<gescheitert> VNL-Quick Shift Element

    Hallo Forum.


    Auf mehrfache Bitten hin gebe ich nun den derzeitigen Stand meiner bisher tiefgreifendsten Eigenentwicklung preis.
    das VNL-Spec UQSE (stands for: Ultra Quick Shift Element)

    Sind wir mal ehrlich - die Schaltwege am MR grenzen an eine mittelschwere Katastrophe - waren allerdings zu ihrer Zeit und bedingt durch die Tatsache "Schaltkabel" nahezu unvermeidbar. der MR sollte eine möglichst breite menge Ansprechen und vom Schaltgefühl her mehr komfortabel als sportlich wirken. Der Endkunde sollte ja vom Schalten keinen Tennisarm bekommen. über die jahre hinweg hat Toyota hier und da noch was verbessert um die schaltwege einzukürzen. der letze serienstand ist meines Wissens auch der gen3 shifter. der Aftermarket bietet uns noch den TRD Shifter der zum gen3 fast identisch ist und - flex und schweißgerät vorrausgesetzt auch sehr einfach aus einem gen3 Shifter herzustellen ist. Dann gäbe es noch den B&M Shifter und dessen Plagiate. mit seiner Distanzplatte wird er uneffektiv, ohne Distanzplatte ruiniert man sich die Schaltkabel.

    als ich letztes Jahr meinen MR gekauft habe war einer dieser B&M-Nachbau-Katastrophen drin. den originalen Gen3 Schalthebel gab es allerdings dazu sowie einen TRD Resin schaltknauf der ein sehr direktes Schalgefühl vermitteln soll (was er definitiv tut.) also begann ich mir ein wenig Gedanken zu machen.

    Zeit ist Weg / Geschwindigkeit. Korrekt?

    also experimentierte ich ein wenig um vorerst einen guten Kompromiss aus beidem zu finden und die Schaltzeit somit zu senken.
    Natürlich sollten die schaltkabel am besten gar nicht gebogen werden aber ein kleines Stück lies sich leider bisher nciht vermeiden.

    Am Shifter selbst ist die Schaltzeit mit dem Umbau des Gen3 Shifters und der Verwendung der B&M Distanzplatte nahezu gleich zur Gen3 Serie geblieben. ich würde behaupten dass es sogar minimal langsamer geht - allerdings stehen die Schaltkabel wunderbar - fast komplett grade nur noch ein minimaler Knick mach oben ist zu verzeichnen - weniger als beim Serienteil. UND man kann im ruhigeren Fahrbetrieb nun mit einem Finger ohne großen Kraftaufwand schalten.

    Ein wichtiger Schritt der mir da zugelaufen ist - die Schaltergonomie hatte ich bis dato kein bisschen berücksichtigt.

    Ich hab mir ein paar Tage Später dann hier übers Forum diese Schaltkugellager von einem Member zukommen lassen und eingebaut. Der gangwechsel gewann minimal an präzision dazu fühlte sich nun aber etwas "kratzig" an.

    Darauf hin hab ich einen schweren und langen schaltknauf "entwickelplagiatiert". Ein treffenderes Wort gibt es dafür glaub ich nicht.
    RE-Amemiya hat einen Ergonomieoptimierten Schalknauf im Programm. Heavy Shifter nennen sie ihn glaub ich. Allerdings ist eben jener einfach mal maßlos überteuert, hat ne Lieferzeit von einem viertel Jahr und war mir auch etwas zu niedrig. mein Ziel war es mehr Kraft mit weniger Aufwand übertragen zu können.

    Somit gab es dann den - wie ihn mein bester Kumpel liebevoll nannte - Hartz4-INOX-GearKnob.
    das Kit zum selber bauen findet man

    Hier und Hier

    An diesen "Luxusschaltknauf" angelehnt entstand nun der VNL-Spec Bomber - leider noch nicht ein einziges mal gefertigt sollte er dann en Gewicht von 300-500Gramm aufweisen - je nach dem werde ich versuchen Ihn vom Gewicht her selbst etwas zu optimieren. rein rechnerisch und verglichen mit dem 400g Schweren RE-Amemiya-Knob bin ich derzeit der meinung dass 450G genau das wären für Teil 2 meines kleinen Experimentes.

    Genau. Das UQSE.

    Schaltwegsverkürzung da ansetzen wo's weh tut. Dort wo's was bringt. Effektivität und Ergonomie. Leichtgängigkeit und Präzision.

    ich bin mir ziemlich sicher die Ingenieure bei Toyota könnten da viel mehr als sie am MR2 Schaltwerk Getriebeseitig gezeigt haben.

