Oleje pro planetové a rozvodové převodovky

Typy automatických převodovek

Automatické převodovky představují v současných automobilech jednu z hlavních kategorií převodových ústrojí. Dělí se na dva základní typy: stupňové a bezestupňové. Mezi stupňové převodovky patří běžné převodovky s ozubenými koly, kde se převodový poměr mění spojením příslušného převodového stupně.

Bezestupňové převodovky, známé také jako CVT (Continiously Variable Transmission), nabízejí zcela odlišný princip změny převodových poměrů. Nejčastějším řešením převodovky CVT je systém dvou kuželových kol spojených řetězem nebo řemenem. Aktivní kolo je poháněno klikovou hřídelí motoru, zatímco pasivní kolo, spojené s výstupní hřídelí převodovky, přijímá výkon přenášený přes řetěz/řemen. Klíčovým prvkem CVT je možnost měnit pracovní průměr kuželů pasivního kola, čímž se plynule mění převodový poměr. Pro zachování správného napnutí řetězu či řemenu se průměr aktivního kola mění nepřímo úměrně průměru pasivního kola. Tato technologie umožňuje motoru pracovat v optimálním pracovním bodě s nejvyšší účinností, zatímco se plynule mění pouze převodový poměr.

Převodovky CVT se vyznačují vysokou účinností, relativně nekomplikovanou konstrukcí a zlepšením hospodárnosti provozu spalovacího motoru. Tento typ převodovek je také využíván v hybridních pohonech (označovaných jako e-CVT). Mezi nevýhody však patří specifický akustický projev, který může řidič vnímat.

Údržba a specifika olejů

Intervaly výměny oleje v převodovkách jsou vždy stanoveny výrobcem. V případě, že nejsou tyto údaje k dispozici, lze se řídit průměrnými hodnotami. U převodovek CVT se doporučuje výměna oleje v rozmezí 60 000 až 150 000 km, ačkoli existují i převodovky, kde se olej nemění.

Speciální oleje pro převodovky CVT musí splňovat protichůdné požadavky. Na jedné straně musí zajišťovat nízké tření na všech převodech, na druhé straně musí zaručit vysoký koeficient dynamického tření na řemenu a vysoký koeficient statického tření na třecích deskách. Společnost TotalEnergies nabízí například olej FLUIDMATIC CVT MV, který je vhodný pro servis převodovek mnoha evropských i asijských značek a je určen pro CVT s řetězem i řemenem.

Olej v automatické převodovce se zásadně liší od motorového oleje. Zatímco v motoru je hlavním nepřítelem karbonizace a saze, u převodovek nedochází ke spalování a nevznikají emise. Skladba převodového oleje je bližší hydraulickým kapalinám, jako je olej v servořízení nebo brzdovém systému.

Převodové oleje mají tendenci absorbovat vlhkost (jsou hygroskopické). Někteří výrobci se tomu snaží zabránit konstrukcí uzavřené skříně převodovky, ale většina převodovek má odvětrání. Voda v oleji degraduje jeho mazací a hydraulické vlastnosti, což narušuje mazání a požadované tlakové přechody. Navíc olej zředěný vodou hůře chladí.

Moderní převodovky se dokáží s menšími odchylkami v kvalitě oleje částečně vyrovnat prostřednictvím přenastavení řídicích hodnot. Při dosažení určité úrovně degradace maziva však elektronika ztrácí schopnost kompenzace, což se může projevit kopanci a nepřesným řazením, obvykle ve vyšších otáčkách.

Na kvalitu oleje jsou citlivější převodovky DSG a CVT. U dvouspojkových převodovek (DSG) jedna kapalina maže hřídele, ložiska, mechatroniku i spojky, což vede k vyššímu podílu otěrů v mazivu. U CVT je klíčové obrovské tření, aby řemen neproklouzl.

U automatů typu DSG a CVT se doporučuje výměna maziva po 30 000 kilometrech. Planetové převodovky s hydroměničem snesou dvojnásobek, tedy 60 000 kilometrů.

Planetové převodovky s hydroměničem

Planetové převodovky s hydroměničem jsou nejrozšířenějším typem automatických převodovek, jejichž historie sahá do 40. let 20. století. Základem tohoto typu převodovky je planetové soukolí, které se skládá z korunového kola, satelitů a centrálního (planetového) kola.

