Da Henry Ford, sønnen Edsel og deres ingeniører planla Model T visste de at bilen, for å bli allemannseie, måtte være lettkjørt. Den skulle avløse millioner av hestekjerrer. De ønsket en enkel og robust girkasse, og planetgir ble valget.
Bildet øverst: Cadillac og Buick – her en stilig Roadmaster fra 1938 – kom tidlig med automatisk girkasse og planetgir, men aller først var Henry Fords Model T, med pedalopererte planetgir fra 1908. Foto GM
Av Stein Bekkevold
Planetgir ble også valgt da andre ingeniører, i General Motors, like etter lanseringen av Model T ønsket en helautomatisk girkasse – Ford T var pedaloperert.
Vi skal si hva planetgir er, men først: I 1920-årene blomstret USAs økonomi og alle ville ha bil, etter at Ford fra 1908 gjorde suksess med sin rimelige og slitesterke Model T. Den hadde en tretrinns pedal-operert girkasse som du brukte ved å tråkke.
Sporvidden var lik hestekjerrenes, de hadde laget furer i grusveiene og Model T kjørte greit i dem.
Dagens avanserte automatkasse ser slik ut, og planethjulene ser du om du sjekker nærmere – omtrent midt i all teknikken og mekanikken. (Foto Zahnradfabrik Friedrichshafen)
Automatkasse
I løpet av 1930-tallet ville mange – inspirert av Ford og andre som likte planetgir – redusere eller fjerne manuell giring. Da var synkronisert girkasse nytt (for høyere gir), og å gire manuelt krevde tung dobbelclutching, tyngre enn mange likte.
Da kom Cadillacs tekniske stor-nyhet – en fullsynkronisert manuell kasse, uttenkt av GM-ingeniør Earl A. Thompson høsten 1928. Der var et sett tannhjul slik skåret og drevet at de grep mykt i hverandre, så systemet fikk navnet syncromesh, synkronisert inngrep.
Men helt automatisk girkasse ble mer og mer etterspurt. For å forklare dette må vi tilbake til Model T: Den var bakhjulsdrevet. Kraft-overføringen var en tretrinns planetkasse, egentlig totrinns, gir tre var reversen.
Kassen ble styrt med tre gulvpedaler og en spak ved førersetet. Gassen styrte du med en spak i rattringen. Alt etter dennes posisjon og pedaltrampingen kjørte du i første, sto stille eller kjørte i høygir, eller i revers. Når giret sto i nøytral kunne motoren sveives i gang – med en viss møye, elektrisk startmotor kom senere, først hos GM – oppfunnet av den sagnomsuste ingeniør Kettering.
HydraMatic
Cadillac begynte under ingeniør Thompson å utvikle shiftless transmission – automatgir – i 1932, En ny avdeling kalt Cadillac Engineering ble startet, ledet av Thompson med ildsjeler som Seaholm, Cole, Nacker og Kelley.
I løpet av 1934 hadde de laget en girkasse – HydraMatic – som automatisk skiftet også under fullt dreiemoment, og det var noe nytt. Avdelingen ble overført til GM Central Research, og lanserte flere prototyper i 1935-36. Disse ble gitt til Oldsmobile for utprøving. Sikkerhetskassen AST var et sideprosjekt – halvautomatisk med planetgir og friksjonskobling, sjåføren brukte clutchen for å gire. Oldsmobile var først med AST, Buick kom med det samme fra 1938.
HydraMatic ble laget for å kombinere hydraulisk planetgirkasse – slik at giring kunne automatiseres – med væskekobling, som fjernet behovet for clutch. Kassen hadde fire gir forover (3.82: 1, 2.63: 1, 1.45: 1 og 1.00: 1) pluss revers, men væskekoblingen økte ikke dreiemomentet slik en omformer kan. Slik var HydraMatic ikke så avansert som prototypen til den tyske Vulcan-girkassen fra 1924, som hadde omformer.
Alt dette er forløpere til dagens elegante fleretrinns automater fra BorgWarner, ZF og de andre. Og alt er basert på den eldgamle, utrolige oppfinnelsen planetgir. Og nyvinningen moment-omformer, torque converter, en væskekobling som overfører moment fra motoren til utgående enhet. Den sitter mellom motorens og girkassen; det tilsvarende i en manuell girkasse er clutchen.
En omformer øker dreiemomentet ved at drivoljen roterer statoren. Systemet virker som et reduksjonsgir, og multipliserer dreiemomentet. Resten av jobben gjør planetgirene.
Planetdrev, forenklet. I midten solhjulet, inne i tannkransen roterer planethjulene, holdt sammen av sin bærer. Antall tenner i inngrep gir utvekslingen. (Tegning: Borg-Warner)
500 år f.Kr
Men er planetgir nytt? Ikke helt. For rundt 2500 år siden utviklet grekerne en anordning med konsentriske sirkler – de roterer rundt hverandre. Dette ble nok gjort for å vise banene til synlige planeter, de hadde ikke teleskoper. Men det tok tre hundre år før noen fant den sammenhengen.
Det skal ha vært Ptolemaios som først brukte konsentriske sirkler som komplett planetbane-forklaring, rundt 148 år e.Kr. Maskinen var av bronse og var bygget 80 år FØR år null – den heter Den epi-sykliske Antikytera-mekanisme.
Den imiterte Månens bane på himmelen, og ble senere brukt til også å spå planetbanene, slik at de alltid visste hvor Jupiter, Saturn, Venus og Merkur var. De var himmelguder og om du kunne si hvor den mektige Jupiter ville være ved sommersolverv, sto du høyt i kurs hos allmuen.
Starten på alt dette kom mens vi drev med bronsesaker og spiste det vi fant i skogen og i havet …
Romerne hadde hatt jernredskaper og -sverd en god stund før vi snublet inn i vår egen jernalder, Den Eldre. 400 år senere ble vi vikinger, noen få av oss …
Mer historie?
På 1100-tallet ble den episykliske maskinen gjenoppfunnet av arabiske al Muradi i Andalusia, han bygget klokker der urverket var et hjulsystem drevet av vann. Noen hundre år senere ble en slik mekanisme beskrevet av abbeden i St Albans. I dag girer millioner av biler traust, mykt og stille med tannhjul som rusler og går rundt hverandre og girer presist, mykt og behagelig, i konsentriske sirkler. Lite er nytt under solen …
Bilde 1: Cadillac og Buick – her en stilig Roadmaster fra 1938 – kom tidlig med automatisk girkasse og planetgir, men aller først var Henry Fords Model T, med pedalopererte planetgir fra 1908. Foto GM
Les også: https://bilstoff.no/litt-viktig-informasjon-om-elbil/