    Genau da setze ich nun an. unabhängig vom Sparzwang und der Alltagstauglichkeit kann ich mir alle Zeit der Welt nehmen hier die optimallösung zu finden.
    und es ist mir gelungen!.... fast.

    was man vom schaltwerk Außen sieht sind die beiden "Arme" an denen die Schaltkabel befestigt sind. eine starke schub und zugkkraft wirkt hier über einen bolzen aufein 4mm dickes metall. da ist Verwindung vorprogrammiert
    Diese wiederum raubt Präzision, Leichtgängigkeit,Ergonomie und Effektivität - oder kurz Schaltzeit.

    also habe ich die schaltarme ausßenrum penibelst genau vermessen und digital umgearbeitet. anstatt einseitiger metallarme bedient sich meine entwicklung doppelten, in sich verdrehten und stark eingekürzten "Armen" entsprechendes Befestigungsmaterial zu finden stellt denk ich kein Problem dar.

    mein derzeit bösestes problem ist die tatsache grade kein getriebe inkl. schaltwerk zur hand zu haben außer mein verbautes - somit ist die innenseite derzeit noch nicht planbar - vllt gibt es dort ja auch noch ecken an denen man etwas rausholen könnte.

    bis jetzt habe ich rein rechnerisch 2 mögliche versionen in der Planung. 54%ige verkürzung bei ~90%Kraftaufwand i.Vgl zur Serie oder 70% Einkürzung bei ca doppeltem Kraftaufwand.


    Wenn das Projekt abgeschlossen ist habe ich vor diese Besagten Teile als Komplettkit anfertigen zu lassen (das einzige was von euch benötigt werden würde wäre ein Gen3 Ganghebel oder TRD ShortShifter)

    würde die Distanzplatte den Schaltknauf sowie alle dann benötigten Teile Getriebeseitig enthalten.

    Diese Kleinserie wird einmalig sein und gibts natürlich nur wenn da auch Interesse besteht.

    soweit von mir..


    edit 05.05.'13 -Threadtitel geändert
    .

    Äußerst vernünftig. Ich überlege auch schon die ganze Zeit wie ich halbwegs vernünftige Schaltzeiten erreiche ohne wie bei den auch bei mir derzeit verbauten B&M würgen zu müssen und zu hoffen das ich den Gang treffe - gerade wenn mal fix gehen soll und man das Gefährt dreht ist die Schaltkraft einfach Zeitraubend. Die Schaltwege sind wirklich ein Problem beim MR2, ich dachte ich steh da alleine da. :)

    super,
    endlich einer der das gleiche problem wie ich hat und sich gedanken macht und was ändert.
    hatte vor einiger zeit schon hier die frage gestellt ob es eine möglichkeit gibt, wenns klappt bin ich einer der ersten die bei dir einen in auftrag gibt :)
    gruß thomas

    @VanillaSW20

    Sorry, ich will nicht immer rumnölen, aber manches hier kann man so nicht stehen lassen.

    Wenn man von einem Schalthebel den Freischnitt macht, sieht man dass die Schaltbewegung eine kreisförmige Bewegung ist (zumindest ein Ausschnitt daraus). Somit haben wir hier eine Drehbewegung, für das Schalten muss vom Fahrer ein Drehmoment aufgebracht werden. Die einfache physikalische Formel dafür ist:

    M = F * l (Drehmoment ist Kraft mal Weg)

    Da das Schalten des Getriebes unabhängig vom Aufbau und Art des Schaltgestänge den gleichen Aufwand darstellt, kann M als konstant angesehen werden.

    Somit bleiben nur noch Kraft mal Weg. Bei einer Schaltwegverkürzung verringert sich der Weg, gleichzeitig steigt absolut linear und unumstösslich (immmmmer!!!) die benötigte Schaltkraft. Bei einer Verkürzung des Schaltweges um 50% steigt die Schaltkraft auf 200%, verdoppelt sich also damit. (ich hoffe das ist jetzt für alle unumstösslich).[wer es nicht glaubt kann zur Probe eine Schraube mit einer kurzen und einer langen ratsche auf-/zudrehen]

    Das was du beim MR2 beim schalten "als kratzig" beschreibst ist das abkotzen des jeweiligen synchronringes der durch die wesentlich verkürzte schaltzeit seine aufgabe, das einstellen der synchrondrehzahl zwischen den gängen, quittiert.