Výhody planetových převodovek zahrnují široké spektrum převodů, schopnost přenášet velké točivé momenty a řadit pod zatížením. Na rozdíl od manuálních převodovek, kde je nutné odpojení od motoru, planetové převodovky mění stupně spojením nebo zastavením jednotlivých členů soukolí. Toto umožňuje jejich použití s přeplňovanými motory, neboť při řazení dochází jen k minimálnímu poklesu otáček motoru.

Brzdy a spojky v planetových převodovkách jsou ovládány tlakem oleje, který zároveň maže ozubená kola, cirkuluje v momentovém měniči a zajišťuje ovládání převodovky. Přestože někteří výrobci nepředepisují výměnu olejové náplně, z dlouhodobých zkušeností se doporučuje výměna po 80 000 km pro zajištění životnosti převodovky.

V minulosti řazení pracovalo na fyzikálním principu s využitím odstředivého regulátoru a šoupátka reagujícího na plynový pedál. Dnešní převodovky využívají složité hydraulické okruhy řízené elektronikou a informacemi ze senzorů. Moderní planetové převodovky řadí rychle a téměř bez cukání, přizpůsobují se stylu jízdy a jízdním podmínkám. Některé převodovky již nemají blokaci rychlostí pro brzdění motorem, protože řídicí program rozpozná jízdu z kopce.

Kromě plně automatického režimu je běžná i manuální volba pomocí voliče nebo páček na volantu. Některé moderní převodovky nemají ani mechanickou vazbu mezi voličem a převodovkou.

Vývoj počtu rychlostních stupňů a momentové měniče

S rostoucími výkony motorů a požadavky na snižování spotřeby se zvyšoval i počet rychlostních stupňů v automatických převodovkách. Zatímco první převodovky si vystačily se třemi nebo čtyřmi stupni, s využitím jednoduchého planetového soukolí, pozdější konstrukce s dvěma planetovými soukolími (Ravigneaux a Simpson) umožnily pokročilejší odstupňování.

V 90. letech se objevily pětistupňové převodovky, které kombinovaly dvojité planetové soukolí s jedním jednoduchým. Důležitým milníkem byla v roce 2003 šestistupňová převodovka ZF 6HP26, která využívala soukolí Ravigneaux doplněné o soukolí typu Lepelletier. Toto inovativní řešení snížilo počet řadicích členů, zmenšilo ztráty, zrychlilo řazení a zvýšilo celkový rozsah převodů.

Rekord v počtu rychlostí stanovil Lexus v roce 2006 s osmistupňovou převodovkou pro model LS460. Podobně jako 7G-Tronic, i tato převodovka využívá soukolí Ravigneaux doplněné o dvě jednoduchá soukolí typu Lepelletier. Osmistupňové převodovky se objevují i u značek Audi a Volkswagen. Firma ZF představila v roce 2009 vlastní osmistupňový automat 8HP, jehož funkční schéma bylo poprvé v historii kompletně vytvořeno na počítači. Tato převodovka má čtyři planetová soukolí a pro řazení využívá pouze pět prvků.

V současnosti ZF pracuje na osmi- a devítistupňových převodovkách pro příčnou zástavbu.

Momentový měnič je energeticky nejztrátovější částí hnacího řetězce. Skládá se ze tří lopatkových kol: čerpadlového (spojeného s klikovou hřídelí motoru a fungujícího jako setrvačník), turbínového (spojeného se vstupním hřídelem převodovky) a reaktorového. Největší ztráty vznikají při rozjezdu, kdy proudící olej vyrovnává otáčky čerpadlového a turbínového kola (tzv. skluz). Při největším rozdílu otáček reaktorové kolo násobí točivý moment motoru. S vyrovnáváním skluzu se tato schopnost snižuje a jakmile otáčky turbínového kola dosáhnou 85 % otáček čerpadlového, měnič se chová jako hydrodynamická spojka.

Dříve se řízený skluz a zvyšování momentu využívaly jako virtuální převodový stupeň, což umožňovalo automatům vystačit si se čtyřmi rychlostmi. Dnešní převodovky s více rychlostmi využívají tzv. přemostění (Lock-up), kdy elektronicky řízená spojka napevno spojí čerpadlové a reaktorové kolo, čímž se snižují ztráty. Například převodovka 7G-Tronic blokuje všechny stupně.

Mercedes-Benz přišel s řešením snížení ztrát u sedmistupňové převodovky Speedshift MCT, kde byl měnič nahrazen soustavou lamelových spojek v oleji, což snížilo spotřebu a prodlevu při rozjezdu.

tags: #olejove #napne #pro #planetovou #prevodovku #a