti autoissa on ollut jäykkä akseli. Tämä autosanastoon valitettavasti vakiintuneista sanoista tarkoittaa yhtenäistä, metallista toisen puolen pyörästä toiseen kulkevaa rakennetta. Se on kiinnitetty auton runkoon joustavalla ratkaisulla, jolloin autoon on saatu jousitus.

jousitusmuutos-jäykkä akseli lehtijousin edessä
Tässä off-road-autossa on jäykkä akseli edessä, ja jousitus on toteutettu lehtijousin. Yksi lehtijousien huonoista puolista on se, että ne vaativat tilaa.

Yhtenäinen pyörät yhdistävä akseli on kuitenkin varsin kömpelö ratkaisu tilanteisiin, joissa suurellakin nopeudella kuljetaan lukuisista epätasaisuuksista. Lisäksi koska jousitus sitoo akselit auton runkoon, on jousituksenkin oltava vankka. Näinpä sekään ei oikein ole riittävän notkea tyypilliseen auton käyttöön.

Tästä syystä jo pitkään autojen etuakselin pyörät ovat olleet erillisjousitetut. Ne eivät siis ole yhtenäisen akselin päissä, vaan kahden erillisen akselin päissä. Pyörät liikkuvat pystysuuntaisesti toisistaan lähes täysin riippumattomasti. Kun kuskin puolen pyörä painuu kuoppaan, repsikan puolen pyörä jatkaa tasaista kulkua.

Nimenomaan se kuitenkin on jonkinmoinen ongelma maastossa: kun pyörä pääsee itsenäisesti liikkumaan poterossaan pystysuuntaisesti, koko auto itsessään pysyy samassa tasossa. Tämä altistaa auton pohjan kosketukselle, esimerkiksi kivenlohkareen kivuliaalle suudelmalle. Eron näkee maasturien testirampissakin: jäykkä akseli vie auton pidemmälle rampissa kuin erillisjousitus.

Toyotassa on jäykkä etuakseli, ja jousitus on toteutettu kierrejousin. Akselissa on myös Panhard-tanko sitomassa akselia runkoon.
Toyotassa on jäykkä etuakseli, ja jousitus on toteutettu kierrejousin. Akselissa on myös Panhard-tanko sitomassa akselia runkoon.

Toisaalta yhtenäinen, useimmiten lujasta teräksestä valmistettu akseli on muutenkin houkuttelevampi vaihtoehto maaston ankariin olosuhteisiin. On vähemmän osia, jotka voivat hajota, ja akseli on simppelimpi korjata vaikka siellä suomättäällä tai männikkökankaan kivikossa. Samoin työauton akselin tulisi sietää vaikka syksyisen raksan mutaroiskeita tai louhoksen kalliosirpaleita.

Silti erillisjousitus etuakselilla on lyönyt itsensä läpi maasturien ostajien joukossa. Esimerkiksi kaikki Jeepin mallit ovat edestä erillisjousitetut Wrangleria lukuun ottamatta, jonka senkin jo hetken aikaa luultiin vaihtuvan erillisjousitukseen. Samoin ainakin eurooppalaisissa pick-upeissa etupään erillisjousitus on lähes itsestään selvää.

Paljon pehmeämpi kyyti kelpaa ainakin minulle, mutta pidän taka-akselin yhtenäisyyttä kuitenkin tavaran kuljetukseen tarkoitetussa, maastoon kykenevässä autossa tärkeänä. Tasoittuuhan kyyti, kun lavan kuormaa raskaasti, ja pick-up-mallien eroista päätellen voi tyhjän auton ajotuntumaankin valmistaja vaikuttaa.

Kuorma-autossakin etupään erillisjousitus on tyypillistä. Kuvassa on Volvon ratkaisu.
Kuorma-autossakin etupään erillisjousitus on tyypillistä. Kuvassa on Volvon ratkaisu.

Mutta kuinka valmistajien päätöksiin luultavasti eniten vaikuttava asia, automallin ostajien enemmistö, oikein suhtautuu ajomukavuuden lisäämiseen? Entä siihen, että mukavuutta lisätään maastoauton maastokykyjen kustannuksella?

Automyyjien kanssa käymieni keskustelujen ja joidenkin pick-up-valmistajien tiedotteiden mukaan nykyiset pick-upien ostajat hankkivat tavara-auton vapaa-ajan menoihin. Siinä korostuu sopivuus arkiajoihin yhdistettynä kykyyn kulkea hankalissakin paikoissa ja viedä painaviakin kuormia.

Näitä trendejä kaikki valmistajat ovat erittäin toimeliaasti noudattaneet: pick-upien turvallisuutta lisäävä varustelu on kasvanut valtavasti, automaattivaihteistot on tuotu järkeviksi vaihtoehdoiksi, viihdelaitteisiin on panostettu, polttoaineen kulutusta pienentäviä ratkaisuja on etsitty. Kaikki ovat kuitenkin halunneet jättää autoihinsa silti jotain pick-upista jäljelle eli kykyä toimia tavarajuhtana ja liikkua vaikeassakin maastossa.

Silti vähitellen joitakin perinteisiä maastoon soveltuvan auton ratkaisuja valmistajat ovat karsineet tai muuttaneet niitä kelle tahansa sopiviksi käyttää – eli samalla rakenteeltaan monimutkaisemmiksi ja mahdollisesti ääriolosuhteissa vioille herkemmiksi. Lisäksi uudet ratkaisut ovat saattaneet syödä auton kykyä kulkea maastossa – ja tästä voisi äkkiseltään ottaa esimerkiksi erillisjousitetut pyörät!

Silti Nissan on uuden Navaransa jäykän taka-akselin vaihtanut erillisjousitettuihin pyöriin. Valmistaja on halunnut lisätä ajomukavuutta, eli juuri seikkaa, johon jousituksella voi paljon vaikuttaa. Samalla turvallisuus on lisääntynyt, sillä jousitus vaikuttaa siihenkin paljon. Erillisjousitus on turvallisempi kuin yksikään tavoista toteuttaa yhtenäisen akselin jousitus.

Onko Nissan siis jälleen karsinut pick-upinsa kyvyistä kuljettaa tavaraa ja liikkua maastossa?

Ensinnäkään tavara-autona käyttämiseen muutos ei itse asiassa vaikuta, sillä jousituksen vaihto ei muuta kantavuuksia merkittävästi. Luultavasti Navaralla on ainakin mukava ajella tyhjänäkin, ja enimmäkseen tyhjänähän luultavasti suurin osa – minä mukaan lukien – lava-auton omistajista autollaan ajaa.

Toiseksi jousituksen muutos ei ehkä sittenkään vaikuta tavanomaiseen pick-upin omistajaan: Maavaran pieneneminen pyörän pystysuuntaisen liikkeen vuoksi on ongelma itse asiassa vain tietynlaisissa tilanteissa, ja niitä tilanteita esiintyy möyrittäessä kivenmurikoiden tai muiden korkeiden esteiden seassa.

Enemmän pick-upin omistaja ajanee kahden–kolmenkympin nopeutta kuoppaisilla peltourilla tai hiekkamontuilla, ja niissä tilanteissa erillisjousitus takaa hampaita säästävän kyydin.

Erillisjousituksen kestävyys tietysti on edelleen kysymysmerkki. Niin on tosin auton minkä tahansa osan kestävyys. Erillisjousitusta on käytetty aavikkorallien ja armeijan autoissa, eivätkä ne kyydit ole olleet mitään pehmeitä. Autoille siis. Sitä paitsi ei pidä unohtaa, että erillisjousitus auton etupäässä on ollut todellisuutta tosiaan jo kymmeniä vuosia – maastoautoissakin.

Yhtenäiselle akselille varmasti löytyy edelleen käyttönsä ja käyttäjänsä. Mikään ei päihitä teräksen voimaa ja lujuutta, jota voi yksinkertaisesti muokata ja korjata tilanteen vaatimalla tavalla. Jykevät jousipakan lehdet puurtavat edelleen mallikkaasti järkälemäisten kuorma-autojen vyöryessä montuilla ja raivokkaiden maasturien möyrytessä kallionpuolikkaiden välissä.

Mutta kun näkee autoja, jotka harvoin liikkuvat hankalissa olosuhteissa ja harvoin kuljettajavat painavia lasteja, löytää niistä todennäköisemmin erillisjousituksen. Auton omistajien mieltymykset ovat muuttuneet niin, että aina vain useammin tällainen auto on pick-uppi, ja siinä voi erillisjousitus olla niin edessä kuin takana.

Tästä voi tsekata perustiedot renkaista

Artikkeliin päivitetty 23.12.2016 vaatimus käyttää talvirenkaita raskaissa ajoneuvoissa.

Olemme taas saavuttaneet jokavuotisten rengaskuumotusten syysosan, ja ensimmäiset lehtijutut aiheista Talvi yllätti autoilijat, Milloin saa laittaa talvirenkaat? sekä Kitkat vai nastat? ovat ilmestyneet. Itse otan ihan kevein mielin kitkarenkaiden, aina tarvittaessa saatavilla olevan nelivedon sekä ennakoimisen kanssa.

Tarjoan kuitenkin perustiedot auton pyöristä ennen kaikkea tsekkausta varten: itse esimerkiksi joudun jatkuvasti kaivamaan tiedon siitä, milloin on pakko käyttää talvirenkaita, milloin saa olla nastat ja miten renkaiden kokomerkintä menikään. Nyt tämän tiedon voi tulla tarkistamaan tästä blogijutusta.

