Automotoren · Aandrijflijn · Demo
De motor werkt alleen tussen 1.000 en 7.000 tpm — versnellingen vertalen die smalle band naar elke snelheid die een auto nodig heeft.
A = altijd de sterkste versnelling voor de huidige snelheid, zoals een automaat die terugschakelt.
De eindoverbrenging vermenigvuldigt elke versnelling in één keer: korter (hoger getal) voor felle acceleratie, langer voor ontspannen cruisen en topsnelheid. Kijk hoe het hele zaagtandpatroon verschuift als je eraan draait.
Echte mechanica, met één eerlijke vereenvoudiging: overal vol gas, en een vaste aandrijflijnefficiëntie van 90%. De kracht op de wielen is motorkoppel × versnelling × eindoverbrenging ÷ wielstraal; de weerstand is v²-aerodynamica plus rolweerstand. Samen bepalen het zaagtandpatroon en de weerstandscurve alles wat een gewone auto kan.
In gewone taal
Een motor is kieskeurig over toerental: onder zo'n 1.000 tpm slaat hij af, voorbij 7.000 vernielt hij zichzelf, en alleen in het midden trekt hij echt hard. De wielen hebben ondertussen alles nodig, van een zet vanuit stilstand tot een kruissnelheid van 200 km/h. Een versnellingsbak is de vertaler — elke versnelling ruilt snelheid voor kracht, als een hefboom, en vermenigvuldigt het koppel van de motor in de eerste versnelling en rekt zijn benen in de vijfde. Dezelfde motor, vijf persoonlijkheden.
Als een klein tandwiel een groot tandwiel aandrijft, draait het grote trager maar harder — de ruil is exact, als bij een koevoet. Een eerste versnelling van 3,6:1 vermenigvuldigd met een eindoverbrenging van 3,9:1 geeft de wielen veertien keer het koppel van de motor. Dát, en niet het motorvermogen, is waarom een bescheiden hatchback vanuit stilstand zijn banden kan laten doorslippen.
De versnellingsbak voegt nooit vermogen toe — wat er in kilowatt ingaat, komt eruit, min een beetje wrijving. Wat wél verandert, is de verhouding: minder omwentelingen, meer draaikracht per omwenteling. Daarom raken de trekkrachtcurves van alle vijf de versnellingen hetzelfde onzichtbare plafond — de vermogenscurve van de motor, vertaald naar de weg.
Zet de wielkracht af tegen de rijsnelheid en een auto met versnellingen tekent een dalend zaagtandpatroon: elke versnelling begint sterk en zwakt af als het toerental opraakt, waarna de volgende versnelling de estafettestok lager overneemt. De auto versnelt op wat er nog aan kracht overblijft boven de weerstandscurve — en waar de laatste tand uiteindelijk in die weerstand wegzakt, ligt de topsnelheid.