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Getriebe ZF 4DS10/2 4-Gang Synchroma im Ford GT70


Getriebe ZF 4DS10/2 4.Gang Synchroma mit Achsantrieb Leistungsdaten eines Ford GT70

Ford GT70 Baujahre: 1970-71
Stückzahl: 6 (inkl. Ghia Konzeptstudie)
Motor 1600GT: Kent Reihen-Vierzylinder, 1.599 ccm, 86 PS
Motor 1600RS: Vierventil BDA Reihen-Vierzylinder, 1.601 ccm, 120 PS
Motor 2600: V6 "Cologne", 2.520 ccm, 125 PS
Motor 3000: V6 "Essex", 2.994 ccm, 128 PS
Kraftübertragung: ZF 4DS10 4-Gang / ZF 4DS-10/2 4-Gang Synchroma mit Achsantrieb

I. Technische Angaben

Übersetzungen

Baumuster
EingangsDrehmoment
max. Nm (kpm)
Über-
setzungen
              Nebenantrieb
    1. Gang 2. Gang 3. Gang 4. Gang R.-Gang Kegeltrieb Tacho Md Ab zul. Nm (kpm) Abtriebsdrehzahl
4 DS-10 120 (12) 4,1 2,28 1,37 0,87 3,9 6,5
5,29
5,85
3,0
2,6
2,6 oder 3,75
  1,0 x n Motor
4 DS-10/2 130 (13) 4,07 2,27 1,37 0,87 3,9 5,29
5,85
6,5
2,6
3,0
130 (13) 1,0 x n Motor

Technische Daten

Einbau: Angeflanscht am Motor für Front- oder Heckantrieb.
Schaltung: 1. Gang bis 4. Gang sperrsynchronisiert, R-Gang mit Schubradschaltung.
Schaltbetätigung: Knüppelschaltung für Rechts- und Linkslenker.
Nebenantrieb: Wahlweise in Verlängerung der Antriebswelle. Schaltbetätigung durch eine mechanisch betätigte Klauenkupplung. Die Antriebsdrehrichtung ist gleich der Motordrehrichtung.
Masse (Gewicht) ohne Nebenantrieb: 4 DS-10 ca. 45kg 4 DS-10/2 ca. 48kg
Öleinfüllmenge: ca. 2,6 Liter
Ölsorte: Entsprechend der jeweils gültigen ZF-Schmierstoffliste TE-ML 02 für ZF-Synchron-Getriebe.
Ölwechselzeiten: 1. Wechsel nach
4000 bis 5000 km, bzw. 100 bis 125 Betriebsstunden.

Alle weiteren Wechsel nach jeweils
16 000 bis 20 000 km, bzw. 400 bis 500 Betriebsstunden.

IV. Beschreibung

Die ZF-Synchroma-Getriebe 4 DS-10 und 4 DS-10/2 besitzen 4 sperrsynchronisierte Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang mit Schubradschaltung. Sie sind so aufgebaut, dass das Schaltgetriebe und der Achsantrieb in einem Gehäuse untergebracht sind. Der Achsantrieb besteht aus einem spiralverzahnten Kegeltrieb. Der vordere Teil des Getriebegehäuses ist als Kupplungsglocke ausgebildet und dient zur Aufnahme der Kupplungs-Ausrückvorrichtung mit außen liegendem Betätigungshebel. Dadurch können die Getriebe direkt an den Motor angeflanscht werden und bilden mit diesem einen geschlossenen Block.

Die Antriebswelle führt bei den Baumustern 4 DS-10 und 4 DS-10/2 über den Achsantrieb hinweg in das Schaltgetriebe. Die darunter liegende Abtriebswelle ist gleichzeitig als Antriebsritzel für den spiralverzahnten Kegeltrieb ausgebildet und überträgt das Motordrehmoment auf das Differential. Von den beiden Getriebe-Antriebsflanschen erfolgt die Kraftübertragung auf die Antriebsräder des Fahrzeuges durch Gelenkwellen.

Die Zahnradpaare der Vorwärtsgänge bleiben ständig im Eingriff. Während ein Rad eines jeden Ganges fest auf der Welle sitzt, kann sich das nadelgelagerte Gegenrad frei drehen. Beim Schaltvorgang werden durch ZF-B-Sperrsynchronisierungen die miteinander zu kuppelnden teile auf Gleichlauf gebracht. Die mit Zähnen versehene Schaltmuffe verbindet dabei das jeweilige Losrad fest mit der Welle und leitet somit den Kraftfluß über das entsprechende Zahnradpaar. Die Schaltmuffen sind gegen Herausspringen gesichert. Eingebaute Schaltverriegelungen bewirken, dass immer nur ein Gang eingedrückt werden kann. Im Rückwärtsgang wird die Abtriebsdrehrichtung durch Zwischenschalten des sogenannten Rücklaufrades geändert.