Pyörä, rengas ja vanne

Pyörä- ja rengas-sana eivät tarkoita samaa asiaa, vaikka tällainen ajatus voikin olla arkisen puheen perustana. Pyörän on tarkoitus olla se osa, jonka kautta ajoneuvo on kosketuksissa tiehen. Tällaisen roolin takia pyörään kohdistuu myös merkittäviä vaatimuksia: sen on oltava turvallinen monenlaisella pinnalla, mutta siitä huolimatta pyörän ei pitäisi kuitenkaan tehdä ajamisesta huteraa, äänekästä, raskasta tai muuten ikävää.

Auton historian alkuvaiheessa pyörät saattoivat olla puisia, jolloin itse pyörän tarkoitus täyttyi mutta tuskin ajomukavuus oli huippua. Pyörä onkin nykyaikana muutamasta osasta rakentuva kokonaisuus, koska vain tällöin se voi olla turvallinen ja mukava sekä lisäksi pitkäikäinen ja edullinen.

Pyörän osat ovat vanne ja rengas. Rengas asennetaan vanteen ympärille, ja vanne kiinnitetään ajoneuvoon. Vanne valmistetaan teräksestä tai kevytmetalleista, kun taas rengas valmistetaan luonnonkumin ja erilaisten kemikaalien sekoituksesta. Tämän ansiosta rengas muovautuu hyvin tiessä oleviin epätasaisuuksiin ja tarrautuu tien pintaan. Lisäksi materiaali pitää hyvin ilman sisällään.

Pääuran syvyys ja talvirengas

Renkaan pääuran syvyyden tulee olla vähintään 1,6 millimetriä. Tämä koskee autoja, autoon kytkettäviä perävaunuja sekä sellaisia hinattavia laitteita, joiden suurin sallittu nopeus on yli 40 km/t. Pääura sijaitsee renkaan pinnan keskiosassa(16 § 1).

renkaat-renkaan pääurat havainnollistusMikäli renkaan pääuran syvyys on enää hieman yli 1,6 millimetriä, sakot voi vielä välttää mutta rengas ei pidä märällä hyvin. Lähes sileä rengas ei siirrä vettä renkaan ja tien välistä, jolloin rengas voi jäädä ohuen vesikerroksen päälle. Vesiliirron riskin minimoimiseksi pääuran syvyyden on oltava vähintään 4–5 millimetriä(Trafi.fi).

Talvirengas on sellainen rengas, jonka kulutuspinnan uran syvyys on vähintään 3 millimetriä ja jossa on merkintä M + S(Trafi.fi).Merkintä tulee sanoista mud ja snow. Talvirengas on pehmeä ja mahdollisimman joustava. Siinä on runsaasti uria ja sen paloissa on paljon lamelleja.(turvallisetrenkaat.fi)

Talvirengas voi olla kitkarengas tai nastarengas. Kitkarengas-sana on vain nastattoman talvirenkaan nimitys(Trafi.fi), ja selkeintä olisi puhua vain nastattomasta talvirenkaasta ja nastarenkaasta. Joka tapauksessa nastarenkaaseen on upotettu pieniä metallisia nastoja. Laki rajoittaa nastojen määrää, ja väärä nastojen määrä voi johtaa katsastuksessa hylkäämiseen.

Velvollisuus käyttää talvi- tai nastarenkaita

Talvirenkaita on pakko käyttää henkilöautoissa ja pakettiautoissa sekä kokonaismassaltaan enintään 3 500 kilon erikoisajoneuvoissa joulukuun 1. päivästä helmikuun viimeiseen päivään. Lisäksi talvirenkaita on samana aikana käytettävä O2-luokan perävaunuissa(16 § 1).

Samana aikana kuorma- ja linja-autojen vetävissä akseleissa on oltava talvirenkaat, joiden urasyvyys on vähintään 5 millimetriä. Muiden renkaiden sekä perävaunun renkaiden urasyvyyden on oltava vähintään 3 millimetriä.(mtv.fi)

Jos ajoneuvon jollakin akselilla on paripyörät, kummankin puolen renkaista vain toisen tarvitsee olla talvirengas. Talvirenkaita ei tarvitse käyttää lainkaan korkeintaan 20 kilometrin tilapäisissä siirroissa, jotka liittyvät ajoneuvon valmistukseen, maahantuontiin, kauppaan, korjaukseen tai katsastukseen. Talvirenkaat eivät myöskään ole pakolliset museoajoneuvoissa eikä siinä tapauksessa, että autoon tai perävaunuun ei saa talvirenkaita.(16 § 2)

Nastarenkaita saa käyttää marraskuun 1. päivästä maaliskuun 31. päivään. Mikäli toista pääsiäispäivää seuraava maanantai on myöhemmin kuin maaliskuun 31. päivä, saa nastarenkaita käyttää kyseiseen maanantaihin asti.

Nastarenkaita saa käyttää muulloinkin, jos sää tai keli sitä edellyttävät.(17 § 1) Olosuhteet voivat vaatia nastarenkaita jo lokakuun alkupuoliskolla (Hs.fi).

Jos henkilö- tai pakettiautossa, erikoisajoneuvossa tai O1- tai O2-luokan perävaunussa käytetään nastarenkaita, on nastarenkaat oltava kaikissa pyörissä. Tämä ei kuitenkaan koske paripyörien toista pyörää.(17 § 3) Jos O2-luokan perävaunun vetoautossa käytetään nastarenkaita, myös perävaunun pyörissä on oltava nastarenkaat.(17 § 2)

Vanne

Autoissa käytetään teräsvanteita, eli ”peltivanteita”, mutta myös kevytmetalleista valmistettuja vanteita. Yleisimmin kevytmetallivanteet valmistetaan alumiinista, ja niitä kutsutaan siksi alumiinivanteiksi. Moottoripyörissä ja tyylitellyissä autoissakin käytetään puolavanteita, joissa ulkokehän ja navan välillä on teräksisiä puolia. Joissakin kuorma-autoissa voi törmätä Trilex-vanteisiin, jotka eivät ole eheää valua vaan koostuvat muutamasta palasta.

Vanteisiin liittyvä tärkeä käsite on pulttijako, ja myös offset-sanaan voi törmätä.

renkaat-vanteen offset ja pulttijakoJos offsetia muuttaa, vastakkaisilla puolilla olevien pyörien keskilinjojen välinen etäisyys muuttuu. Tätä etäisyyttä kutsutaan raideväliksi. Raideväli saa muuttua enintään 30 millimetriä alkuperäisestä, ellei auton valmistaja muuta ilmoita(10 § 1)

Pyörän koko

Renkaan koko

Renkaan kokoa ilmaisevasta merkinnästä saa sekä suoraan että pienin laskutoimituksin selville pyörän mittoja. Merkintä on muotoa 215/70 R 16 T, ja sen löytää renkaan kyljestä. Merkinnässä olevilla kirjaimilla ei tässä yhteydessä ole niinkään merkitystä, mutta avataanpa numeroita:

renkaat-renkaan mittamerkinnätEnsimmäinen luku siis ilmaisee renkaan leveyden millimetreissä. Tämä on hyvin yksinkertaista. Sen sijaan kauttaviivan jälkeen oleva luku ei olekaan mitta vaan prosenttiluku. Kyseinen luku ilmaisee renkaan profiilisuhteen eli renkaan korkeuden suhteen renkaan leveyteen. Korkeus ei tarkoita koko pyörän halkaisijaa, vaan kumisen osan kyljen korkeutta. Prosenttiluku saadaan vertaamalla kyljen korkeutta renkaan leveyteen. Toisin sanoen kyljen korkeus saadaan kertomalla leveys profiilisuhteen sadasosalla.

Vanteen halkaisijakin on varsin yksinkertainen luku. Sitä voi pitää vanteiden hankkimista ohjaavana arvona: esimerkiksi renkaassa oleva vanteen halkaisija 16 tarkoittaa, että rengasliikkeestä pitää renkaan sisään kysyä 16-tuumaisia vanteita.

Mutta miten renkaita pitäisi oikeastaan vertailla? Jos haluan autooni isommat renkaat, vaihdanko halkaisijaltaan isompiin vanteisiin vai korkeimpiin renkaisiin? Tarkoittaako isompi luku kauttaviivan jälkeen aina korkeampaa rengasta?

Ensimmäiseksi pitää päättää, haluaako kasvattaa renkaan vai vanteen kokoa. Tähän valintaan taas vaikuttaa auton tyyppi. Maastoautoissa vanne ei useinkaan ole suuri, mutta sen ympärillä on sitäkin paksumpi kumikerros. Urheiluautoissa tilanne on taas päinvastainen. Tavallisissa henkilöautoissa ollaan jossakin siinä välillä.

Otetaan esimerkiksi maastoauton omistaja, joka haluaa muhkeammat pyörät ajokkiinsa. Hänellä on 16-tuumaiset vanteet ja niiden ympärillä 215 milliä leveät renkaat. Renkaiden profiilisuhde on 70. Maasturin renkaan puolikas näyttää siis tältä:

renkaat-renkaan aspect ratio 1

Omistaja päättää pitäytyä samoissa vanteissa, mutta hän katselee 315 millimetriä leveää rengasta. Kyseisen renkaan profiilisuhdekin on sama 70. Verrataanpa maasturin nykyisen ja omistajan katseleman renkaan puolikasta:renkaat-renkaan aspect ratio 2

Jos maasturin omistaja siis pitää vanteen halkaisijan ja profiilisuhteen samana ja vertailee vain renkaan leveyttä, sekä renkaan leveys että halkaisija kasvavat. Omistaja kuitenkin huomaa, että 315 milliä leveä pyörä ei mahtuisi kääntymään auton korin sisällä. Siksi hän haluaa kasvattaa vain renkaan korkeutta. Tällöin hänen on pidettävä vanteen halkaisija sekä renkaan leveys samana mutta haettava suurempaa profiilisuhdetta. Omistaja löytää 215 milliä leveän renkaan, jonka profiilisuhde on jo 85 prosenttia.renkaat-renkaan aspect ratio 3

Renkaiden vertaileminen ei siis olekaan niin suoraviivaista. Yleensä rengasliikkeet jaottelevat renkaat ensin vanteen koon mukaan. Näinpä ostaja ohjataan valitsemaan ensin vanteen halkaisija ja sen jälkeen miettimään parasta leveyttä. Sen jälkeen profiilisuhde määrittelee renkaan korkeuden: mitä suurempi profiilisuhde on, sitä paksumpi kerros kumia vanteen ympärille tulee.

