Poloautomatické prevodovky stoja na hranici medzi kontrolou vodiča a automatizáciou — ponúkajúc to najlepšie z manuálnych aj automatických prevodoviek. Aby sme skutočne pochopili, ako funguje poloautomatická prevodovka, je užitočné najprv si zopakovať základy konvenčnej manuálnej prevodovky.
Ako funguje manuálna prevodovka: Základy
Tradičná manuálna prevodovka je postavená okolo dvoch hlavných hriadeľov:
- Primárny (hnací) hriadeľ — prijíma točivý moment od motora prostredníctvom ozubeného kolesa spojky
- Sekundárny (hnaný) hriadeľ — prenáša prevedený točivý moment na hnacie kolesá
Oba hriadele nesú ozubené kolesá, ktoré sa zapájajú v pároch. Na primárnom hriadeli sú ozubené kolesá pevne uchytené; na sekundárnom sa voľne otáčajú. V neutráli sa všetky sekundárne ozubené kolesá otáčajú bez prenosu točivého momentu na kolesá.
Pri radení prevodových stupňov vodič stlačí spojku, aby odpojil primárny hriadeľ od motora. Pohybom radiacej páky sa posúvajú špeciálne zariadenia nazývané synchronizátory pozdĺž sekundárneho hriadeľa. Spojka synchronizátora potom pevne uzamkne príslušné ozubené koleso na hriadeli. Keď je spojka uvoľnená, točivý moment tečie cez uzamknuté ozubené koleso pri zvolenom prevodovom pomere, pokračujúc k finálnej pohonne a kolesám. Aby bola prevodovka kompaktná, sekundárny hriadeľ je často rozdelený na dve časti, pričom hnané ozubené kolesá sú rozmiestnené na oboch poloviciach.
Ako funguje poloautomatická prevodovka
Poloautomatická prevodovka sa riadi úplne rovnakými mechanickými princípmi — s jedným kľúčovým rozdielom: servopohony ovládajú spojku a výber rýchlostného stupňa namiesto vodiča. Tieto pohony zvyčajne zahŕňajú:
- Krokový elektromotor s reduktorom
- Servojednotku na ovládanie spojky
- Hydraulické pohony v niektorých konfiguráciách
Elektronická riadiaca jednotka (ECU) riadi celý proces. Keď je vydaný príkaz na zmenu rýchlostného stupňa:
- Prvý servo stlačí spojku
- Druhý servo presunie synchronizátory do požadovaného rýchlostného stupňa
- Prvý servo pomaly uvoľní spojku
Tým sa úplne eliminuje potreba pedála spojky. V automatickom režime palubný počítač spúšťa radenie na základe rýchlosti vozidla, otáčok motora a vstupov zo systémov ako ESP a ABS. V manuálnom režime vodič riadi radenie prostredníctvom voliča rýchlostných stupňov alebo radiacich pák.
Nevýhoda: Nedostatok spätnej väzby spojky
Primárnou slabinou poloautomatickej prevodovky je absencia hmatovej spätnej väzby spojky. Skúsený vodič dokáže presne cítiť, kedy sa lamely spojky zaberú, a podľa toho modulovať prechod. Elektronika však musí zaujať konzervatívnejší prístup — držať spojku otvorenú dlhšie, aby sa predišlo trhaniu a opotrebeniu. Výsledkom sú viditeľné prerušenia výkonu počas zrýchľovania.
Jediným skutočným riešením je skrátenie doby radenia, ale to priamo zvyšuje náklady na jednotku — kompromis, ktorý obmedzuje poloautomatické prevodovky v cenovo dostupných aplikáciách.
Revolúcia DCT: Dvojspojková prevodovka — vysvetlenie
Dvojspojková prevodovka (DCT), ktorá sa objavila začiatkom 80. rokov, riešila tieto nedostatky dômyselným mechanickým prelomom. Vezmime si 6-stupňový DSG Volkswagenu ako skvelý príklad. Obsahuje:
- Dva sekundárne hriadele s hnanými ozubenými kolesami a synchronizátormi
- Dva primárne hriadele — jeden vnorený do druhého, ako ruská matrjoška
- Dve samostatné viaclamelové spojky, jedna pre každý primárny hriadeľ
Takto sú rozdelené rýchlostné stupne:
- Vonkajší primárny hriadeľ: 2., 4. a 6. rýchlostný stupeň
- Vnútorný primárny hriadeľ: 1., 3., 5. a spätný chod
Tu je dôvod, prečo je DCT taká rýchla: zatiaľ čo auto jazdí na 1. rýchlostnom stupni (vnútorný hriadeľ, prvá spojka zatvorená), elektronika súčasne predbežne vyberie 2. rýchlostný stupeň na vonkajšom hriadeli — aj keď táto spojka zostáva otvorená. Preto sa DCT nazývajú aj predbežne výberové prevodovky.
Keď nastane bod radenia, prvá spojka sa otvorí a druhá sa súčasne zatvorí. Točivý moment sa prenesie na vonkajší hriadeľ a 2. rýchlostný stupeň — takmer bez prerušenia toku výkonu. Výsledok je ohromujúci: Golf DSG radí za iba 8 milisekúnd, v porovnaní so 150 ms na Ferrari Enzo.
DCT vs. Poloautomat: Kľúčové rozdiely
- Rýchlosť: DCT radí v jednociferných milisekundách; poloautomatické prevodovky trvajú výrazne dlhšie
- Plynulosť: Prechody DCT sú takmer bezproblémové vďaka predbežne zvoleným rýchlostným stupňom; poloautomaty môžu produkovať viditeľné poklesy výkonu
- Efektivita: DCT sú palivovo úspornejšie ako tradičné automaty
- Cena: Obe technológie nesú cenovú prirážku, aj keď DCT sa časom stali dostupnejšími
- Schopnosť vysokého točivého momentu: Ranné DCT mali problémy s aplikáciami vysokého točivého momentu — obmedzenie vyriešil DSG od Ricardo namontovaný na Bugatti Veyron s 1 000 k
Kto dnes používa DCT?
Dvojspojkové prevodovky už nie sú exkluzívne pre vozidlá skupiny Volkswagen. Dnes technológiu DCT používajú:
- BMW
- Ford
- Mitsubishi
- FIAT
- Porsche — značka známa tým, že prijíma iba časom overené technológie
Medzitým poloautomatické prevodovky naďalej dominujú v segmente superáut — aj keď aj tu sa rozdiel zmenšuje. Robotizovaná prevodovka Ferrari 599 GTB Fiorano napríklad radí za niekoľko desiatok milisekúnd, ďaleko prekonávajúc cenovo dostupnejšie poloautomatické systémy ako Opel Easytronic.
Budúcnosť automobilových prevodoviek
Priemyselní analytici predpovedajú, že DCT a CVT (plynule meniteľná prevodovka) sa stanú dominantnými typmi prevodoviek v nasledujúcich rokoch. Manuálna prevodovka — definovaná pedálom spojky — pomaly mizne, dokonca aj zo športových áut orientovaných na výkon. Keďže systémy asistencie vodiča a automatizácia napredujú, posun smerom k pohodliu sa len zrýchľuje.
Toto je preklad. Originál si môžete prečítať tu: https://www.drive.ru/technic/4efb332e00f11713001e3f50.html
Publikované november 18, 2021 • 5m na čítanie