Der Nebenantrieb, mit dem die Getriebe auf Wunsch ausgerüstet sind, wird vorwiegend zum Antrieb von Pumpen oder Kühlaggregaten verwendet. Er ist in Verlängerung der Antriebswelle am Getriebe-Anschlußdeckel angebaut und kann mechanisch mit einem separaten Schalthebel zu- bzw. abgeschaltet werden. Beim Zuschalten wird die Nebenantriebswelle über eine Klauenkupplung mit der Getriebe-Antriebswelle gekoppelt. Die Abtriebsdrehrichtung des Nebenantriebes ist gleich der Motordrehrichtung.

Beschreibung der ZF-B-Sperrsynchronisierung
Zwischen den Zahnrädern des 1. und 2. Ganges auf der Abtriebswelle bzw. des 3. und 4. Ganges auf der Antriebswelle sind folgende Teile angeordnet: a) Der Synchronkörper (A) Er ist axial gegen die Welle (B), auf der er sitzt, nicht bewegbar. b) Druckfedern (C) und Kugelbolzen (D). Beide Teile sind im Synchronkörper eingebaut. c) Druckstück €, das in einem Schlitz des Synchron- körpers steht und in dessen Bohrung der Kugel- bolzen (D) geführt wird. d) Synchronringe(F), die lose zwischen Zahnrad (G) und Synchronkörper eingelegt sind. Mit diesen Teilen wird ermöglicht, beim Schaltvorgang zwischen dem zu kuppelnden Zahnrad und der Welle gleiche Winkelgeschwindigkeiten herzustellen, bevor die Schiebemuffe (H) mit ihrer Innenverzahnung in die Kupplungsverzahnung des entsprechenden Zahnrades eingreift. Arbeitsweise der Synchronisierung 1. Leerlauf (Abb. 1 und 2). Die Schiebemuffe (H) befindet sich in Mittelstellung. Die Gangräder (G) können sich frei auf der Welle drehen. 2. Schaltvorgang (Abb. 3 und 4). Die Schiebemuffe (H) wird axial in einer Richtung vorgeschoben (im abgebildeten Beispiel nach links). Von der Schiebemuffe werden die Kugelbolzen (D) und die Druckstücke € mitgenommen, denn die Kugelbolzen werden ja durch die vorgespannten Druckfedern (C) mit ihren oberen Enden in die V- förmige Ringnut der Schiebemuffe gedrückt. Die Druckstücke (E) liegen zwischen dem linken und dem rechten Synchronring (F). Bei der Bewegung der Schiebemuffe nach links wird jetzt der linke Synchronring durch die Druckstücke ebenfalls nach links bewegt. Nach ca. 0,5 mm trifft der Synchronring mit seiner konischen Fläche auf die ebenfalls konisch ausgebildete Fläche des Kupplungskörpers (J). Hierdurch wird der Synchronring gegen die Schiebemuffe und den Synchronkörper (A) um ca. 2 mm verdreht, bis der Synchronring mit seinen Anschlagnasen in den Schlitzen des Synchronkörpers anliegt. Die Stellung des Synchronringes zur Schiebemuffe ist dadurch so, dass die Zähne am Außendurchmesser des Ringes versetzt zu den Zahnlücken der Schiebemuffe stehen (Abb. 3). Beim Weiterschieben der Muffe legen sich infolgedessen deren Zähne an die des Synchronringes an und übertragen auf diesen eine axiale Kraft. Durch den flachen Anlaufwinkel an der Gleitfläche des Kupplungskörpers (J) und des Synchronringes entstehen dabei Kräfte in radialer Richtung, die größer sind als die Kräfte, die auf die Schiebemuffe in axialer Richtung übertragen werden. Dadurch wird stetig die Drehzahldifferenz zwischen dem zu kuppelnden Zahnrad und der Hauptwelle (sowie der Schiebemuffe) verringert. Erst wenn Gleichlauf zwischen diesen Teilen hergestellt ist, werden Synchronring und Zahnrad geringfügig (ca. 1-2 mm) zurückgedreht, bis die Zähne der Schiebemuffe auf den Zahnlücken des Synchronringes stehen. In diesem Moment ist der Widerstand überwunden, der während des Schaltvorganges die weitere Bewegung der Schiebemuffe bisher verhindert hat. Sie wird nun in die Kupplungsverzahnung des betreffenden Zahnrades geschoben (Abb. 4). Der Schaltvorgang ist beendet. A) Synchronkörper B) Antriebs- bzw. Abtriebswelle C) Druckfedern D) Kugelbolzen E) Druckstück F) Synchronring G) Zahnrad H) Schiebemuffe J) Kupplungskörper


V. Bedienung

Da bei den Baumustern 4 DS-10 und 4 DS-10/2 alle vier Vorwärtsgänge sperrsynchronisiert sind, kann ohne Doppelkuppeln beim Aufwärtsschalten und ohne Zwischengasgeben beim Zurückschalten ein schneller, sicherer und geräuschloser Gangwechsel vorgenommen werden.

