Úvod do problematiky automatických převodovek
Automatická převodovka je již dlouho známým pojmem, který většina z nás spojuje s určitými přednostmi i nevýhodami. Málokdo si však plně uvědomuje, jak se situace v oblasti automatických převodovek v posledních letech podstatně změnila. Tradiční představa automatické převodovky jako klasické planetové několika-stupňové převodovky s hydrodynamickým měničem, doplněné elektronikou, již nemusí být vždy pravdivá. Přestože tento typ převodovky je stále nabízen u většiny vozů, je důležité vědět, že pojem „automatická“ může v současnosti znamenat i pokročilejší řešení s lepšími vlastnostmi, než jaké nabízí manuální převodovka.
Pro srovnání různých přístupů k automatickému řazení můžeme vzít jako příklady vozy jako Škoda Superb s převodovkou Tiptronic, Audi A6 s převodovkou Multitronic a Alfa Romeo se systémem Selespeed. Všechny tyto vozy mají společné to, že disponují pouze dvěma pedály - plynovým a brzdovým.
Klasický automat: Škoda Superb a Tiptronic
Škoda Superb s převodovkou Tiptronic je klasickým zástupcem automatů, jaké známe. Jedná se o pětistupňovou planetovou převodovku s hydrodynamickým měničem, která je vybavena inteligentní elektronikou. Tato elektronika přizpůsobuje řazení aktuálním jízdním podmínkám. I přes to, že jde o moderní typ klasického automatu, má své nevýhody. Mezi ně patří zhoršení jízdních vlastností, projevující se nižší maximální rychlostí a pomalejším zrychlením, a také vyšší spotřeba paliva, což má dopad na horší emise.
Tento typ převodovky je mezi „automaty“ stále nejběžnější, a to především z důvodu nižších výrobních nákladů oproti jiným druhům a dlouholetého ověřeného použití, které zaručuje vysokou spolehlivost.
Inovativní přístup: Audi A6 s Multitronic
Audi A6, ačkoliv je nabízeno i s převodovkou Tiptronic (která je v podstatě shodná s tou ve Škodě Superb), umožňuje u některých motorizací objednání převodovky Multitronic. Tento systém, ačkoliv se název může zdát podobný, představuje něco zcela odlišného. Základem převodovky Multitronic je dvojice řemenic s proměnlivým průměrem, mezi nimiž je umístěn řemen z ocelových lamel. Tato převodovka je označována jako „bezestupňová“ díky teoretické možnosti dosáhnout nekonečného počtu převodových stupňů plynulou změnou průměru řemenic.
Tento systém byl donedávna doménou skútrů a menších japonských automobilů. Poprvé se objevil již v 60. letech u malého vozu Daf Variomatic. Díky pokroku v technologiích se podařilo vyřešit otázku životnosti řemenu a přenosu vysokých výkonů, což umožnilo jeho integraci do běžných vozů. Původně se objevil například u modelu Nissan Micra N-CVT a dnes je k dispozici i u značek jako Audi nebo Subaru.
Specifickým jízdním projevem tohoto systému je minimální změna otáček motoru při stejné poloze plynového pedálu během akcelerace. Například při zrychlování z 60 na 100 km/h může motor setrvávat na konstantních 2500 otáčkách za minutu.
Sekvenční řazení a výhody Multitronic
Přestože se jedná o bezestupňovou převodovku, systém Multitronic nabízí i možnost sekvenčního řazení. To je umožněno předprogramovanými „virtuálními převodovými stupni“, které řidič volí pouhým posunutím voliče převodovky.
Hlavními výhodami bezestupňových převodovek, jako je Multitronic, jsou zachování jízdních vlastností srovnatelných s manuální převodovkou a také nízká spotřeba paliva a emise, které jsou téměř na úrovni manuálního řazení.
Další typy automatických převodovek
Alfa Romeo Selespeed
Dalším zajímavým typem je převodovka Selespeed, kterou najdeme u vozů značky Alfa Romeo. Nejedná se o plně automatický systém, ale o zrobotizovanou sekvenční převodovku, jejíž řazení obstarává elektronika. Tato převodovka postrádá hydrodynamický měnič a využívá elektronicky ovládanou spojku.
