- Girkassen overfører kraft fra motor til hjul og justerer dreiemoment og hastighet.
- Den er del av transmisjonssystemet sammen med clutch, differensial og drivaksel.
- Ved lave hastigheter gir første gir høyt dreiemoment (ca 3,5:1).
- All kraft passerer gjennom girkassen uansett drivverk, fra motor til hjul.
Girkassen er en av de mest grunnleggende komponentene i enhver bil, og den har ansvaret for en effektiv overføring av kraft fra motor til hjulene. For å forstå dens rolle kan vi sammenligne med prinsippet bak en sykkel: når du tråkker hardt opp en bakke i lavt gir, eller lettere på flat mark med høyere gir.
På teoriprøven for førerkortet er spørsmålet «Hva er girkassens rolle?» ofte stilt, og alle følgende svaralternativer er korrekte: den overfører kraft til hjulene, lar bilen kjøre bakover uten å endre motorens rotasjonsretning, og gjør det mulig å stoppe med motoren i gang.
Transmisjonssystemet og girkassens rolle
Transmisjonssystemet bruker girkassen for å omdanne kraften som genereres av motoren til rotasjoner av hjulene, med mål om å bevege hele kjøretøyet. Prosessen starter med drivstoffet i tanken, som trekkes inn av drivstoffpumpen og injiseres i sylinderne gjennom injektorer.
Motoren blander drivstoffet med luften utenfor gjennom innsugningssystemet, og ved hjelp av en gnist (eller ved kompresjon i diesel) oppstår en liten eksplosjon som får stem til å bevege seg. Hver sylinder er koblet til veivakselen, kalt slik på grunn av sin spesielle form, som tar kraften og omdanner den til rotasjonsbevegelse.
Rotasjonsbevegelsen av veivakselen når svinghjulet - et metallplate med enkel eller dobbel masse - som tar denne bevegelsen og overfører den til girkassen via koplingen, nærmere bestemt koplingsskiven.
Forskjellen mellom transmisjon og girkasse
Det er viktig å avklare at bilens transmisjon ikke er begrenset til girkassen. Girkassen er en del av et mer komplekst system som inkluderer clutch, differensial, drivaksel og planetariske gir. Alle disse komponentene jobber sammen for å sikre effektiv kraftoverføring.
Prinsippet for funksjon og komponentene i girkassen
All kraft fra motoren går gjennom girkassen før den når hjulene, uansett type drivverk - firehjulsdrift, forhjulsdrift, bakhjulsdrift eller AWD. Girkassens grunnleggende rolle er å kontrollere hastigheten og dreiemomentet som overføres til hjulene, slik at kjøretøyet kan tilpasses trafikkforholdene.
Intern struktur
En standard girkasse har to hovedaksler:
- Hovedakselen — mottar energien (rotasjon) fra svinghjulet
- Sekundærakselen — overfører den bearbeidede kraften til hjulene
Disse to akslene er utstyrt med tannhjul av forskjellige størrelse, som skaper spesifikke forhold for hver gir.
Forholdene og tannhjulenes funksjon
Girkassen må tilpasse seg to krav:
- Ved lave hastigheter — krever mer dreiemoment (for eksempel når du starter fra stillestående i første gir)
- Ved høye hastigheter — har allerede inertien, trenger ikke like mye dreiemoment for å opprettholde bevegelse
For første gir kobles tannhjulet på hovedakselen (ca. 35 tenner) til et betydelig større tannhjul på sekundærakselen (55 tenner), og gir et forhold på ca. 3,5:1.
Forklaring av forholdet: Mens tannhjulet på hovedakselen gjør 3,5 omdreininger, roter det på sekundærakslen bare én gang, noe som gir et større dreiemoment ved utgangen. Dette betyr at ved hjulene gir girkassen en utgående rotasjon som er ca. 3,5 ganger lavere enn motorens rotasjon, men med mye større dreiemoment.
Systemet for girskifte
Girspaken aktiverer en eller flere gafler som flytter tannhjulene mellom hverandre, og velger den forhåndsinnstilte konfigurasjonen for hvert gir. Når du skifter til høyere gir, blir de inngrepne tannhjulene nærmere hverandre i antall tenner og størrelse, noe som gir en jevn kjøring og en lineær akselerasjon.
I girene hvor forholdet faller under 1:1, har tannhjulet på sekundærakslen færre tenner enn det på hovedakselen, roterer raskere og gir en stabil cruisinghastighet, noe som bidrar til redusert forbruk.
Innvirkning av girvalg på drivstofforbruk
Forbindelsen mellom girutveksling og drivstofforbruk er direkte. Kraften i bilen beregnes ut fra dreiemomentet, og drivstofforbruket er knyttet til effekten og dreiemomentet som motoren genererer.
For å få en bil som veier 1,5 tonn til å bevege seg, trengs mer kraft (dreiemoment) enn å holde den i konstant cruising-hastighet på 130 km/t på motorveien. Av denne grunnen er det høyeste forbruket registrert i bytrafikk, der vi bruker gir med større utveksling for å starte fra stillestående og akselerere.
Myter om kraft og forbruk
Det finnes misforståelser om biler med høy effekt. En 1,8-liters turbo bensinmotor på 220 hk kan bruke like mye som en 3,0-liters biturbo bensinmotor på 500 hk når begge motorene brukes under de samme kjøreforholdene. Forskjellen ligger i hvordan de brukes og kravene i øyeblikket.
Praktisk eksempel på girforhold
For en klarere forståelse, her er et typisk eksempel på girforhold for en girkasse med 6 gir:
- Første gir: 3,78:1
- Andre gir: 2,12:1
- Tredje gir: 1,36:1
- Fjerde gir: 0,97:1
- Femte gir: 0,77:1
- Sjette gir: 0,65:1
- Bakgir: 3,25:1
Legg merke til at bakgir har nesten samme forhold som første gir, fordi vi trenger kraft for å starte fra stillestående.
Moderne typer girkasser
Det finnes mange forskjellige navn og typer girkasser, spesielt når det gjelder automatiske:
- Sekvensielle girkasser
- Hydromatiske girkasser (eldre generasjoner automatiske girkasser)
- DSG (Direct Shift Gearbox)
- CVT (Kontinuerlig Variabel Girkasse)
- Girkasser med momentomformer
- Robotiserte girkasser
Kostnader og vedlikehold
Alle girkasser har den samme grunnleggende rollen - å overføre kraften fra motoren til hjulene - men de varierer i pris og ytelse. En automatgir vil alltid være dyrere enn en manuell, på grunn av komponentenes kompleksitet.
Moderne automatiske girkasser kommer med ekstra funksjoner:
- To koplinger som fungerer direkte i olje
- Mekatronikk (fraværende i manuelle girkasser)
- Momentomformer (kun i automatiske girkasser)
- Avanserte elektroniske kontrollsystemer
Vedlikehold av girkassen
Vedlikeholdskostnader varierer etter merke og modell. Likevel, uavhengig av om det er manuell eller automatisk girkasse, er det essensielt å huske at olje i girkassen må byttes regelmessig. Olje som omtales som Lifetime Oil eksisterer ikke i praksis og er bare markedsføring fra produsentene. Oljen i girkassen brytes ned over tid og må byttes for å sikre optimal funksjon og levetid.
Å forstå girkassens rolle og hvordan den fungerer kan hjelpe deg å gjøre bedre valg ved kjøp av kjøretøy og holde transmisjonen i optimal stand gjennom riktig vedlikehold.