    Das ist ganz einfach systembdedingt, das getriebe ist konstruktiv über 20 jahre alt. es kann die schaltzeiten heutiger getriebe schlicht und einfach nicht. Zudem ist die spreizung zwischen gang 1-2 und 2-3 zugross. diese wählt man heute nicht mehr so riesig. selbst im serienzustand machen das die synchronringe nicht mit.

    Zudem kommt bei den meisten "home made constructions" hinzu dass das schaltseil viel zu hoch eingespannt ist. Zu der nun massiv erhöhten Schaltkraft gesellt sich das absolut unnötige Biegemoment in der Einspannung des Schlthebels. Nach kurzer Zeit reissen die OEM Schaltzüge. Zum Glück verschenkt Toyota diese Schaltzüge gegen eine Schutzgebühr von 160€ :D .

    Mein Praxistip ist die Schaltwegverkürzung nur um 20-30% vorzunehmen damit lässt es sich dauerhaft aushalten.

    "Alles muss sich der Leistung unterordnen"
    Ali Eskiocak ("I love you")

    "Nur wenn du schwarze Striche vom Kurvenausgang bis zum nächsten Bremspunkt ziehen kannst, hast du wirklich genug Leistung."
    Porsche 917/30 Pilot Mark Donohue

    Es stimmt, dass die Hebelgesetze einfach nicht zu umgehen sind- andererseits bin ich mir sicher, dass die Kommunikation zwischen Ganghebel und Getriebehebeln nicht optimal gelöst wurde ;). Wenn durch Optimierung 20% Schaltwegverkürzung bei identischem Kraftaufwand und mehr Präzision heraus kommen, ist es doch schon was! Die bis Dato angebotenen "Short-Shifter" haben nichts mit präzisen Gangwechseln zu tun....das ist einfach nur übelst! Lieber ne gut gelagerte Orginalschaltung mit langen Wegen als diese Stiefmütterliche Lösung.
    Ich halte jeden Entwicklungsversuch in Richtung Präzision und Bedienbarkeit für sinn- und wertvoll :thumbup:

    Paul hat hier absolut Recht! Die Verkürzung des Schaltweges ist mit Vorsicht zu genießen, gerade in Anbetracht der veralteten Technik und die Anfälligkeit der Synchronringe. Ich finde den Versuch an sich super, allerdings sollte jeder der soviel Wert darauf legt die Schaltzeiten aus welchen Gründen auch immer zu verkürzen sich vielleicht eher mit modernere Getriebe und wie die an den 3S....angeflanscht werden können beschäftigen ;)

    Dennoch....go for it :thumb2:

    Es sollte nicht so miesepetrig rüberkommen.
    Selbstverständlich wäre es mein absoluter Traum im MR2 ein modernes Getriebe zu haben und mittels Paddel 7-stufen ohne zugkraftunterbrechung in 40ms reinballern zu können.....träum............

    Wollte mit dem Beitrag darauf hinweisen das selbst der Weg für eine oridinäre Schaltwegverkürzung bei unseren Kübel sehr steinig ist.

    @vanillaSW20 go4it!!!

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    okaaaayy..

    ich hätte nicht gedacht gleich so viel Feedback zu bekommen. auch so ein reges Interesse hab ich mir nicht erdacht..

    so nunmal los:

    Fest steht - es wird eine Serie von 50 Stück geben - davon lasse ich 5 Stück galvanisieren von denen wiederum einer für mich ist.

    @ Paul - immer nörgel nur - das zeigt mir auf wo ich eventuell nacharbeiten muss.

    aber schau - meine jetziges Schalthebelsetup hat es mit ermöglicht wirklich fast das (gefühlt via Wurstpfoten) doppelte an Freigängikeit zu erreichen.

    Ich für meinen teil habe weniger Problem wenn die machanisch aufzubringende Kraft scih nun wieder erhöht. durche meine jetzige - nur durch den Umbau der schaltkonsole im Innenraum erreichte Leichtgängigkeit und Präzision hab ich demnach nun auch wieder einiges an Spielraum. die Präzision an sich kommt größtenteils vom Schalthebel denke ich. also werde ich die also auch mit neuem Schaltwerk behalten wenn nicht sogar noch etwas weiter erhöhen können. Ich weiß, dass Toyota an diesem Schaltwerk hier und da mal etwas gespart hat - ein Großserienhersteller muss dies auch tun.

    der ansteigenden benötigten Kraft wirke ich hier also mit winkeloptimierung entgegen.


