A félautomata sebességváltók a vezetői irányítás és az automatizálás metszéspontjában helyezkednek el — a manuális és az automata váltók legjobb tulajdonságait kínálják. Ahhoz, hogy igazán megértsük, hogyan működik egy félautomata sebességváltó, érdemes először áttekinteni a hagyományos manuális váltó alapjait.
Hogyan működik a manuális sebességváltó: az alapok
A hagyományos manuális sebességváltó két fő tengely köré épül:
- Elsődleges (hajtó) tengely — a tengelykapcsoló fogaskerékén keresztül kapja a nyomatékot a motortól
- Másodlagos (hajtott) tengely — az átalakított nyomatékot továbbítja a hajtott kerekek felé
Mindkét tengely fogaskerekeket hordoz, amelyek párban kapcsolódnak egymásba. Az elsődleges tengelyen a fogaskerekek mereven rögzítettek; a másodlagoson szabadon forognak. Üresben az összes másodlagos fogaskerék forog anélkül, hogy nyomatékot adna át a kerekeknek.
Sebességváltáskor a vezető lenyomja a tengelykapcsolót, hogy leválassza az elsődleges tengelyt a motorról. A váltókar mozgatása speciális eszközöket, úgynevezett szinkronokat tol el a másodlagos tengely mentén. A szinkronkapcsoló ezután mereven rögzíti a megfelelő fogaskereket a tengelyre. Amint a tengelykapcsolót elengedik, a nyomaték a rögzített fogaskeréken keresztül a kiválasztott áttételben folytatódik tovább a véghajtás és a kerekek felé. A váltó kompakt méretének megőrzése érdekében a másodlagos tengelyt gyakran két részre osztják, így a hajtott fogaskerekeket elosztják a két fél között.
Hogyan működik a félautomata sebességváltó
A félautomata sebességváltó pontosan ugyanazokat a mechanikai elveket követi — egyetlen lényeges különbséggel: a tengelykapcsolót és a fokozatválasztást szervomotorok kezelik a vezető helyett. Ezek a működtetők jellemzően a következőket foglalják magukban:
- Egy léptetőmotor áttételes hajtóművel
- Egy szervoegység a tengelykapcsoló működtetéséhez
- Egyes kialakításokban hidraulikus működtetők
Az egész folyamatot egy elektronikus vezérlőegység (ECU) hangolja össze. Amikor sebességváltást rendelnek el:
- Az első szervo lenyomja a tengelykapcsolót
- A második szervo a kívánt fokozatba mozgatja a szinkronokat
- Az első szervo lassan elengedi a tengelykapcsolót
Ez teljesen feleslegessé teszi a tengelykapcsoló-pedált. Automata üzemmódban a fedélzeti számítógép a jármű sebessége, a motor fordulatszáma, valamint az olyan rendszerek bemenetei alapján indítja a váltásokat, mint az ESP és az ABS. Manuális üzemmódban a vezető a váltóval vagy a váltófülekkel adja ki a váltási parancsokat.
A hátrány: a tengelykapcsoló-visszajelzés hiánya
A félautomata sebességváltó fő gyengesége a tapintható tengelykapcsoló-visszajelzés hiánya. Egy tapasztalt vezető pontosan érzi, mikor kapcsolódnak össze a tengelykapcsoló-tárcsák, és ennek megfelelően szabályozza az átmenetet. Az elektronikának viszont óvatosabb megközelítést kell alkalmaznia — tovább tartja nyitva a tengelykapcsolót, hogy elkerülje a rángatást és megelőzze a kopást. Az eredmény: érezhető teljesítménymegszakítások gyorsítás közben.
Az egyetlen valódi megoldás a váltási idő csökkentése, ez azonban közvetlenül növeli az egység költségét — olyan kompromisszum, amely korlátozza a félautomata sebességváltók alkalmazását a költséghatékony járművekben.
