Fulskapad överväxel

[JohnA]

Min nuvarande bruksbil är en Saab 96 V4 som trots finfin aerodynamik (tror jag) slurkar i sig sju deciliter milen om jag håller mig omkring 90 på landsvägen och blandar med 10-30% stadskörning. Jag planerar min körning för att slippa använda bromsarna, är lätt på gasen och kör oftast med låga varvtal. Med mina mått mätt är det en rätt törstig bil och det borde gå att sänka förbrukningen ett gott stycke med olika åtgärder.

Innan ni börjar såga min nästa tok-idé ska jag påpeka att jag gillar brainstorming och anser att fritt spånande med de mest idiotiska idéerna ofta kan skapa ett klimat ur vilket ganska bra innovationer kan kläckas.

Ett stort "fel" jag ser hos saaben är att den är lågt växlad. Tror den varvar över 4000 i 100km/h.
Motorn går då väldigt lätt med stora friktionsförluster och säkert också en hel del pumpförluster förbi det nästa stängda gasspjället. En rejäl minskning av motorvarvet borde kunna spara åtminstone 10-20% på bränsleförbrukningen.

Det verkar inte lätt att finna alternativa växellådor så jag har gett upp. Dessutom är saabens frihjul en klar tillgång när man ägnar sig åt eco-driving. Det jag nu funderar på är någon form av
externt placerad överväxel som bara behöver överföra kanske 1/3 av motorns maximala effekt. I hög fart behöver man heller inte bekymra sig om väggreppet så drivning på endast det ena framhjulet borde inte vålla några problem.

IDÈN:
En enkel kilremstransmission mellan motorns vevaxelremskiva och ena framhjulets drivaxel!
En extra "fläktrem" lär då knappast räcka utan jag talar om att montera en separat remskiva med kanske tre kilspår. Beroende på hur motor och växellåda ser ut kan också behövas en mellanaxel med en kedjetransmission av MC-typ i andra änden.

Det blir förstås förluster i en kilrem men om inte slirningen övergår det normala ska verkningsgraden ändå vara hyfsat hög. Om inte konceptet är totalt dödfött av något skäl jag i min entusiasm helt missat borde det kunna fås att fungera för ganska olika biltyper. Det jag ser som mest kritiskt är fordonets tyngd, aerodynamik och den hastighet i vilken man tänkt använda överväxeln. För att remväxeln ska bli kompakt och inte slira måste bilen sannolikt rulla ganska lätt.

Frihjulet hos Saab 96 borde ge en klar fördel vid in- och urkoppling av överväxeln eftersom man inte behöver lägga ur den högsta ordinarie växeln. Man får dessutom ett grovt skydd mot total uppeldning av remmen om det slirar till ordentligt.

Slira lär det nog göra ganska om man inte är försiktig med gasen. Men för att hålla en jämn och inte allt för hög hastighet långa sträckor på plan väg när man ändå bara behöver kanske 20hk till en aerodynamiskt välformad bil kanske det fungerar?

Ett problem med just saaben är att den inte har någon vevaxelremskiva! Istället sitter fläkt- och generatordrivningens remskiva på motorns balansaxel. Samma kuggdrev som driver kamaxeln måste därmed också driva min fantastiska överväxel och det vettifasiken om det håller för... 

De absolut bästa bilarna för konceptet borde vara de med tvärställd motor och framhjulsdrift samt de med längsmonterad motor och drivning bak. I saaben åker man ju på problemet med vevaxel och hjulaxel i 90 graders vinkel mot varandra...

[Brasa]

Jag tror du försöker gå över ån för att hämta vatten.
Det finns massor som talar i mot din ide

det är nästintill omöjligt att få det att fungera mekaniskt som du beskriver.
Rem mm kommer att som du skriver gå tungt.
Vikten & energi förlusterna äter upp vinsten
Du kommer troligtvis inte få plats.
Det håller inte det du beskriver.
Lagringen till drivaxlen är inte byggd för sido belastning.

glöm bort iden den är inte bra.

Något som du därimot kan tjäna en hel bränsle på är att byta ut själva motorn mot en modern motor tex från en nyare liten toyota
Moderna små motorer går mkt snålt även vid ganska höga varv.
Detta är därimot genomförbart med lite pyssel sen att du får miljömässigt än bättre motor är bara ett stort +

orkar du jobba mer kan man ta hela motorpaketet från en nyare bil med växelåda mm så man får allt rätt tar du en ny modern diesel motor kan du säkert komma ner mot 0,35liter milen med din kaross

[Moëll i Trädet]

Det finns ju navreduktion på vissa fordon, du skulle kanske kunna göra tvärtom,
en uppväxling i naven som gör att du når önskad hastighet vid lägre motorvarv?
Fast det ger inte fler växlar, utan högre utväxling, så svag lär den bli...

