Lähetyslaitteen toiminta

Auton voimansiirron perustehtävä on siirtää moottorin tuottama teho vetäville pyörille. Sen ensisijaisena tehtävänä on työskennellä yhdessä auton moottorin kanssa varmistaakseen, että ajoneuvo voi toimia normaalisti erilaisissa olosuhteissa ja osoittaa hyvää tehoa ja polttoainetaloutta. Tätä varten auton voimansiirrolla on seuraavat toiminnot:
Hidastus ja nopeuden muutos
Tiedämme, että auto voi käynnistyä ja kulkea normaalisti vain, kun vetäviin pyöriin vaikuttava vetovoima riittää voittamaan auton ulkoisen vastuksen. Kokeet ovat osoittaneet, että vaikka auto ajaa tasaisella asfalttitiellä alhaisella ja tasaisella nopeudella, sen on voitettava vierintävastus, joka vastaa noin 1,5 % auton kokonaispainosta. Kun otetaan esimerkkinä Dongfeng EQ1090E -auto, sen täysi-kuorman kokonaismassa on 9290 kg (kokonaispaino 91135N) ja sen vähimmäisvierintävastus on noin 1367N. Jos täyteen lastatun auton on ajava ylämäkeen tasaisella nopeudella tiellä, jonka kaltevuus on 30 %, voitettava ylämäkeen vastus on 2734N. Suurin vääntömomentti, jonka Dongfeng EQ1090E -auton 6100Q-1-moottori voi tuottaa, on 353 Nm (1200-1400 rpm). Olettaen, että tämä vääntömomentti välittyy suoraan vetäviin pyöriin sellaisenaan, vetovoima, jonka vetopyörät voivat vastaanottaa, on vain 784N. Ilmeisesti tässä tilanteessa auto ei voi vain kiivetä rinnettä, vaan se ei myöskään voi ajaa tasaisella nopeudella edes tasaisella ja hyvällä tiellä.
Toisaalta 6100Q-1-moottorin kampiakselin nopeus on 99,3 kW:n maksimitehonsa aikana 3000 rpm. Jos moottori olisi kytketty suoraan vetopyöriin, tätä kampiakselin nopeutta vastaava ajoneuvon nopeus olisi 510 km/h. Ajoneuvon näin suuri nopeus ei ole käytännöllistä eikä saavutettavissa (koska vastaava vetovoima on liian pieni, eikä ajoneuvo yksinkertaisesti pystyisi käynnistymään).
Hidastusvaikutus
Näiden ristiriitojen ratkaisemiseksi on välttämätöntä varustaa voimansiirtojärjestelmä nopeuden pienentämis- ja vääntömomentin lisäämistoiminnolla (kutsutaan "nopeuden hidastustoiminnoksi"). Tämä tarkoittaa, että käyttöpyörän pyörimisnopeus pienenee murto-osaan moottorin kierrosluvusta ja vastaavasti vetopyörän saama vääntömomentti kasvaa useaan kertaan moottorin vääntömomenttiin verrattuna.
Ajoneuvon käyttöolosuhteet, kuten sen todellinen kuormitus, kaltevuus, tienpinnan kunto sekä tien leveyden, kaarevuuden ja liikenneolosuhteiden sallima nopeus vaihtelevat suuresti. Tämä edellyttää huomattavaa vaihtelua ajoneuvon pidon ja nopeuden välillä. Mäntäpolttomoottoreiden vääntömomentin vaihtelualue ei ole suuri koko niiden koko nopeusalueella, kun taas teho- ja polttoaineenkulutus vaihtelee suuresti. Siksi korkean moottoritehon ja alhaisen polttoaineenkulutuksen takaava kampiakselin kierroslukualue, joka tunnetaan suotuisana nopeusalueena, on hyvin kapea. Jotta moottori voisi toimia käännösyrityksen suotuisalla nopeusalueella samalla kun ajoneuvon veto ja nopeus vaihtelevat riittävän suurella alueella, voimansiirron välityssuhteen (vetävän pyörän vääntömomentin suhde moottorin vääntömomenttiin ja moottorin kierrosluvun suhde vetopyörän nopeuteen) tulisi voida vaihdella maksimi- ja vähimmäisarvojensa välillä, eli vaihdettavan nopeuslaitteena.