Systém Selespeed u vozů Alfa Romeo může být vybaven i pádly pod volantem ve stylu Formule 1. Jeho specialitou je automatické podřazování s meziplynem při brzdění. Samozřejmostí je i možnost plně automatického provozu.
Mezi výhody tohoto systému patří opět nezměněné jízdní vlastnosti, avšak mezi největší nevýhody patří relativně vysoké výrobní náklady.
Porovnání režimu D (Drive)
Přestože všechny tyto vozy nabízejí na voliči převodovky standardní režimy jako P (Park), N (Neutral), D (Drive) a R (Reverse), způsob, jakým vykonávají režim D, se u každé z nich liší.
Je obtížné s jistotou říci, jak dlouho bude typ převodovky používaný ve Škodě Superb nadále v prodeji, ale již nyní je zřejmé, že je tento systém překonán.
Konstrukční zadání pro moderní automatickou převodovku
Základním zadáním pro vývoj moderní automatické převodovky bylo zkombinovat sportovnější a úspornější jízdu s manuální převodovkou a komfort automatické převodovky. Cílem bylo vyvinout převodovku, která by nabídla „větší zrychlení než převodovka s ručním řazením, měla by spotřebu podstatně nižší než automatická převodovka a nižší než převodovka s ručním řazením, a přitom by byla komfortnější než automat.“ Toto zadání formuloval Reinhard Gesenhaus, vedoucí vývoje převodovek u Audi.
Výsledkem tohoto zadání se stala převodovka Multitronic.
Audi A6 s Multitronic: Technická specifikace a přínosy
Bezestupňová automatická převodovka Multitronic, montovaná do Audi A6 2.8, naplňuje všechny body technického zadání. Model A6 s převodovkou Multitronic zrychluje z 0 na 100 km/h o 1,3 sekundy rychleji a má průměrnou spotřebu podle normy EU o 0,9 litru paliva menší než dosavadní pětistupňová automatika.
Komfort, který Multitronic nabízí, nelze vyjádřit čísly. Bez ohledu na to, jak náhle a silně řidič sešlápne plynový pedál, reakce není trhavá, nic se netřese ani netřepe. Tento výsledek je výsledkem důsledné a dlouhodobé vývojové práce.
Historie a princip fungování Multitronic
Reinhard Gesenhaus uvádí, že na vývoji tohoto systému v různých variantách se pracuje již od roku 1980. Základním principem převodovky je variátor. U Multitronicu probíhá přenos momentu pomocí řetězu, který se pohybuje mezi dvěma páry kuželových kotoučů. Jeden z kotoučů je posuvný ve směru osy, což umožňuje měnit oběžnou dráhu řetězu a tím i převodový poměr.
Převodový rozsah Multitronicu je neobvykle velký, přibližně 6,0 (od převodu pro rozjezd 12,7 k převodu pro předjíždění 2,1), což umožňuje jak sportovní rozjezd, tak pohodlné rychlé cestování po dálnici s příznivou spotřebou.
Vývoj řetězu a řešení problémů
Ačkoliv se princip CVT zdá jednoduchý, jeho realizace byla historicky obtížná. Mnoho systémů muselo z bezpečnostních důvodů pracovat s velmi vysokou přítlačnou silou, aby se zabránilo prokluzování řetězu. Aby se minimalizovaly ztráty účinnosti, Audi ve spolupráci s firmou LUK vyvinulo nový typ řetězu pro přenos síly - sponový řetěz. Tento řetěz, složený z 75 balíků spon spojených kolíky, je dostatečně stabilní pro přenos vysokých točivých momentů, až 280 Nm u Audi A6 2.8. Podle Reinharda Gesenhausse zvládá tento řetěz tahové síly až 1,7 tuny.
Důležitou roli hraje i přesné dávkování přítlačné síly řízené hydraulikou. Další zvláštností Multitronicu je oddělené řízení obou funkcí kuželových kotoučů variátoru - přenosu přítlačné síly a změny převodu.
Jízdní projev a spojky pro rozjezd
Celkově Multitronic zprostředkovává pocit jízdy, který je podstatně bližší klasické automatické převodovce než běžné CVT, a to bez nepříjemného škubání. Nová převodovka se vyhýbá „efektu gumového pásu“ díky hbité změně převodu a odpovídající změně otáček, což zajišťuje sportovnější a dynamičtější reakce.