Renkaan muhkeuttamisen hauskuus voi loppua lyhyeen, sillä laki rajoittaa renkaan ja vanteen koon muuttamista. Lain määräykset voi oikeastaan esittää niin, että rengas ei missään asennossa saa osua mihinkään auton muuhun osaan. Sen päälle laki määrää varmuuden vuoksi, kuinka paljon tiettyjä mittoja saa korkeintaan muuttaa.renkaat-renkaan mittojen muutos

Esimerkiksi renkaasta 205/70 R 14 ei saa vaihtaa renkaaseen 315/70 R 14. Renkaasta 205/65 R 15 renkaaseen 205/60 R 17 vaihtaminen taas vaatii muutoskatsastuksen.

Lukko on nyt Suomessakin yksi Rangerin maastovarusteista

Uutena ostettavien Ford Rangereiden varusteiden tarjonta päivittyi hiljattain merkittävästi. Jos ostaja raaskii kasvattaa auton hintaa vielä melkein tuhannella eurolla, saa hän pick-upiinsa Off-road packin. Mahtipontiseen Pakettiin kuuluu siis tasauspyörästön lukko ja kolme suojusta.

Kyllä, se oli siinä. Voitte hakea muualta vinssinne, ketjunne ja isopalaiset renkaanne. Edes alumiinista rimpulalapiota Ford-logoin ette saa.

Off-road Packin ehdoton helmi onkin tasauspyörästön lukko. Kyllä on nykyaika niin mahotonta. Silloin kun minä ostin Rangerini vuonna 2014, niin ei voinut autoon tasauspyörästön lukkoa valita.

Lukkohan täydentää Rangerin runsaalta näyttävää listausta pahojen paikkojen välineistä. Tasauspyörästön lukko on myös harvinaisen selkeää kieltä kirjainsarjojen keskellä, ja sen periaate on perinteinen: järjestelmä lukitsee taka-akselin yhtenäiseksi, jolloin voimaa tulee pitävällä pinnalla olevan pyörän vaatima määrä.

rangerin-mvarustelu-tähän lukon kytkin tulisi
Tasauspyörästön lukon kytkin sijoitetaan alamäkihidastimen kytkimen alapuolelle aivan ratin viereen.

Sähköisen kytkennän ja järjestelmän älykkyyden vuoksi lukon käyttäminen on varsin helppoa. Järjestelmä ei kytke lukkoa, jos tasauspyörästön hammaspyörät eivät pyöri samaa nopeutta tai tasauspyörästöön kohdistuu vääntöä. Käytännössä kuljettajan ei tule painaa kaasua, ja hänen on hyvä myös pitää pyörät suorassa.

Toisaalta auton nopeuden tulee olla alle 30 km/t, jotta lukko kytkeytyy. Järjestelmä vapauttaa lukon, jos nopeus ylittää 40 km/t, ja kytkee sen takaisin nopeuden alittaessa 30 km/t. Mikäli kuljettaja painaa lukon nappulaa nopeuden ollessa yli 40 km/t, lukko kytkeytyy vasta nopeuden alittaessa 30 km/t.

Vaikka lukon kytkemisestä on tehty varsin helppoa, on kuljettajan silti muistettava harkita akselin lukitseminen tarkkaan. Koska akselin pyörät eivät pääse pyörimään eri nopeuksilla, ei pitävällä pinnalla lukkoa saa missään nimessä käyttää – ei varsinkaan käännöksissä. Luistavalla pinnalla, eli esimerkiksi lumihangessa, mudassa tai jäällä, itse ainakin sen sijaan näkisin auton kääntämisen olevan turvallista.

Lukko kannattaa kytkeä aina silloin päälle, kun tilanne maastossa näyttää siltä, että kaikki etenemistä varmistavat keinot on otettava käyttöön. Toisaalta moni ajoura ei ole niin paha kuin miltä näyttää, ja ilman lukkoakin voi off-roadissa pärjätä.

Nimittäin Fordin hypettämä off-road-henkinen liukasjärjestelmä vie oikeasti pitkälle. Lumisohjossa teutaroidessani huomasin, kuinka järjestelmä jarrutti sutivan pyörän. Koska auto roikkui pohjasta, ei siitä silloin tosin ollut apua. Muuten kuitenkin on hyödyllistä estää kaiken voiman hulvaamista sutivaan pyörään ja ohjata se mahdollisesti paremmin pitäviin pyöriin.

Tiellä ajettaessa liukasjärjestelmä estää auton hallinnan menettämistä. Se tekee sen rajoittamalla moottorista pyöriin menevää voimaa sekä jarruttamalla ABS:n kautta pyöriä. Maastossa saattaa kuitenkin olla tarpeellista saada moottorista voimaa pyöriin mahdollisimman paljon, ja siksi järjestelmä voi olla haitallinen maastossa.

Aina kun kuljettaja valitsee Rangeriin hitaan nelivedon, liukasjärjestelmä lakkaa rajoittamasta pyöriin menevää voimaa. Aina kun kuljettaja kytkee tasauspyörästön lukon, liukasjärjestelmä sen lisäksi lakkaa jarruttamasta pyöriä. Muulloin liukasjärjestelmä on täysin toiminnassa.

Mutta kuljettajallapa on silti liukasjärjestelmään yhden sekunnin ja viiden sekunnin valta. Vallan käyttäminen on yhtä monimutkaista kuin sen nimikin.

Auton ollessa kaksivetoisena kuljettaja voi ottaa voiman rajoituksen ja pyörien jarrutuksen pois painamalla nappulaa yhden sekunnin. Auton ollessa nopeasti nelivetoisena yhden sekunnin painallus sen sijaan kytkee pois ainoastaan voiman rajoituksen.

Auton ollessa joko nopeasti tai hitaasti nelivetoisena viiden sekunnin painalluksella kuljettaja voi kytkeä sekä voiman rajoituksen että pyörien jarrutuksen pois.

Jos jo nyt unohdit, kauan piti nappulaa painaa, paina joka kerta vähintään sekunnin ajan. Jo sillä saa liukasjärjestelmän muuttumaan riittävästi.

Kolmas maastossa hyödyllinen Rangerin varuste pitää autoa paikallaan, kun kuljettaja on ylämäessä lähtemässä liikkeelle. Se pitää autoa paikallaan kaksi–kolme sekuntia eli sen ajan, että kuski saa jalkansa jarrulta kaasupolkimelle. Toki jokainenhan osaisi pitää autoa kytkimelläkin paikallaan tai käyttää apuna käsijarrua.

Liukkaalla alustalla liikkeelle pitää lähteä joskus todella varovasti, joten kaasupoljinta ei ainakaan saa potkaista. Järjestelmän pitäisikin jatkaa autoa paikallaan pitämistä siihen asti, että moottorin tuottama voima vähintään pitää auton paikallaan. Näinpä kaasua voi painaa pyörien ja alustan välissä olevan pidon vaatimalla varovaisuudella.

Off-roadissa esiintyvissä jyrkissä alamäissähän ei useinkaan voi vain iloisesti jalkajarrulla jarrutella, koska tällöin pyörät lukkiintuvat ja kuljettaja menettää auton hallinnan. Laskeutuminen ykkösvaihde kytkettynä eli moottorilla jarruttamalla voi toki riittää.

Ranger tarjoaa kuitenkin alamäkihidastimen. Se kytkeytyy alle 60 kilometrin tuntinopeudessa ja toimii alle 35 kilsan tuntinopeudessa. Hidastin lakkaa toimimasta nopeuden ylittäessä 40 km/t ja menee kokonaan pois päältä nopeuden ylittäessä 60 km/t. Se ei toimi tasauspyörästön lukon ollessa kytkettynä.

Kuljettaja voi pienentää ja suurentaa auton nopeutta laskeutumisen aikana käyttämällä ratissa olevia nappuloita. Pitämällä nappuloita painamalla nopeus muuttuu jatkuvasti ja painelemalla lyhyesti nopeus muuttuu noin 1 kilometrin tunnissa kerrallaan. Nopeutta voi muuttaa myös jarrua ja kaasua painamalla. Nopeus ei kuitenkaan kasva, mikäli mäki ei ole riittävän jyrkkä auton liike-energian kasvamiseksi.

Jos Rangerissa on automaattinen vaihteisto, kannattaa off-roadissa myös muistaa S-tila ja varsinkin mahdollisuus määrätä vaihteita. S- eli Sport-tilassa vaihteiston ohjain vaihtaa isommalle tavanomaista korkeammissa kierroksissa, ja korkeita kierroksiahan maastossa monesti halutaan.

Vaihdekepin ollessa Sport-asennossa kuljettaja voi myös sekventaalisesti asettaa isoimman sallitun vaihteen. Ennen jyrkkää ylämäkeä sallisin korkeintaan jonkin kolmesta pienimmästä vaihteesta, ja mudasta ja sohjosta liikkeelle pyrkisin ykkösvaihteella.

Allison-Scaniallakin saa helposti nollakulutuksen

Wildtrakin kulutus rullaamisen aikana on ollut mielenkiintoinen kysymys, mutta yhtä polttavaa on ollut työautojen kulutus. Töissähän ajan sekä manuaalivaihteisia että automaattivaihteisia kuorma-autoja. Usein pistän hetkellisen kulutuksen näkyviin mittariston infokeskukseen.