Bedingt durch die Konstruktion der ZF-B-Sperrsynchronisierung lässt sich der Gang erst einschalten, wenn der Gleichlauf vollzogen ist. Wichtig jedoch ist, dass der Schalthebel dabei immer gleichmäßig weitergedrückt wird, bis der Gang einrastet.

Zur Schonung der Synchronteile im Getriebe, der Hauptkupplung und des Motors soll erst zurückgeschaltet werden, wenn die Fahrgeschwindigkeit der maximalen Geschwindigkeit des nächst niedrigeren Ganges entspricht. Der Rückwärtsgang hat Schubradschaltung und darf deshalb nur bei stillstehendem Fahrzeug eingeschaltet werden, da sonst eine Beschädigung der Zahnräder möglich ist.

Sowohl beim Schalten der Vorwärtsgänge, als auch des Rückwärtsganges muss das Kupplungspedal ganz durchgetreten werden. Der einwandfreie Zustand der Hauptkupplung trägt erheblich zum Vermeiden von Schaltschwierigkeiten bei. Sie muss vollständig aus- und einkuppeln. Das vorgeschriebene Pedalspiel sollte deshalb laufend überwacht werden.

Der Nebenantrieb kann bei stehendem und fahrendem Fahrzeug betrieben werden. Das Zu- und Abschalten darf jedoch grundsätzlich nur bei stehendem Fahrzeug und vollständig ausgedrückter Hauptkupplung erfolgen.


VI. Wartung und Öle

Ölsorte
Vor Inbetriebnahme ist das Getriebe mit Öl zu befüllen. Zuelassen sind: Öle entsprechend der jeweils gültigen ZF-Schmierstoffliste TE-ML 02 für ZF-Synchron-Getriebe.

Ölversorgung und Ölbefüllung
Die Ölversorgung der Räder und Lager im Getriebe erfolgt durch Tauchschmierung. Zur Ölbefüllung muss an der Öleinfüllung, die gleichzeitig als Überlaufmessung dient, soviel Öl eingefüllt werden, bis es überläuft. Dabei ist jedoch zu beachten, dass die Befüllung langsam und bei waagrecht stehendem Fahrzeug vorgenommen wird, damit gewährleistet ist, dass auch im Gehäuseraum des Achsantriebes der richtige Ölstand erreicht wird. Die erforderliche Ölmenge für die Erstbefüllung beträgt ca. 2,6 Liter. Die Öleinfüllöffnung befindet sich in Fahrtrichtung gesehen links am Getriebegehäuse.

Ölstandskontrolle
Der Ölstand des Getriebes ist in regelmäßigen Zeitabständen an der Überlaufbohrung zu überprüfen. Ein zu knapper Ölspiegel wirkt sich besonders bei Gebirgsfahrten gefährlich aus. Auch zuviel Öl ist schädlich und führt durch zu große Pantscharbeit zur Überhitzung des Getriebes.

Das Überprüfen des Ölstandes sollte ebenfalls nur bei waagrecht stehendem Fahrzeug vorgenommen werden und nicht unmittelbar nach der Fahrt, sondern erst, wenn sich das Getriebeöl beruhigt und abgekühlt hat, damit Fehlmessungen, die infolge der Ausdehnung des warmen Öles auftreten können, vermiden werden.

Wird bei der Kontrolle festgestellt, dass der Ölspiegel unter den Rand der Überlaufbohrung abgesunken ist, muß wieder Öl bis zum Überlauf nachgefüllt werden.

Ölwechselzeiten
Bei einem neuen oder reparierten Getriebe sind folgende Ölwechselzeiten einzuhalten:

1. Wechsel nach 4 000 - 5 000 km bzw. 100 - 125 Betriebsstunden Alle weiteren Wechsel nach Jeweils 16 000 - 20 000 km bzw. 400 - 500 Betriebsstunden.

Werden die angegebenen Kilometerleistungen bzw. Betriebsstunden innerhalb eines Jahres nicht erreicht, so ist nach dieser Zeit ohne Rücksicht auf die erreichte Laufleistung ein Ölwechsel vorzunehmen.

Ölablaß
Vor dem Ablassen des Altöles ist das Fahrzeug kurz in Betrieb zu setzen, damit etwa vorhandenes Kondenswasser vom Öl aufgenommen werden kann.
Das Öl ist bei betriebswarmem Getriebe abzulassen.

Der Ölablassstopfen befindet sich an der Unterseite des Achsantriebes. Vor dem Wiedereinschrauben des Stopfens ist der Magnet von anhaltendem Abrieb zu reinigen.

Entlüftung des Getriebes
Beim Fahren erwärmt sich das Öl im Getriebe, dabei bildet sich ein Überdruck, der aber laufend über einen Entlüfter abgebaut wird. Durch ständiges Sauberhalten ist dafür zu sorgen, dass der Entlüfter in seiner Funktion nicht gestört wird. Er befindet sich an der Oberseite des Getriebes.


XV. Bildnummernschlüssel und Explosivbilder

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