[JohnA]

Jag är ju som antydd inte fullkomligt övertygad om att idén mer remväxel är lysande och utan problem. Det är förstås inte heller något som lär passa perfekt under huven på alla bilar. Men idéer om ful-lösningar roar mig rent allmänt och ibland kan sådana bli riktiga fullträffar mot alla odds. Det bästa exemplet jag kommer på i skrivande stund är min "motorhalvering" i den lilla fiaten där jag räknade med att få ut några hundra mil och sedan en smäll men istället körde 4000 stenhårda mil med bara två kolvar i motorn. Det var nog ingen som trodde på idén från början, inte ens jag själv. 

Beträffande kilremtransmissioner har jag inte haft så höga tankar om dem tidigare, men efter att ha plöjt igenom flera teoriböcker, tittat i produkttabeller och studerat olika räkneexempel är jag rätt imponerad av dessa enkla mojänger. Man kan föra över rätt duktiga effekter med kilremmar men då krävs det inte bara rätt remspänning utan också höga remhastigheter, alltså stora diametrar på remskivorna. Här lär det nog lätt spricka under huven på en bil...

Visst blir det axialkrafter på det lager som bär upp remskivan, men man kan ju ha ett separat stödlager till en axelstump med elastisk koppling till bilmotorns vevaxel så är DET problemet ur världen.

Det jag ser som största problemet är att bilmotorn är förhållandevis lågvarvig, vilket kräver stora remskivor och då blir det svårt att få plats med dem. Det absolut enklaste sättet att höja utväxlingen är att montera på större drivhjul, men då får man karva rätt mycket i hjulhusen och sedan stångas med bilprovningen... På min "fulsaab" för 20-talet år sedan var detta inget som helst problem, den var minst sagt luftig i hjulhusen och jag hade däck som såg stora ut t.o.m. på Cheva-vans...  Sista året körde jag dessutom utan ettans växel men det gick rätt bra ändå. Kanske säger det något om hur lågt växlade saabarna är? (eller hur platt Uppland är... )

[Curt Jonsson]

Svårt att sänka bränsleförbrukningen. Vid låga varv ca  sextio km.tim. drar v4an  06 l. milen.  Vid 100  ?  Nej du får hoppas att det snart finns ombyggnadssatser som möjligjör elmotorer i bakhjulen dvs. eldrift och förbränningsmotor fram när batterierna behöver hjälp eller både och när du vill ha fyrhjulsdrivet.

[JohnA]

De som känner mig (eller åtminstone förstått vad som får mig att ticka) inser att ombyggnadssatsers vara eller inte vara är helt ointressant för mig. Det skulle vara ungefär som att köpa en färdigbyggd modelljärnväg i hobbyaffären. 

Sedan är det väl så att en bilmotors verkningsgradskurva är ganska U-formad så att lägsta förbrukningen i förhållande till utfört arbete ligger i samma varvtalsområde som motorns maximala vridmoment? Att bara sänka motorns varvtal är således ingen absolut frälsning. Det hade annars varit trevligt med en magiskt förlustfri steglös transmission till gaspedalen istället för att begränsa effekten med ett luftspjäll.

[mwson]

Du kan ju använda kuggrem istället för kilrem så kan det inte slira
Men det måste väl finnas högre utväxling till slutväxeln, 96:an har ju använts i rallykretsar?

[JohnA]

Tror inte det finns HÖGRE slutväxlar till saab 96:orna. I rallysammanhang tror jag snarare man föredrog en något lägre utväxling till snåriga skogar med branta backar. Minns jag rätt av de rallydokument jag relativt nyligen läst hade man oftast samma utväxling på fyran som på gatbilarna men att de lägre växlarna skilde. Det fanns åtminstone två olika rallyanpassade drevsatser att välja mellan till V4-modellerna. Har hört något obekräftat om osynkade lådor med rakskurna drev också men har inte läst om det någonstans.