Ylipäätään nollakulutus rullaamisen aikana perustuu siihen, että auto menee liike-energialla eteenpäin. Tällöin niin sanotusti tie pyörittää moottoria: pyörien välityksellä voima kulkeutuu voimansiirtoa pitkin päinvastaiseen suuntaan ja pitää moottorin toiminnassa.

Moottorin ohjain katkaisee polttoaineen syöttämisen havaitessaan tämän. Siksi kulutus on nolla. Tietenkin kun kierrosluku painuu liian alhaiseksi, alkaa ohjain syöttää polttoainetta estääkseen moottorin sammumisen. Silloin joko on aika vaihtaa jälleen pienempi vaihde tai sitten ollaan jo lähellä pysähtymistä.

allison r-scania infokeskusMielenkiintoista on voiman liikkuminen tiestä moottoria kohti erilaisissa voimansiirroissa. Manuaalivaihteisissa autoissa tilanne on vielä ymmärrettävä. Niiden koko voimansiirto koostuu akseleista, hammaspyöristä ja toisiaan koskettavista levyistä, jotka voivat ihan hyvin pyöriä toiseenkin suuntaan ja välittää voimaa.

Entä kun vaihteisto on automaattinen ja kytkimen tilalla on momentinmuunnin? Momussa on nestettä, jonka siipipyörät sysäävät liikkeeseen. Työ-Scanioiden automaattivaihteisto on amerikkalainen Allison, ja Allisonin vaihteistossa on momu. Työautojen osalta tilanne on erityinen vieläpä siksi, että kulutus on nolla aina. Tai ei se ehkä olisi erityistä, jos taas Wildtrakissa ei milloin olisi kulutus yli ja milloin tasan nolla.

Voiman kulku momentinmuuntimessa ja automaattiautossa ylipäätään on ollut kuluneen syksyn suuria kysymyksiä. Olen pohtinut niin Wisentin kuin työautojen voimansiirtoa. Fordin asiakaspalvelusta minulle kerrotiin, että voima ei kulkeudu rullattaessa momun läpi, jos tietty kierrosluku ei ylity. En silti ole onnistunut löytämään tilannetta, jossa voima aina kulkeutuisi ja kulutus olisi nolla.

Allison-Scanioiden nollakulutuksen selvittäminen taas sai mielenkiintoisia käänteitä, sillä muutamat tahot arvelivat jo ajotietokoneen valehtelevan. Kulutus ei ole nolla, vaikka kompuutteri niin näyttää. Tämä on kuitenkin vähän liian vainoharhaista. Scanioiden infokeskuksen hetkellinen kulutus tulee luotettavasta paikasta, ruiskutussuuttimilta. Eli lukema kertoo, kuinka paljon milloinkin polttoainetta hupenee tankista sylintereihin.

Kuluneella viikolla pistinkin sähköpostia oikein kunnon asiantuntijalle. Scanian tekniikasta ammatikuljettajia kouluttava kaveri tietää: momu välittää voimaa päinvastaiseen suuntaan aina, kun se on lukkiintuneena. Moottorinohjain ei syötä polttoainetta niin kauan, kuin kierrokset ovat yli 500 kier./min.

Lienee momusta kiinni, tarkoittaako lukkiintuminen lukkokytkintä tai muuta mekaanista lukitusta vai ylipäätään sitä, että öljy välittää voimaa. Jälkimmäisen edellytys on riittävän korkea kierrosluku eli öljyn paine momussa – juuri niin kuin Fordilta kerrottiin. Allison-vaihteistossa jompikumpi aina toteutuu, ja kulutus on nolla käytännössä aina silloin, kun se on manuaaliautossakin.

Sen sijaan Wildtrakin momu asettuukin uuteen valoon. Miksi nollan saaminen on vaikeaa?

Palaan tähän asiaan lähiakoina Wisentin jälkitarkastelussa. KoeWETO Toyota Hiluxistakin on jo hyvässä vauhdissa.

Wildtrakin hämmentävä kulutus juontuu momusta

KoeWETO Wildtrakista ei tullut tänään. Aika on ollut tiukassa. Tämänkin viikon olen muka ollut vapaalla. Pah. Ennemmin olen vain ollut pois töistä. Wisentti toki jatkuvasti houkuttelee ajamaan, joten omien projektien pariin olen lähtenyt varsin mielelläni.

Wildtrakin vaihteistosta ja ennen kaikkea momentinmuuntimesta olen kuitenkin päättänyt jo nyt kertoa. Olen kieltämättä viime aikoina käsitellyt momua usein, mutta olen vain niin ihastunut tähän voimansiirron osaan, joka on sitkeä ja jota ei vaivaa luistattaminen. Ja automaattivaihteisto on ihanan helppo ja Wisentin 3,2-litraisen koneen jatkeena tyydyttävä.

Rangerilla ajaessani voimakkuudella herkuttelun kanssa sisimmässäni taistelee taloudellinen ajo, johon alkujaan autokoulu ja sen jälkeen kuorma-autoilu ovat minut totuttaneet. Kulmakivenä on jalan nostaminen kaasulta ajoissa jarruttamisen sijaan eli lyhyesti sanottuna rullaaminen.

Kun kaasupolkimen nostaa ylös ja kierrokset vain ovat riittävän korkeat – yleisesti yli 1 000 kierrosta minuutissa –, moottorinohjain lopettaa polttoaineen syöttämisen. Ainetta ei nimittäin kannata syöttää, sillä pyörien välityksellä tie pyörittää moottoria ja pitää auton hereillä. Kulutus on pihistelijää hymyilyttävä nolla litraa per sata kilsaa.

Rullatessani Wildtrak ei käyttäydykään ihan samoin, kuin mihin olen tottunut. Ajonäyttö ei näytä 0,0 litraa satasella aina silloin, kuin olisin odottanut manuaaliautojen ja työauton suomien kokemusten perusteella.

Lyhyesti syyksi voi sanoa momentinmuuntimen. Se ei välitä voimaa kumpaankaan suuntaan ainakaan kovin tehokkaasti silloin, kun lukkokytkin ei ole lukinnut momua kiinteäksi osaksi. Tiekään ei pääse pyörittämään moottoria, jos voiman kulku tukahtuu vaihteiston ja moottorin välissä. Wisentissä momu siis ei aina ole lukittuna, ei edes aina rullauksen aikana.

Olin olettanut sen olevan lukittuna, tai ylipäätään kulutuksen olevan rullattaessa aina nolla, koska esimerkiksi nostaessani kaasun työ-Scanialla kulutus tipahtaa aina nollaan. Kaaniassa on Allison-vaihteisto, ja Allison ihanasti suosii momua. Tosin tämä poikkeavuus ei ole edes hämmentävintä, sillä Wildtrakin kierrosluvun mittari antaa sekavaa tietoa.

Välillä kierrokset painuvat tyhjäkäynnille, vaikka auto menee pelkällä kerätyllä energialla eteenpäin. Kulutus on jotain nollan ja kahden litran väliltä. Välillä kierrosviisari on yli tonnissa ja kulutus on tasan nolla.

Hämmentävintä on se, että molemmat voivat tapahtua laskiessani alamäkeä vaikkapa 80 kilsaa tunnissa ja nostaessani kaasupolkimen. Onko se poika perhana valikoiva noiden mäkien suhteen?

Olen selvitellyt asiaa Fordin asiakaspalvelun kanssa, ja nyt olen jo saanut selville, että vaihteiston ja moottorin välinen yhteys katkeaa tietyssä kierrosluvussa tai tietyissä kierrosluvuissa. Niin. Vaikka Fordin aspa olikin nyt nopea ja ystävällinen, ja etenkin palveleva vastakohtana aikaisemmalle kokemukselle, ei vastaus ollut maailman perusteellisin.

Toiseksi vaihteiston toiminta on ollut ihan vähän poukkoilevaa. Vaihdot ovat nättejä, mutta minä ja tietsikka emme ole päässeet samoille taajuuksille. Yhdessä mäessä kone tulkitsee kaasupolkimella antamani viestit toisin ja seuraavassa mäessä toisin. Kaasupolkimen asennolla nimenomaan ihminen enää voi vähänkään ohjata automaattia – on ne koneet jo niin paljon itsenäistyneet.

Tosin onneksi vaihteistossa on käsikäytön alue, ja se toimii todella hyvin. Minun halutessani kontrolloida vaihtoja kone kanssa tottelee. Ehkä vaihteiston ohjaimella on vielä sisäänajo meneillään, tai se vielä opettelee minun mieltäni. Ford on nimittäin Rangeriin kehittänyt oppivan vaihteiston. Joku päivä tämä auto vielä kaappaa mieleni.

Saa nähdä, saanko KoeWEDON ensi sunnuntaiksi. Parempi onkin ollut kerätä kunnolla kokemuksia autosta. Joka tapauksessa vastauksen momun & autolootan ongelmaan saan selville niin, että asiat selviävät sitten KoeWEDOSTA.

Näin toimii momentinmuunnin

Momentinmuunnin on automaattivaihteistoon kuuluva osa, ja se on kytkimen paikalla moottorin ja vaihteiston välillä. Momuja ei käytetä manuaalisissa vaihteistoissa, mutta automaattisessa voisi olla esimerkiksi kaksoiskytkin, tai vaihteisto voisi olla constantly variable.

momu-osat-kaikkiNykyaikainen momentinmuunnin koostuu viidestä osasta. Etukansi on pultattu moottorin vauhtipyörään ja pyörii sen mukana. Etukannessa on kiinni takakansi, ja takakannessa on siivekkeet. Takakansikin pyörii moottorin mukana, koska se on kiinni etukannessa.

