Synchronring Schaltgetriebe

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Synchro-Ringe sind eine Komponente der modernen Synchronisationszahnräder. Mit ihnen werden Zahnkranz und Schalthülse des angewählten Gangs durch Friktion auf die selbe Stufe gebracht, so dass er ohne Zusatzgas zugeschaltet werden kann. Bei einem manuellen Getriebe gibt es drei unterschiedliche Drehzahlen. Während des Schaltvorganges ändert sich ihre Schnelligkeit kaum. Im eingekuppelten Zustand rotiert die Hauptantriebswelle mit dem eingekuppelten Triebwerk (Kurbelwelle), im eingekuppelten Fall wird sie jedoch von den anderen Antriebswellen mit eingekuppelten Gängen gezogen.

Der/die Hilfswelle (n) haben eine vom ausgewählten Getriebe abhängige Geschwindigkeit. Beim Schalten müssen zunächst die Drehzahlen der Schalthülse und des Zahnrades des jeweiligen Getriebes eingestellt werden. Dazu wird der Zwischenring gedrückt. Um so energiereicher man den Ganghebel betätigt, umso mehr Friktion wird erzeugt und umso höher werden die Drehzahlen eingestellt.

Wenn beide gleichlaufend rotieren, kann die Schalthülse nahezu ohne Kraftaufwand über den Zahnkranz geschoben und der Zahnrad einrasten. Beim Loslassen des Bremspedals wird in der Trennungskupplung zwischen Maschine und Antrieb so lange Friktion erzeugt, bis die Antriebswelle des Getriebes und die Handkurbelwelle aufeinander abgestimmt sind und eine kontinuierliche Reibungsverbindung hergestellt ist. Cadillac hat bereits 1928 das Synchromgetriebe eingeführt.

Dennoch brauchte es jahrzehntelang, bis die Übertragungen aller PKWs "voll synchronisiert" waren, d.h. alle Zahnräder mit Gleichlaufringen ausgestattet waren. In der Standardversion hatte der VW Käfer erst im Nov. 1964 ein vollsynchronisiertes Schaltgetriebe (VW 1200 A, "Sparkäfer"), d.h. man konnte während der Reise ohne Zwischendrossel zurückschalten.

Bisher wurde nur der zweite bis vierte Zahnrad getaktet. Die Übertragungen von Lkw und Zugmaschinen wurden ebenfalls verhältnismäßig lange (1970er/80er Jahre) nachgestellt. Automatisierte Lkw-Getriebe kommen heute oft ohne Synchronisation aus, sondern werden durch Interventionen im Motormanagementsystem und ggf. durch eine Mehrscheibenbremse in der Getriebeeinheit beim Hochfahren erreicht.

Bislang mussten so genannte Zwischendrosseln zum Umschalten in einen unteren und Doppelkupplungen in einen oberen Bereich eingesetzt werden. Zwischengashebel: Drücken des Kupplungspedals, um den Getriebestufenwechsel vorzunehmen...., Bewegen des Schalthebels in die Neutralstellung, erneutes Loslassen des Kupplungspedals, Wenn sich der Getriebestufenhebel in Neutralstellung und die Kupplung schließt, ist die Gelenkwelle des Schaltgetriebes mit der Drehzahl des Motors gekuppelt, während die Ausgangswelle über das Differenzial mit der Drehzahl der Laufräder gekuppelt ist.

Die Zwischendrossel steigert die Geschwindigkeit des motorenseitigen Getriebezweiges und bringt ihn auf die mögliche Geschwindigkeit (Synchrondrehzahl) des radseitigen Getriebezweiges, so dass auch ohne Synchronring oder bei defektem Synchronisator geschalten werden kann. Bei der Doppelkupplung geht es dagegen nur darum, dem Autofahrer Zeit zu lassen, um sicherzustellen, dass die Motorgeschwindigkeit genügend absinkt, bevor die Synchrongeschwindigkeit in den oberen Bereich eintritt.

Grundsätzlich kann ein Schaltgetriebe (einschließlich Synchrongetriebe) mit Zwischendrossel und Doppelkupplung ohne Betätigung der Rutschkupplung geschaltet werden, sofern die Geschwindigkeiten durch Zwischendrossel-/Doppelkupplungen ausreichend präzise eingestellt werden. Die Synchronisation der oberen Gangstufen bei elektronischen Antrieben ist nicht zwingend notwendig, was durch die sonst üblichen progressiven Übersetzungsverhältnisse (geringere Geschwindigkeitssprünge bei hohen Gängen) gefördert wird.

Synchro-Ringe sind aus Edelstahl und können mit einem Reibbelag ausgestattet werden. Übliche Werkstoffe für die Herstellung von Synchronringen sind Kupfer und Edelstahl. Der Synchronring wird aus Pre-Material als Halbfabrikat oder wahlweise durch Blechbearbeitung geschmiede. Carbonbeschichtete Synchro-Ringe sind besonders verschleißfest und haben ein sehr gutes Reibungsverhalten, werden aber aufgrund ihres hohen Preisniveaus vor allem in Hochleistungsgetrieben eingesetzt.