Enklaste sättet att sänka motorvarvet, åtminstone för ett tidsbegränsat jämförande experiment är nog att skaffa två betydligt större däck fram. Gäller bara att få plats med dem innanför skärmarna, men det är lättare fram än bak. På min ganska illa ombyggda 96:a hade jag jättehjul ärvda från en cheva-van. Dessutom körde jag säkert ett år omkring med en växellåda där ettan hade pajat och lyckades ändå låta bli att paja kopplingen. Saabarna är lågt växlade!

Beträffande kuggremsförslaget är det både effektivare och kompaktare än kilremmar men eftersom de inte går att slira på krävs en separat kopplingsmekanism. Poängen med min ful-idé är just enkelheten att som på en åk-gräsklippare låta själva remtransmissionen också vara koppling. Att överbelasta en kilrem ger också ett betydligt fredligare förlopp än med kuggrem.

[Markus_Almroth]

Hmm. Det är ju som du säger att V4:an är onödigt lågt växlad. Man skulle kunna höja utväxlingen på de växlar som ligger på bottenstocken genom att byta det ingående lagret (utgår från att lådan är ungefär som en Nivalåda här). Men det skulle ju fortfarande inte påverka 4:an. Den läggs sannolikt i med ngt slags klokoppling bara.

Men en slutväxel från en tidig 99:a borde kunna passa. Det är ju inte heller alls omöjligt att knycka pinjong från nästan vilken låda som helst och skarva ihop axeln så man kan ha ett mindre kronhjul. Man svarvar bara bort det gamla pinjongdrevet och krymper på det "nya"..

Nej, det är nog slutväxeln som är enklaste vägen att gå. Remtransmission faller i huvudsak på att du kommer behöva en vinkelväxel och dessutom ngt slags koppling. Du vill ju inte att transmissionen ligger och drar energi när du inte använder överväxeln.

[Skogsvilde]

Högre smala däck är lösningen på problemet.
Höjning av fjädringen samt modifiering av skärmkanterna äringet bilprovningen slår ner på omdetär gjort på ett snyggt sätt och att skärmen täcker däcket. Gör den inte så löser man det med en gummikant.

[torbjorn]

Hmm. Det är ju som du säger att V4:an är onödigt lågt växlad. Man skulle kunna höja utväxlingen på de växlar som ligger på bottenstocken genom att byta det ingående lagret (utgår från att lådan är ungefär som en Nivalåda här). Men det skulle ju fortfarande inte påverka 4:an. Den läggs sannolikt i med ngt slags klokoppling bara.

Men en slutväxel från en tidig 99:a borde kunna passa. Det är ju inte heller alls omöjligt att knycka pinjong från nästan vilken låda som helst och skarva ihop axeln så man kan ha ett mindre kronhjul. Man svarvar bara bort det gamla pinjongdrevet och krymper på det "nya"..

Nej, det är nog slutväxeln som är enklaste vägen att gå. Remtransmission faller i huvudsak på att du kommer behöva en vinkelväxel och dessutom ngt slags koppling. Du vill ju inte att transmissionen ligger och drar energi när du inte använder överväxeln.

Saab-växellådorna är likadant gjorda som de flesta andra växellådor som är hopbyggda med slutväxeln såtillvida att det inte finns någon direktväxel utan även högsta växeln går via ett par kugghjul. Slutväxelns pinjong sitter ju på den axel som motsvarar bottenstocken i en växellåda för kardandrift.

När det gäller växellådor från Saab 99/90/OG900 så har jag för mig att alla dessa har samma utväxling i slutväxeln och för att anpassa totalutväxlingen till olika motoralternativ ändrade man istället på utväxlingen mellan kopplingsaxeln och växellådans ingående axel (kallas primärväxel, det var en kugghjulsväxel på tidiga exemplar och någon gång i slutet av 70-talet gick man över till kedja). Men någon motsvarighet till primärväxeln finns ju inte på en V4.

[Markus_Almroth]

Saab-växellådorna är likadant gjorda som de flesta andra växellådor som är hopbyggda med slutväxeln såtillvida att det inte finns någon direktväxel utan även högsta växeln går via ett par kugghjul. Slutväxelns pinjong sitter ju på den axel som motsvarar bottenstocken i en växellåda för kardandrift.

När det gäller växellådor från Saab 99/90/OG900 så har jag för mig att alla dessa har samma utväxling i slutväxeln och för att anpassa totalutväxlingen till olika motoralternativ ändrade man istället på utväxlingen mellan kopplingsaxeln och växellådans ingående axel (kallas primärväxel, det var en kugghjulsväxel på tidiga exemplar och någon gång i slutet av 70-talet gick man över till kedja). Men någon motsvarighet till primärväxeln finns ju inte på en V4.