Etukannen sisällä siitä irrallaan on turbiini. Turbiinissa on siivekkeet. Turbiinin ja etukannen seinän välissä on lukkokytkin.

Viides osa on turbiinin ja takakannen väliin sijoittuva staattori. Se pyörii irrallaan muista momentinmuuntimen osista. Siitä lähtee kiinteä akseli automaattivaihteiston öljypumppuun, ja akselin sisällä on pienempi akseli. Se taas kulkee turbiinista vaihteistoon ja on vaihteiston pääakseli. Toisin sanoen turbiini on lopulta osa, joka pyörittää vaihteistoa.

Momentinmuuntimen hienous onkin nimenomaan ratkaisussa, jolla moottori saadaan pyörittämään turbiinia. Koska moottori jo kiinteästi pyörittää takakantta, pitää siis takakannen ja turbiinin välissä saada voima kulkemaan. Voimaapa kuljettaa öljy, tuo sitkeä ja luikas neste. Kyllä – luikas, ei liukas.

Jo kaksi momentinmuuntimen viidestä osasta saa öljyn siirtämään voimaa ja periaatteessa auton liikkumaan. Kun moottori pyörittää takakantta, sen siivekkeet lennättävät öljyä pyörimisliikkeeseen. Öljy törmää vastapuolella olevan turbiinin siivekkeisiin ja saa turbiinin pyörimään. Samalla turbiinin siivekkeet lennättävät öljyn takaisin kohti takakantta.

EricTheCarGuy on keksinyt, että ilmiön voi havainnollistaa kotona asettamalla kaksi tuuletinta vastakkain. Vaikka vain toisen tuulettimen kytkee virtalähteeseen ja laittaa pyörimään, alkaa toinenkin tuuletin pyöriä.

Tosin toinen tuuletin ei pyöri yhtä nopeasti. Samoin ei pyöri turbiini kovin tehokkaasti eikä yhtä nopeasti kuin takakansi. Se on ongelmallista silloin, kun auto on paikallaan ja sen massa vastustaa liikkeelle lähtemistä. Kuvitelkaa nyt jonkin 2-tonnisen pick-upin saaminen liikkeelle lennättämällä öljyä yhdessä sen voimansiirron kohdassa oleviin siivekkeisiin. Puhumattakaan 25-tonnisesta kuorma-autosta.

momu-staattorin-periaateTästä syystä takakannen ja turbiinin välissä on staattori. Staattorissa on yksisuuntainen kytkin, joka estää staattoria pyörimästä toiseen suuntaan. Tällöin se ei alakaan pyöriä öljyn törmätessä siihen vaan muuttaa öljyn suuntaa. Öljyn palatessa takaisin takakannen siivekkeisiin sen suunta on sama kuin takakannen, ja tällöin öljy pyörittää takakantta yhä voimakkaammin. Vääntö kasvaa, ja auto lähtee liikkeelle.

Toisaalta auton lähdettyä liikkeelle staattori alkaa pyöriä öljyn mukana, jolloin se ei turhaan vastusta öljyn virtausta momussa.

Kun autolla on useita kymmeniä kilometrejä tunnissa nopeutta, momentinmuuntimessa alkaa esiintyä energian katoa. Turbiini ei pyöri yhtä nopeasti kuin moottorin pyörittämä takakansi, ja liikettä muuttuu lämmöksi. Momun ylikuumeneminenkin voisi olla jo uhkana. Tästä syystä etukannen ja turbiinin välissä on lukkokytkin. Öljyn paineen ollessa riittävän korkea se lukitsee kytkimen etukantta vasten. Tällöin sekä etu- ja takakansi että turbiini pyörivät yhtenä kokonaisuutena, jolloin momu on huomattavasti tehokkaampi.

90-lukulaisen opetusvideon piirteitä vahvasti henkivän englanninkielisen videon avulla voi vielä tarkastella momentinmuuntimen sijaintia voimansiirrossa sekä toimintaa:

Lisäksi olen aikaisemmassa kirjoituksessa käsitellyt momentinmuuntimen kestävyyttä, ja Wildtrakin jälkiarviossa kiroan nestekytkimen vaikutusta polttoaineen kulutukseen.

Ylimmäisen kuvan omistaa Markus Schweiss ja kuvaa saa käyttää lisenssin CC BY-SA 3.0 mukaan.

L200:n vaivaton neliveto perustuu tasauspyörästöön

Ford Ranger -mies sai postia Mitsubishin jälleenmyyjältä. Entiselle L200:n omistajalle kenties tarkoituksella ajoneuvotietorekisteristä poimittu lappunen rummutti uudistunutta L200:a. Lähes nössähtäneen pyöristynyt pick-uppi ei silti järisyttänyt Ranger-suhdetta, mutta yksityiskohdista kiinnostuneena blogaajana otin esitteen tietysti kriittiseen tarkasteluun.

Esite kehuu L200:n olevan ainoa pick-up, jota voi ajaa nelivetoisena ”millä nopeudella tahansa, missä ja minne tahansa”. Viesti on siis se, että lava-autolla voi ajaa turvallisemmalla vetotavalla koko ajan – siis vaikka alusta välillä olisikin pitävä.

Lava-auton tavanomaisen nelivedon käyttämisessä kuitenkin muuten olisi voimansiirron rasittumisen riski, ja toisaalta kaksivedossa on luisun riski.

l200-esite ja nelossarjan pienoismalli

L200:n nelivedon valmistaja on nimennyt Super Selectiksi, ja samaa järjestelmä on käytössä myös Pajerossa. Kun yleensä perinteisesti nelivetoisessa autossa vetotiloja on kaksiveto, nopea neliveto ja hidas neliveto, on Mitsun järjestelmässä tavallaan yksi ylimääräinen nopea neliveto.

Kyse ei ole mistään korkealentoisesta avaruusteknologiasta. Mitsubishi julkisti Super Selectin jo vuonna 1991, ja sen rakenteeseen kuuluvat tutut ja turvalliset jakolaatikot, kardaaniakselit ja tasauspyörästöt. Ominaista on kuitenkin se, että järjestelmään eivät kuulu napalukot ja että etu- ja taka-akselien välissä on tasauspyörästö.

Super Selectistä on kuitenkin kehitelty muutama eri versio, joista uusin on SS4-II. Sen edeltäjä on SS4-I. Erona näiden kahden välillä on se, että uudempi Super Select jakaa voiman etu- ja taka-akseliin suhteessa 33:67 ja aina tarvittaessa suhteessa 50:50. Edeltäjä jakaa voiman aina suhteessa 50:50.

Super Selectissä 2H:han on tavanomainen takavedon tila. Jakolaatikko ei pyöritä etukardaaniakselia eli jaa voimaa etuakseliin. Sen lisäksi alipaineeseen perustuva mekanismi pitää oikean puolen vetoakselin irti tasauspyörästöstä. Näinpä pyörät pyörivät vapaasti, tai siis ovat tien pyöritettävänä. Vastuksia on vähemmän, joten polttoainetta kuluu vähemmän. Lisäksi voimansiirron osat ja renkaat kuluvat vähemmän, ja melu laskee.

4H on nopea neliveto. Jakolaatikko alkaa pyörittää myös etukardaaniakselia, ja oikeanpuolinen vetoakseli kytkeytyy tasauspyörästöön ja tulee siis osaksi voimansiirtoa. Mitsun nopea nelari ei kuitenkaan ole täysin samanlainen kuin useimmissa lava-autoissa. Super Selectin voimansiirtoon nimittäin kuuluu akselien välissä oleva tasauspyörästö ja siinä oleva viskokytkin.

Viskokytkimen tarkoitus on sama kuin tasauspyörästön luistonrajoittimen, eli se tarpeen tullen osittain lukittuu ja jakaa toiseen akseliin enemmän voimaa kuin toiseen. SS4:n toisessa sukupolvessahan tasauspyörästö jakaa voiman 33:67-suhteessa ja tarvittaessa fifty-fifty. Vaikka viskokytkin voikin lukittua, se kuitenkin sallii akselien välisen pyörimisen eron, jolloin auto ei ole kankea käsitellä ja voimansiirto ei rasitu.

Viskokytkimen heikkous on kuitenkin se, että se ei missään vaiheessa lukitu täydellisesti. Siis akselit eivät milloinkaan pyöri aina ja kaikkialla samalla nopeudella. Pidon ollessa riittävän heikko viskokytkin alkaa luistaa eikä se enää jaa akseleihin voimaa pitävällä pinnalla olevan akselien tarpeen mukaista määrää. Tästä syystä L200:ssa on myös ”lukittu” nopea neliveto, 4HLC. Siinä keskitasauspyörästö on lukossa, eli etu- ja taka-akseli pyörivät aina yhtä nopeasti. Toisin sanoen voimaa kulkeutuu niin paljon, että pitävällä pinnalla olevan akselienkin pyörät alkavat pyöriä ja auto edetä.

4LLC taas on tavanomainen hidas neliveto. Akselien keskellä oleva tasauspyörästö on lukittuna niin kuin 4HLC:ssä, ja jakolaatikossa oleva alennusvaihteisto muuttaa välityssuhteita maastoon paremmin sopiviksi.

super select oma l200 rannalla
Omassa L200:ssa oli ilmeisesti Easy Select -neliveto, eli akselien välisestä tasauspyörästöstä ei ollut tietoakaan. Kaksivetoa olikin pidettävä aina kuivilla pinnoilla.

Vaikka Mitsubishi esittelee uutta L200:a kätevällä nelivedolla, on se kaikessa hiljaisuudessa poistanut pick-upistaan jotain, mitä ehkä moni lava-autoilija arvostaisi kätevää nelivetoa enemmän – nimittäin tasauspyörästön lukon. Edes toisessa akselissa oleva lukko auttaisi niissä tilanteissa, joissa eteneminen kariutuu niinkin pieneen seikkaan kuin akselin toiseen pyörään.