Místo obvyklého hydrodynamického měniče Audi u Multitronicu používá dvě lamelové spojky pro rozjezd (jednu pro směr vpřed, jednu pro směr vzad). Toto řešení přináší několik výhod: výrazně lepší účinnost a možnost nastavení různých charakteristik rozjezdu, od citlivého odlepení na kluzkém povrchu až po sportovní rozjezd s plným plynem. K tomu přispívá i řízení lamelovou spojkou Kriechmoment (moment lezení).
Elektronické řízení a psychologický aspekt
Elektronické řízení je u Multitronicu pevně spojeno s hydraulikou, čímž se eliminují kabely a zástrčkové spoje, které Reinhard Gesenhaus označuje za „nejčastější příčinu poruch u automatických převodovek“.
Přestože technické problémy bezestupňové automatické převodovky Multitronic byly vyřešeny, zůstává psychologický aspekt. Evropané, na rozdíl od Američanů a Japonců, nejsou tak velkými fanoušky automatických převodovek. Nicméně Multitronic, jako nové spojení mezi řidičem, autem a vozovkou, může v budoucnu ztížit rozhodování se pro jiné řešení.
Pro uklidnění skeptiků je třeba dodat, že stejně jako Audi Tiptronic, i Multitronic je vybaven možností manuálního řazení šesti stupňů.
Audi-Multitronic gearbox model
Srovnání Multitronic a Tiptronic
Rozdíl mezi převodovkami Multitronic a Tiptronic je ve většině případů patrný na jízdních vlastnostech vozu, především v okamžiku řazení. U Tiptronicu, který je „klasickým automatem“, je přeřazení zřetelněji cítit. Naopak Multitronic nabízí plynulejší přechody, které jsou méně nápadné.
Technické rozdíly
Existují i další technické rozdíly. Multitronic používá přibližně 5 litrů oleje, zatímco Tiptronic 10 litrů. U Tiptronicu se každých 60 000 km provádí kontrola hladiny oleje, u Multitronicu se olej mění. U Tiptronicu je přeřazení cítit mnohem více než u Multitronicu, kde je tento projev minimální.
Multitronic se navíc učí podle stylu jízdy řidiče, což může vést k úspoře paliva až o 1 litr oproti manuální převodovce, pokud řidič nevyužívá plný výkon motoru.
Použití v modelech Audi
Převodovka Multitronic byla používána u vozů Audi s pohonem přední nápravy (FWD) a výkonem do 204 k, především v modelech Audi A4 (B6/B7/B8) a A6. Převodovka Tiptronic byla často spojována s pohonem všech kol (quattro) a s výkonnějšími motory.
Například v Audi A6 Avant (generace C6 z roku 2004-2005) mohl být motor 2.4 V6 kombinován s převodovkou Multitronic, zatímco silnější motory (např. 3.0 V6 TDI) byly standardně dodávány s pohonem quattro a šestistupňovým automatem Tiptronic, nebo s manuální převodovkou.
Problémy a údržba
Přestože moderní automatické převodovky nabízejí mnoho výhod, je důležité věnovat pozornost jejich údržbě. Někteří uživatelé Multitronicu hlásili problémy jako škubání při akceleraci, kolísání otáček, poruchy řídicí jednotky, olejového čerpadla a natažení řetězu. Častým problémem bylo také „popojíždění“ vozu na převodový stupeň N a zasekávání v poloze D, způsobené poškozením kuželíkových kol.
Výrobce doporučoval výměnu převodového oleje každých 60 000 km, avšak mnoho uživatelů tuto údržbu zanedbávalo, což vedlo k nákladným opravám.
U převodovky Tiptronic, ačkoliv výrobci tvrdí, že je bezúdržbová, je péče nezbytná. Vozidla s Tiptronicem by se neměla po delší vzdálenost (nad 50 km) nebo rychlostí (nad 50 km/h) táhnout.
Závěr
Volba mezi převodovkami Multitronic a Tiptronic závisí na individuálních preferencích a prioritách řidiče. Multitronic nabízí plynulejší jízdu, nižší spotřebu a dynamičtější reakce, zatímco Tiptronic představuje osvědčené a spolehlivé řešení s jasněji definovanými převodovými stupni. Oba systémy však vyžadují pravidelnou údržbu, aby byla zajištěna jejich dlouhodobá funkčnost a spolehlivost.