Jaså? Ok. hm. men isåfall borde man väl helt enkelt kunna dreva om 4:an?  En primärväxel vet jag åtminstone sitter i Nivans låda, och den hade ju varit trevligt att ge sig på, om den funnits då förstås hehe. Tyvärr borde man väl då även dreva om 3:an kanske, och då börjar det bli jobbigt.

/M

[torbjorn]

Då är frågan om Saab-växellådorna har utbytbara drev för varje växel på ingående axeln eller om kugghjulen är frästa i ett stycke med axeln, om det är gjort på det senare sättet blir det ju svårt att dreva om en enstaka växel.

[Curt Jonsson]

Fyran är väl en direktväxel.?  Börjar bli avancerat med att byta bottenstocken och övriga drev. Planetväxel vid in eller utgående axlar?

[torbjorn]

Fyran är väl en direktväxel.?  Börjar bli avancerat med att byta bottenstocken och övriga drev. Planetväxel vid in eller utgående axlar?

Nej, direktväxel är ju något som bara existerar på växellådor för bakhjulsdrivna bilar med kardanaxel, där ingående och utgående axel ligger i linje med varandra.
Man brukar inte bygga växellådor för framhjulsdrivna bilar (eller för den delen bakhjulsdrivna med svansmotor som t ex äldre Skoda och VW), där lådan ändå ska vara i ett stycke med slutväxeln, på det sättet. Där är det, som jag skrev tidigare, mer praktiskt att ta ut kraften till slutväxelns pinjong från den axel som motsvarar bottenstocken i en växellåda för kardandrift.
Se bilden, längdsnitt på en växellåda till Citroën GS. V4-växellådan bör i princip vara ganska lik den.

[Markus_Almroth]

Nu har jag begrundat verkstadshandboken lite. Tyvärr fick jag inte ut bilden ur acrobat.

Det är en intressant, men ur modifieringssynvinkeln väldigt irriterande konstruktion. Den har till att börja med tre axlar istället för de normala 2.

4:an är väldigt svårmodifierad eftersom samma drev även används som mellandrev för 2:an. Dvs man måste alltså byta tre drev för att växla upp 4:an. Fast 2:ans utväxling borde åtminstone bli densamma om jag tänker rätt eftersom det drevet måste minskas lika mycket som 4:ans drev ökar.

det ser alltså ut så här.: För att lägga i två:an.
kraften går in i lådan och via ett primärdrev går den till 1/2-ans axel. Där man växlar i 2:ans drev. Detta drev går då mot 4:ans drev som sitter på ingående axel. som transporterar kraften vidare till utgående axel. 4:an ligger alltså an mot både 2:an och utgående i samma kuggar.

Men det borde väl fortfarande gå att hitta ett lämpligare kronhjul. Dock verkar pinjongdrevet lite lurigt att byta, men det torde dock vara enklare än att försöka dreva om ngt annat. Om man inte sågar isär hela skiten och flyttar lådan i sidled, samt sätter en kedjeväxel före ingående axel för att få upp utväxlingen något förstås.
eh.

hmm.

öh.

inte omöjligt faktiskt.

/M

[Curt Jonsson]

Kloka svar man får.  Ska ta mig en funderare. Alltid bökigt att göra om förbättra.

[Markus_Almroth]

Kloka svar man får.  Ska ta mig en funderare. Alltid bökigt att göra om förbättra.

Har du verkstadshandboken?

/M

[Curt Jonsson]

Ja faktist. Har även tagit isär och satt ihop v4 lådor utan att analysera fyrans uppbyggnad.  Har bara plockat bort onödiga synkringar för att använda lådan till en uppväxlinsanordning. 1-17.  Det är nog enklare att köra 60 än att bygga om lådan.

[torpjens]

Nån skrev något om bakhjulen och det hugger jag på.


Kan du inte sätta dit en elmotor som driver ett bakhjul och låta den drivas av en generator som drivs av motorn? Det borde väl vara en fullösning som heter duga.    Antingen låter du gaspådraget styra motorvarvtalet som bestämmer elmotorns effekt eller så sätter du en klump batterier emellan, låter dem laddas av bensinmotorn och sedan driva elmotorn (tyvärr tappar du väl en hel del verkningsgrad där).


Jag tror det blir en ganska elegant lösning. Lägg i friläget, koppla in elmotorn och gasa. 


/Jens