Samaan aikaan kun Mitsubishi toi uudistuneen Äl-kaks-satasen rummuttaen edistyksellisintä nelivetoa, poisti se Invite-varustelun. Inviteä ei voi valita nettisivuilla eikä sitä ole hinnastossa. Nimenomaan Invite olisi tarjonnut tasauspyörästön lukon. Toisaalta Mitsu ei ole lukkoa siirtänyt nyt ainoastaan saatavilla olevaan Magnum-varusteluunkaan, joten, joo-o, lukko-pick-upien joukko on jälleen harventunut.

Niin se Kätevien & Suurelle yleisölle Sopivien pick-upien joukko vaan porskuttaa.

Ensimmäisenä olevan kuvan Mitsubishin L200:sta omistaa Comprador ja kuvaa saa käyttää lisenssin CC-BY-3.0 mukaisesti.

Tasauspyörästöt

Tasauspyörästön tehtävä on jakaa voimaa pyöriin sekä mahdollistaa pyörien erisuuruiset pyörimisnopeudet. Tasauspyörästö sijaitsee tavanomaisesti akselissa mutta voi olla myös akselien välissä. Akselin toisen pyörän ollessa liukkaalla alustalla tasauspyörästö heikentää auton kykyä edetä, ja siksi tasauspyörästössä voi olla luistonrajoitin tai lukko.

Voimansiirtoa käsittelevän juttusarjan osat

  1. Voimansiirron rakenne
  2. Etuveto, takaveto, neliveto ja Ackermann
  3. Välityssuhteet
  4. Kytkimet ja momentinmuunnin
  5. Vaihteistot
  6. Akselit
  7. Tasauspyörästöt

Tasauspyörästön toiminta

Tavanomaisessa autossa tasauspyörästö sijaitsee vetävässä akselissa. Vaihdeakselissa voima tulee vaihteistosta suoraan hammaspyörien välityksellä, ja erillisakselissa voiman tuo kardaaniakseli. Tasauspyörästö on ikään kuin haaroitin, sillä se jakaa voiman kohti molempia pyöriä.

Tasauspyörästön toinen tehtävä on antaa pyörien pyöriä eri nopeudella. Kun autolla kaartaa, ulkokehän puoleinen pyörä kulkee samassa ajassa pidemmän matkan kuin sisäkehän puoleinen. Toisin sanoen ulkokehän puoleinen pyörä pyörii nopeammin. Jos akselissa ei olisi tasauspyörästöä – kardaaniakseli vaikkapa pyörittäisi yhtenäistä, pyörästä pyörään kulkevaa tankoa – kaarteessa sisäpuolinen pyörä sutisi tai akseli hajoaisi.

Voimans, PerustasauspyörästöKardaaniakselin päässä on kartion muotoinen hammaspyörä, joka pyörittää tasauspyörästön lautaspyörää. Lautaspyörän kanssa kotelo on yhtenäistä rakennetta, eli lautaspyörä ja kotelo pyörivät aina kiinteästi kardaaniakselin mukana. Sen sijaan kotelon sisällä olevat hammaspyörät mahdollistavat pyörien nopeuksien välisen eron.

Kun toinen pyörä pyrkii pyörimään hitaammin, kotelopyörät alkavatkin pyöriä vetopyörän ympäri eivätkä siis pyöritä sitä. Samaan aikaan kotelopyörät jatkavat toisen vetoakselin hammaspyörän pyörittämistä.

Sutiminen

Tasauspyörästön ongelmat alkavat siinä vaiheessa, kun akselin toinen pyörä on pitävällä pinnalla ja toinen huonommin pitävällä pinnalla. Toisin sanoen renkaan ja sen alustan välinen kitkakerroin ei ole yhtä suuri. Kitkakertoimella ja pyöriin pystysuuntaisesti kohdistuvalla massalla on merkitystä siinä, kuinka herkästi pyörä lyö tyhjää. Käytännössä erilaisilla pinnoilla pyöriin pystysuuntaisesti kohdistuva massa pysyy samana – se on pyörien päällä oleva auton massa –, joten useimmiten merkitystä on vain kitkakertoimen suuruudella.

Jos toinen pyörä on esimerkiksi jään päällä, ei tasauspyörästön kotelopyörien tarvitse suurella voimalla kääntää kyseisen pyörän vetoakselin hammaspyörää saadakseen pyörän pyörimään. Pyörähän alkaa pyöriä, tarkasti sanottuna sutia, helposti jään päällä. Toisaalta sama voima ei enää riitä asfaltin päällä olevan pyörän pyörittämiseen. Kotelopyörät vain pyörivät asfaltilla olevan pyörän vetoakselin hammaspyörän ympäri.

Vääntöä kulkeutuu molempiin pyöriin siis saman verran, mutta kuitenkin vain sen verran, minkä jään päällä olevan pyörän pyörimään saamiseksi pitää olla.

Tasauspyörästön lukko eli TPL

Tasauspyörästön lukko tarkoittaa sellaista tasauspyörästöön kuuluvaa osaa, joka lukitsee tasauspyörästön. Kun tasauspyörästö on lukittu, pyörien pyörimisnopeuteen sekä väännön jakautumiseen tulee muutoksia. Konkreettinen muutos on se, että akselista tulee tavallaan yhtenäinen. Pyörät pyörivät aina samalla nopeudella. Kotelopyörät eivät voi pyöriä jommankumman vetopyörän ympäri.

Otetaan esimerkiksi tuttu tilanne, että saman akselin toinen pyörä on jään ja toinen asfaltin päällä. Ajatellaan pyöriin menevän voiman kasvavan niin suureksi, että jäällä olevan pyörän saisi pyörimään. Pyörä ei kuitenkaan ala pyöriä, koska voima ei riitä asfaltilla olevan pyörän pyörittämiseen. Se taas johtuu siitä, että tasauspyörästö on lukittu ja akseli on yhtenäinen.

Kun voima kasvaa siihen pisteeseen, että asfaltilla oleva pyöräkin alkaa pyöriä, auto liikkuu. Silloin voima on myös kasvanut varsin suureksi, koska se on jäälla olevan pyörän pyörittämiseen vaadittava voima lisättynä asfaltilla olevan pyörän pyörittämiseen vaadittavaan voimaan.

Monelle ristiriitaista voi olla se, että tasauspyörästön ollessa lukittuna voimaa, eli autojen pyörien pyörittämisen tapauksessa vääntöä, ei mene akselin pyöriin yhtä paljon. Onhan jäällä olevan pyörän pyörittämiseen vaadittava voima vähemmän molempien pyörien pyörittämiseen tarvittavan voiman kokonaismäärästä – voimaa ei siis mene 50:50-suhteessa!

Toisin sanoen tasauspyörästön lukolla saa sen edun, että voimaa kulkeutuu pyöriin enemmän. Lisäksi lukolla kiinteäksi lukitusta akselista seuraa se, että jos toinen pyörä on pitävällä pinnalla, voi se saada auton liikkumaan.

Toisaalta tasauspyörästön pitäminen lukittuna silloin, kun pyörien alla on hyvä pito, voi johtaa tasauspyörästön rikkoontumiseen. Lisäksi autoa on vaikea saada kääntymään, jolloin se voi ajautua ulos tieltä.

Tasauspyörästön luistonrajoitin eli TPR

Tasauspyörästön luistonrajoitin on tavallaan osittainen lukko. Sitä kutsutaan myös kitkalukoksi. Se sekä sallii pyörien pyörimisen eri nopeudella että voi jakaa voimaa muussa suhteessa kuin 50:50. Siksi se on lukkoa hieman turvallisempi vaihtoehto mutta ei paranna auton kykyä edetä yhtä paljon.

Luistonrajoitin koostuu tasauspyörästön koteloon lisätyistä painelevyistä sekä kytkinpakoista. Pyöriessään kotelopyörien akseli painattaa painelevyjä sivuille niin, että kytkinpakat painuvat kasaan. Tällöin vetoakselit alkavat pyöriä kotelon mukana. Kun pyörimisnopeudessa on eroa kaarteessa ajettaessa, toisen kytkinpakan kytkinlevyt luistavat. Kun molemmat kytkinlevyt ovat lukittuneet eli akseli on kiinteä, jakautuu vääntöä pitävän pyörän vaatima määrä – siis aivan kuin lukitussa tasauspyörästössä.

Koska kytkinlevyjen lukittuminen riippuu kotelopyörien akselin pyörimisestä, ja sen pyörimiseen vaikuttaa sekä kiihdyttäminen että jarruttaminen, ei TPR kuitenkaan toimi normaalisti kaarteessa, jos samaan aikaan kiihdyttää tai jarruttaa. Jos näin tekee kaarteessa, akseli lukittuu, jolloin joko pyörä tai kytkinlevyt luistavat.

TPR:n heikkous TPL:ään nähden on se, että kun pyörä pyrkii pyörimään niin paljon nopeammin, että se voittaa kytkimien kitkan, lukitus tavallaan poistuu ja väännön määrää sutiva pyörä. Silloin eteneminen todennäköisesti katkeaa.

Akselien välinen tasauspyörästö

Tasauspyörästö voi sijaita myös auton keskellä eli akselien välissä, ja siinä voi myös olla lukko tai luistonrajoitin. Yleisesti automaattisesti sekä jatkuvasti nelivetoisissa autoissa tasauspyörästö on akseliseissa sekä niiden välissä, jotta akselitkin pääsevät pyörimään eri nopeudella ja jotta voimansiirto ei rasittuisi neliveto kytkettynä ajettaessa.

TPL:n ja TPR:n vaihtoehdot

Torsen ja viskokytkin ovat tasauspyörästön luistonrajoittimen vaihtoehtoja. Itse asiassa niissä koko tasauspyörästön rakenne on erilainen. Alla olevassa videossa on animaatio Torsenista.

