Girkasse

Girkassen er enheten som omsetter motorens rotasjon til den hastigheten og det dreiemomentet hjulene faktisk trenger i ethvert øyeblikk. En forbrenningsmotor yter brukbar kraft bare innenfor et ganske smalt turtallsområde, ofte omtrent mellom 1 500 og 6 000 omdreininger i minuttet, men et kjøretøy må kunne bevege seg jevnt fra stillstand opp til motorveishastighet. Girkassen løser dette misforholdet ved å tilby et utvalg utvekslingsforhold som holder motoren i sitt effektive område mens kjørehastigheten varierer sterkt.

Grunnprinsippet er mekanisk fortrinn gjennom utveksling. Et lavt førstegir mangedobler motorens dreiemoment kraftig slik at kjøretøyet kan sette i gang eller forsere stigninger, mens høyere gir bytter dette dreiemomentet mot hastighet og gir avslappet, drivstoffgjerrig marsjkjøring ved lavt turtall. Hvert utvekslingsforhold bestemmes av de relative størrelsene på tannhjulene som griper inn i hverandre, og en sluttutveksling i differensialen gir en ytterligere reduksjon. Revers, som oppnås ved å sette inn et mellomtannhjul for å snu rotasjonsretningen, hører også til den samme enheten.

For føreren preger girkassen mye av bilens karakter. Den styrer akselerasjonsrespons, hvor lett og jevnt bilen setter i gang, drivstofforbruk og kjørekomfort, og selve kjørefølelsen. Et godt avstemt sett utvekslingsforhold lar motoren levere kraften uten å streve eller dure, og en girkasse som skifter rent bidrar like mye til den opplevde kvaliteten som motoren selv.

Det finnes flere ulike typer. Den manuelle girkassen bruker en clutch og girspak betjent av føreren for å velge gir for hånd. Tradisjonelle automatgir bruker en momentomformer som hydraulisk kobling og skifter planetgirsett hydraulisk eller elektronisk. Dobbeltclutchgiret, eller DSG/DCT, bruker to clutcher for å forhåndsvelge neste gir og oppnå svært raske skift, mens den trinnløse girkassen, eller CVT, dropper faste trinn helt og bruker en reim som løper mellom remskiver med variabel diameter for å gi et i praksis uendelig utvalg utvekslingsforhold.

Teknologien utvikler seg i takt med drivlinjen den betjener. Moderne automatgir kan tilby åtte, ni eller ti utvekslingsforhold for å hente ut både økonomi og ytelse, og stadig mer avansert elektronikk styrer skiftetidspunkt og låsing. Elbiler endrer bildet fullstendig: ettersom elektromotorer leverer kraftig dreiemoment fra null turtall og spinner fritt opp til svært høye turtall, trenger de fleste bare et enkelt reduksjonsgir i stedet for en girkasse med flere trinn. Uansett type forblir girkassen et sentralt element i drivlinjen, plassert mellom motoren og drivakslene, kardangakselen eller differensialen som fører kraften videre til drivhjulene.