    mit dem Thema Alternativgetriebe hab ich mich auch schon befasst. und bin zu dem Entschluss gekommen das mir gegebene einfach drin zu lassen.
    moderne Getriebe unterliegen wieder einem ganz anderem Grad des Sparzwangs - wer weiß wie lange ein Getriebe in der größenordnung der Gewalt des 3S-GTE stand hält. außerdem wird die Adaptierung mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichket mehr sackgang als ein Schaltwerk zu optimieren..
    eher denke ich drüber nach das Getriebe an sich auch nochmal etwas zu überarbeiten um die Schwachstellen vllt zu beseitigen. hierzu muss ich allerding mich noch um einiges belesen und weiterbilden -kaputtuning möchte ich generell nicht betreiben.

    aber auf jeden Fall gut das mal zu hören.

    Dennoch - ich halte 50% für durchaus erreichbar und alltagsfest (insofern man nicht dauernd "Rennen" fährt und das Getriebe damit verwackelt wie ein T-Rex auf Kokain)

    ich werde sehen wohin mich meine Reise führt..

    jetzt gilt es erstmal "mein" getriebe nochmal irgendwo aufzutreiben und zu analysieren.

    wer eins loswerden will und es für "Forschungszwecke" in der Preisregion "für umme" bis hin zu "nicht so teuer" abgeben kann dem ist größter Dank sicher^^

    (Sind die Getriebeglocken an sich eigentlich Identisch?)


    soweit erstmal von mir.

    edit: Ich brauch jemanden mit ner Dreh oder CnC-Maschine. auch dies bitte möglichst preiswert.

    Ich hab vor Jahren den OEM-Schalthebel verkürzt nach ner Anleitung hier ausm Forum.
    Ich meine, das wäre vom Chili gewesen, finde das aber nicht mehr.
    Kraftaufwand ist passabel (meine Frau hat sich jedenfalls nicht beschwert) und Schaltwegeverkürzung merklich!
    Bisher noch keine Schäden, ausser Loch im Schaltsack.

    ein abgeflexter schalthebel ist nur keine schaltwegsverkürzung.

    freilich ist der weg den der schaltknauf zurück legt geringer, allerdings bleibt der weg den die schaltkabel laufen müssen um zu schalten gleich.
    somit senkt sich die schaltzeit an sich nicht ab - eher wird gegenteiliges bewirkt.


    ich habe mir heute während ich auf einem dach in FFM eine Photovoltaikanlage verkabelt habe etwas lustiges ausgesponnen. werde dies heute nach dem MitarbeiterTÜV auch mal versuchen ob es einen weiteren kleinen Schritt nach vorne bringt


    wenn dies der fall ist wisst ihr natürlich als erste bescheid.

    Update.

    Entwicklungen abgeschlossen und ein Prototyp des Schaltwerks getriebeseitig ist auf dem Weg zu mir. wird entsprechend nächste woche verbaut. Testbericht folgt.

    Mein Hirngespinst vom Frankfurter Dach hab ich erfolgreich umsetzen können.
    sowohl einen "schaltzeitmesser" als auch die nun völligst zufrieden stellende Modifikation de Schaltkonsole innen.

    was hat sich also geändert - der schaltweg ist Gefühlt länger als beim B&M geworden - allerdings besteht nun die möglichkeit sehr schnell zu schalten.
    Wie gesagt ist der schaltweg auch nur gefühlt länger. er hat sich im vergleich zum B&M nochmal um 4mm verkürzt [rechtes Schaltkabel, fragwürdige Messmethode..]

    Schaltzeiten von 2 auf 3 -> B&M ~0.96 VNL ~0.55
    ohne Zw.Gas von 3 auf 2 -> B&M ~1.23 VNL ~1.21
    mit Zw.Gas von 3 auf 2 -> B&M ~1.10 VNL ~ 0.87

    von 3 auf 4 hab ichs mit meinem shifter schon 2 mal hinbekommen dass selbst das RZV nicht hörbar öffnen konnte.. (stolz! :D)

    Es ist zwar nicht viel was sich hier noch rausholen lies. aber ich find es akzeptabel. auch mein gefühltes "getriebekratzen" und das krachen beim schalten sind verschwunden. ob das nun mit meinem shifter einhergeht ist mir unklar.

    nehmt die Messungen bitte nicht gar so ernst. das ganze war in höchst amateurhaftem Maße von statten gegangen und wird bestimmt auch nicht so wirklich hinhauen. ich wollte halt einfach nur ein paar Zahlen..

    ich halte euch auf dem laufenden..