Joidenkin autojen kykyä edetä haastavammilla alustoilla ei paranna lainkaan tasauspyörästöön liittyvä mekanismi, vaan pyörien sutimista hillitsee auton liukasjärjestelmä. Se voi vähentää pyörän sutimista jarruttamalla sitä ja jakamalla siihen vähemmän vääntöä. Esimerkiksi vuonna 2012 alkaneessa Ford Rangerin sukupolvessa liukasjärjestelmän off-road-tila on korvannut lava-autossa aiemmin olleen tasauspyörästön luistonrajoittimenkin.

Akselit

Ajoneuvon voiman siirtämisessä akselit ovat korvaamattomia osia, sillä ne ovat varsin yksinkertainen tapa siirtää pyörimistä pitkiäkin etäisyyksiä. Auton tunnetuimmat akselit ovat kampiakseli, kardaaniakseli ja vetoakseli, ja siinä melkein kaikki tarpeelliset akselit ovatkin. Pyörät on kiinnitetty akseleihin.

Voimansiirtoa käsittelevän juttusarjan osat

  1. Voimansiirron rakenne
  2. Etuveto, takaveto, neliveto ja Ackermann
  3. Välityssuhteet
  4. Kytkimet ja momentinmuunnin
  5. Vaihteistot
  6. Akselit
  7. Tasauspyörästöt

Nimityksistä

Akseliksi kutsutaan sellaista umpinaista tai putkimaista tankoa, joka välittää vääntömomenttia pyörimällä ja joka kannattelee pyöriviä osia. Autoissa akseleita onkin monia: Moottorissa on kampiakseli ja vaihteistossa on hammaspyörien akseleita. Joissain autoissa kardaaniakseli siirtää voiman auton puolelta toiselle ja vetoakselit tasauspyörästöstä pyöriin.

Akseli on vakiintunut tarkoittamaan myös ajoneuvon pyöriä kannattelevaa rakennetta. Tällöin ajoneuvossa katsotaan olevan yhtä monta akselia kuin sitä sivusta katsottaessa voidaan nähdä olevan pyöriä. Pyöriä kannatteleva kokonaisuus ei kuitenkaan usein ole vain yhtenäinen tanko, joten akseli-nimitys ei ole täysin johdonmukainen.

Vetävään akseliin kulkee voimaa moottorista. Muuten akseli on vain kannatteleva, koska se vain tukee pyöriä. Kaksivetoisen auton toinen akseli on kannatteleva, ja valinnaisesti nelivetoisen auton akseli on välillä vetävä, välillä kannatteleva.

Vaihdeakseli

Akselin rakenne riippuu siitä, missä auton vaihteisto ja missä vetävät pyörät sijaitsevat. Tavanomaisessa etuvetoisessa autossa vaihteisto ja vetävät pyörät ovat toistensa lähellä, jolloin veto siirtyy pyöriin hammaspyörien välityksellä. Tällöin vaihteisto ja tasauspyörästö muodostavat yhden kokonaisuuden. Akselia kutsun vaihdeakseliksi (englanniksi ”transaxle”).

Vaihdeakselin pyörät ovat useimmiten erillisjousitetut. Tällöin akselin päissä olevat pyörät voivat liikkua pystysuuntaisesti toisiinsa ja akseliin nähden. Tämän näkee alla olevasta videosta. Jos pyörät eivät olisi erillisjousitetut, olisi koko painava akseli jousittamaton, mikä vaikuttaisi auton käsiteltävyyteen.

Kardaaniakseli

Jos vaihteisto ja vetävät pyörät ovat auton eri päissä, pitää voima siirtää auton päästä päähän. Tähän tarkoitukseen käytetään kardaaniakselia eli nivelakselia. Se ei kuitenkaan voi olla täysin yhtenäinen tanko. Kardaani tarkoittaakin niveltä, joka voi välittää pyörimisliikettä mutta voi muuttaa voiman suuntaa. Akseli voi kardaanin kohdalla taittua esimerkiksi 5 asteen kulmaan.

Taipuisuus on tarpeen, koska auton päästä päähän kulkeva tankoon kohdistuu taivuttavia voimia. Lisäksi vaihteiston tai jakolaatikon liitos ei ole välttämättä samassa tasossa kuin tasauspyörästön liitos, jolloin kardaaniakseli on vinossa mutta liitokset ovat pystysuorat.

Ylemmässä kuvassa on ristinivel ja alemmassa murrosnivel.
Ylemmässä kuvassa on kardaani ja alemmassa pitkittäisen jouston mahdollistava liitos.

Joissain autoissa on vaihdeakseli mutta moottori ei kuitenkaan ole samassa auton päässä kuin vaihdeakseli. Tällöin kardaaniakseli siirtää voiman moottorista kytkimen kautta vaihteistoon. Tässä rakenteessa kardaaniakseli rasittuu vähemmän, koska se välittää vain moottorin väännön. Lisäksi vaihteisto lisää massaa vetävän taka-akselin päällä, minkä vuoksi ratkaisu soveltuu urheiluautoihin hyvin.

Erillisakseli

Silloin kun vaihteisto ei ole akselissa kiinni, on kyse erillisakselista. Tällaista akselia kutsutaan joskus jäykäksi. Tällöin kuitenkin tarkoitetaan paremminkin sitä, että akselin pyörät eivät ole erillisjousitetut. Erillisakselissa on kuitenkin joissain tapauksissa erillisjousitus. Useammin erillisakseli koostuu yhtenäisestä akselikotelosta, jonka keskellä on pallomainen kohta. Sen sisällä on tasauspyörästö.

Kun erillisakseli on jäykkä, pyörät liikkuvat aina toisiinsa nähden yhdensuuntaisesti. Kun toinen pyörä vaikkapa painuu monttuun ja kallistuu ulospäin, myös toinen pyörä kallistuu samaan suuntaan. Erillisakselin käyttäytyminen kuoppaisella ajouralla selviää oheisesta videosta:

Nelivetoiset autot

Valinnaisesti nelivetoisissa autoissa jakolaatikko on sijoitettu vaihteiston ja vetävien akselien väliin. Se jakaa voiman akseleihin ja voi myös sisältää alennusvaihteiston. Jakolaatikosta lähtee kardaaniakseli sekä etu- että taka-akseliin. Joissain isoissa nelivetoautoissa jakolaatikko on keskellä ja siihen tulee vaihteistosta lyhyt kardaaniakseli.

Tavanomaisesti valinnaisesti nelivetoisen auton taka-akseli on vetävä ja erillinen. Edessäkin on erillisakseli, mutta se on vetävä nelivedon ollessa kytkettynä. Lisäksi etuakselin pyörät ovat usein erillisjousitetut siksi, että autolla olisi miellyttävämpi ajaa teillä. Tähän on kuitenkin poikkeuksia, sillä esimerkiksi legendaarisen Jeep Wranglerin etuakselikin on jäykkä.

Nissan GT-R
Nissan GT-R:ssä on AWD, mutta omalaatuisesti vaihdeakseli on takana. Vaihdeakselissa on tasauspyörästö, josta lähtee voima kardaaniakselia pitkin etuakseliin.

Uudenaikaisissa automaattisesti nelivetoisissa autoissa voi olla enemmän etuvetoisen auton voimansiirtoa muistuttava rakenne. Moottori ja vaihteisto ovat etuakselin vieressä, eli kyseessä on vaihdeakseli, ja voima kulkee taka-akseliin yhtä kardaaniakselia pitkin. Ensisijaisesti auton etupyörät siis vetävät, jolloin ajotuntuma muistuttaa henkilöauton ajamista. Lisäksi valmistaja voi käyttää paljon samoja osia sekä etuvetoisissa että nelivetoisissa malleissaan.

Moottoripyörät

Moottoripyörissä kardaaniakseli ketjun tai hihnan sijasta on ollut todellisuutta pitkään. Kardaaniakseli on pitkäikäisempi ja vähemmän huoltoa kaipaava vaihtoehto. Voiman suuntaa on kuitenkin usein tarpeellista kääntää 90 astetta. Jotta käännöksiä tarvitsisi olla vain yksi, on moottorin kampiakseli pitkittäin.

Vetoakselit

Vetävissä akseleissa tasauspyörästöstä voima välittyy pyöriin vetoakseleita pitkin. Vetoakseleissakin on niveliä, jotta pyörien ei tarvitse olla kohtisuorassa vetoakseleihin nähden. Tavanomaisessa vaihdeakselissa vetoakselit ovat irrallaan, kun taas erillisakselissa ne ovat akselikotelon sisällä.

Puolikelluva ja kelluva vetoakseliErillisakselin vetoakseleita on kahdenlaisia. Kannatteleva vetoakseli joutuu voiman välittämisen lisäksi kannattelemaan auton massaa. Näinpä se ei sovellu raskaisiin ajoneuvoihin, koska vetoakseli voi vääntyä ja katketa. Vetoakselin päässä on laippa, johon pyörä on pulteilla kiinnitetty.

Vapaa vetoakseli ainoastaan välittää voiman. Se on kokonaan akselin kotelon sisällä, ja kotelo kannattelee auton massaa. Akselin kotelon päässä on erillinen holkki, joka pyörii irrallaan muusta kotelosta. Holkissa on laippa, johon pyörä on pultattu. Koska vetoakseli on kokonaan irrallaan, voi sen vetää vaikka ulos akselikotelosta. Tällöin autolla voisi yhä jatkaa ajamista, koska pyörä pyörisi edelleen kotelon varassa.