A DCT-forradalom: a kettős kuplungos váltó bemutatása
A kettős kuplungos váltó (DCT), amely az 1980-as évek elején jelent meg, egy ügyes mechanikai áttöréssel orvosolta ezeket a hiányosságokat. Vegyük például a Volkswagen 6 fokozatú DSG-jét. Ez a következőket tartalmazza:
- Két másodlagos tengely hajtott fogaskerekekkel és szinkronokkal
- Két elsődleges tengely — az egyik a másikba ágyazva, akár egy orosz matrjoska baba
- Két külön többtárcsás tengelykapcsoló, egy-egy minden elsődleges tengelyhez
Így oszlanak el a fokozatok:
- Külső elsődleges tengely: 2., 4. és 6. fokozat
- Belső elsődleges tengely: 1., 3., 5. és hátramenet fokozat
Ettől olyan gyors a DCT: miközben az autó 1. fokozatban halad (belső tengely, első tengelykapcsoló zárva), az elektronika egyidejűleg előválasztja a 2. fokozatot a külső tengelyen — annak ellenére, hogy az a tengelykapcsoló nyitva marad. Ezért nevezik a DCT-ket előválasztós sebességváltóknak is.
Amikor elérkezik a váltás pillanata, az első tengelykapcsoló kinyílik, a második pedig egyidejűleg bezáródik. A nyomaték átkerül a külső tengelyre és a 2. fokozatba — szinte a teljesítmény megszakítása nélkül. Az eredmény lenyűgöző: a Golf DSG mindössze 8 ezredmásodperc alatt vált, szemben a Ferrari Enzo 150 ezredmásodpercével.
DCT vs. félautomata: a legfontosabb különbségek
- Sebesség: a DCT egyszámjegyű ezredmásodpercek alatt vált; a félautomata sebességváltók ennél lényegesen tovább tartanak
- Simaság: a DCT-átmenetek az előválasztott fokozatoknak köszönhetően szinte zökkenőmentesek; a félautomaták érezhető teljesítményvisszaeséseket okozhatnak
- Hatékonyság: a DCT-k üzemanyag-hatékonyabbak a hagyományos automatáknál
- Költség: mindkét technológia árfelárral jár, bár a DCT-k idővel hozzáférhetőbbé váltak
- Nagy nyomaték kezelése: a korai DCT-k nehezen birkóztak meg a nagy nyomatékú alkalmazásokkal — ezt a korlátot a Ricardo 1000 lóerős Bugatti Veyronba szerelt DSG-je oldotta meg
Ki használ ma DCT-t?
A kettős kuplungos váltók ma már nem csak a Volkswagen-csoport járműveiben találhatók meg. Manapság a DCT-technológiát a következők használják:
- BMW
- Ford
- Mitsubishi
- FIAT
- Porsche — egy márka, amely arról ismert, hogy csak az idő által kipróbált technológiákat vezeti be
Eközben a félautomata sebességváltók továbbra is uralják a szuperautók szegmensét — bár a különbség itt is csökken. A Ferrari 599 GTB Fiorano robotizált sebességváltója például mindössze tíz ezredmásodperc nagyságrendben vált, jócskán megelőzve az olyan megfizethetőbb félautomata rendszereket, mint az Opel Easytronic.
Az autóipari sebességváltók jövője
Az iparági elemzők előrejelzése szerint a DCT és a CVT (fokozatmentes sebességváltó) válik a következő években a meghatározó váltótípussá. A manuális sebességváltó — amelyet a tengelykapcsoló-pedál határoz meg — lassan eltűnik, még a teljesítményorientált sportautókból is. Ahogy a vezetőtámogató rendszerek és az automatizálás fejlődik, a kényelem felé tartó elmozdulás csak gyorsul.
Ez egy fordítás. Az eredetit itt olvashatja: https://www.drive.ru/technic/4efb332e00f11713001e3f50.html
Közzététel november 18, 2021 • 5 perc olvasási idő