Kytkimet ja momentinmuunnin

Kytkimen tehtävä on katkaista voiman kulku moottorista vaihteistoon ja sovittaa moottorin kampiakselin pyörimisnopeus vaihteiston pyörimisnopeuden kanssa. Tällöin vaihteiden vaihtaminen onnistuu ja auto voidaan pysäyttää ja saada liikkeelle ilman nykäyksiä. Kaikkien kytkimien tarkoitus on sama, mutta niiden rakenteissa on eroa. Automaattivaihteisissa autoissa toisaalta ei perinteisesti ole lainkaan kytkintä vaan momentinmuunnin.

Voimansiirtoa käsittelevän juttusarjan osat

  1. Voimansiirron rakenne
  2. Etuveto, takaveto, neliveto ja Ackermann
  3. Välityssuhteet
  4. Kytkimet ja momentinmuunnin
  5. Vaihteistot
  6. Akselit
  7. Tasauspyörästöt

Yleistä kytkimistä

Tavanomaisesti auton voimansiirto on katkoton, eli myös kytkin on kiinni. Näin on myös vaihteen ollessa vapaalla. Vasta kun kuljettaja painaa kytkinpolkimen pohjaan, irtoaa kytkin ja voimansiirto katkeaa. Jos voimansiirtoa ei voisi katkaista, kulkeutuisi moottorista voimaa auton pyöriin kaikissa tilanteissa. Esimerkiksi jarrutettaessa moottori todennäköisesti lopulta sammuisi.

Ilman kytkintä moottorin kampiakseli pitäisi liittää vaihteistoon suoraan. Kun auto on pysähdyksissä, ei vaihteiston osat pyöri lainkaan mutta kampiakseli pyörii esimerkiksi 800 kierrosta minuutissa. Näin suuri ero pyörimisessä tietäisi varsin nykäisevää lopputulosta, jos kampiakselia ja vaihteistoa alkaisi liittää ilman kytkintä. Kytkin siis tasoittaa pyörimisnopeuksien eron, koska kytkin kytkeytyy kampiakseliin vähitellen.

Kytkintehostin

Mopojen kytkintä käytetään ohjaustangossa olevalla kahvalla. Kuljettaja liikuttaa kahvaa kädellään, ja liike välittyy vaijerilla kytkimeen. Mopon kytkimen kuljettaja siis irrottaa ja kytkee täysin lihastensa voimalla. Tilanne voi olla sama moottoripyörissä, mutta isojen pyörien järjestelmään kuuluu hydraulinen tehostin. Tehostin siis moninkertaistaa kuljettajan käden tuottaman liikkeen, jotta kytkimen käyttäminen vaivattomasti olisi mahdollista.

Myös henkilöautojen ja kevyiden kuorma-autojen kytkimissä on hydraulinen tehostin. Ero kaksipyöräisiin on tosin se, että kuljettaja käyttää kytkintä jalalla. Kytkinpoljinta painettaessa tehostimen pääsylinterin mäntä liikkuu niin, että hydraulinesteen paine tehostimen putkissa kasvaa. Tämä saa kytkinkotelossa olevan työsylinterin liikuttamaan kytkimen holkkia.

Toisessa ääripäässä ovat raskaat ajoneuvot. Niiden kytkimien tehostimet toimivat paineilmalla. Usein itse asiassa kuljettajan tuottamaa voimaa tehostaa hydraulinen järjestelmä, joka taas ohjaa paineilmalla toimivaa tehostinta.

Yksilevykytkin

Tavanomaisin auton kytkin on yksilevykytkin. Se on kiinni moottorin vauhtipyörässä. Vauhtipyörähän pyörii kampiakselin mukana, ja kampiakselin pyörimään ovat saaneet moottorin männät. Tarkalleen ottaen kytkin koostuu kotelosta ja sen sisällä olevista levyistä. Levyjen keskipisteessä on vaihteistoon menevä akseli, joka välittää voiman kytkimestä eteenpäin. Kotelossa on vielä jousi kytkimen irrottamiseksi ja kytkemiseksi.

Alla olevassa kuvassa on kytkin ilman irrottavia osia. Voiman kulkemisen kannalta merkittävintä on se, mitä tapahtuu moottorin vauhtipyörän ja kytkimen yhden levyn, kytkinlevyn, välillä. Kytkinlevy kun on irti vauhtipyörästä, ei voima kulje vaihteistoon.Kytkinlevy irti-kiinniKytkinlevy on kiinteästi kiinni akselissa, joka menee vaihteistoon. Kytkinlevyn pyöriessä pyörii siis vaihteistokin ja voima pääsee kulkemaan eteenpäin. Toisaalta kotelo taas pyörii kiinteästi kampiakselin mukana. Kun kytkinlevy on irti vauhtipyörästä, vauhtipyörä ja kotelo jatkavat pyörimistään, mutta niiden pyöriminen ei vaikuta kytkinlevyyn eikä vaihteistoon menevän akseliin.

Kotelossa on toinenkin levy, ja sen tehtävä on painaa kytkinlevy vauhtipyörää vasten sekä kiskaista levy irti vauhtipyörästä. Kytkinpoljinta painaessaan kuljettaja saa siis painelevyn liikkumaan.Peruskytkimen toimintaVasemmanpuoleisessa kuvassa kytkinlevy on kiinni vauhtipyörässä. Koska vaihteiston akseli pyörii kiinteästi kytkinlevyn mukana, kulkee voima siis vauhtipyörästä vaihteistoon.

Kun kuljettaja painaa kytkinpoljinta, siirtyy holkki kohti vauhtipyörää ja painaa jousta. Jousi taittuu kuperaksi, jolloin sen ulkoreuna siirtää painelevyä vauhtipyörästä poispäin. Tällöin kytkinlevykin irtoaa vauhtipyörästä ja vaihteiston akseli lakkaa pyörimästä vauhtipyörän mukana.

Levyjousen sijaan käytössä voi olla kierrejousia. Tällöin periaate on lähes sama. Jouset eivät kuitenkaan ole yleisiä, koska rakenne on monimutkaisempi ja jousien painaminen vaatii enemmän voimaa.

Monilevykytkin

Tavallisen kytkimen raja tulee siinä vaiheessa vastaan, kun vääntö on niin suuri, että kytkinlevy ei voi välittää voimaa hajoamatta. Esimerkiksi kuorma-autoissa vääntö voi hyvin olla tuhansia newtonmetrejä.

Tästä syystä on kytkimiä, joissa on useita kytkinlevyjä. Suurin vääntö, jonka kytkinlevyt voivat välittää, riippuu kytkinlevyn pintojen lukumäärästä. Mitä enemmän siis on kytkinlevyjä, sitä enemmän on pintoja ja sitä suuremman väännön kytkin voi välittää.

Toisaalta mitä enemmän levyjä on, sitä pienempiä ne voivat olla. Siksi monilevykytkin on hyödyllinen esimerkiksi moottoripyörässä, koska moottoripyörään ei mahdu suurta kytkintä.

Rakenteeltaan monilevykytkin ei sinänsä eroa tavallisesta kytkimestä, mutta levyjä on toki enemmän. Jokaisen levyn välissä on painelevy. Painelevyt voivat liukua yhdystankoa pitkin, kun taas kytkinlevyt voivat liukua vaihteistoon menevää akselia pitkin. Kuljettajan painaessa kytkinpoljinta levyt siis liukuvat tangoilla niin, että ne irtoavat toisistaan. Vastaavasti kuljettajan nostaessa poljinta levyt liukuvat toisiinsa kiinni.

monilevykytkimen rakenneMonilevykytkin on märkä tai kuiva. Märän kytkimen kotelossa on moottorin öljyä. Öljy jäähdyttää kytkintä ja tekee toiminnasta hiljaisempaa. Öljy tosin lisäksi vähentää kitkaa, joten märkä kytkin ei voi välittää yhtä suurta vääntöä kuin kuiva. Näinpä märässä kytkimessä pitäisi olla levyjä enemmän tai niiden olisi oltava suurempia. Vaihtoehtonahan on jättää öljy pois eli tehdä kytkimestä kuiva, mutta tällainen kytkin kuumenee helposti ja on äänekkäämpi.

Kaksoiskytkin

Kaksoiskytkimessä on kaksi kytkintä sisäkkäin. Vaihdetta vaihdettaessa voiman kulku ei täysin katkea missään vaiheessa eikä vääntö pienene merkittävästi. Aiheesta on lisää seuraavassa osassa.

Momentinmuunnin

Momentinmuunnin on täysin erilainen kuin kytkin. Se ei ensinnäkään irrota mitään voimansiirron osia. Toiseksi sen toiminta perustuu öljyyn eikä mekaanisiin osiin. Näinpä auton voi pysäyttää siitä huolimatta, että moottori on käynnissä. Momentinmuuntimia käytetään hyvin paljon automaattivaihteistoissa, vaikka vaihtoehtona on kaksoiskytkin.

Momentinmuunnin välittää sitä enemmän vääntöä, mitä korkeammat kierrokset moottorissa on. Esimerkiksi auton jarruttaminen jarrupoljinta painamalla olisi paljon vaivalloisempaa, jos samaan aikaan kuljettaja nostelisi kaasupolkimella kierroksia vaikkapa 1 700:ään. Toisaalta kun kuljettaja alkaa kiihdyttää, momentinmuunnin jopa 2–3-kertaistaa väännön ja näin tehostaa auton kiihtymistä.

Suurissa nopeuksissa vaihteisto pyörii lähes samaa nopeutta kuin kampiakseli. Koska nopeus ei ole täysin sama, osa energiasta menee hukkaan. Siksi momentinmuuntimessa on usein lukkokytkin, joka kytkeytyy joko kaikissa nopeuksissa tai vain suurissa nopeuksissa.

Muualla 4WETOA-saitilla käsittelen tarkemmin momentinmuuntimen toimintaa sekä sen kestävyyttä.