První dvouspojkovou převodovku zkonstruovali u Porsche v 80. letech. V roce 2002 dorazila do silničních vozidel zásluhou VW a Audi. Naproti tomu sekvenční převodovka je ve své ryzí formě dodnes záležitostí zejména závodních aut. V minulém desetiletí se poprvé objevila dvouspojková samočinná převodovka v autech určených pro běžný provoz. Jejím smyslem bylo nahradit do té doby velmi rozšířenou planetovou převodovku s měničem momentu. Z pohledu jízdy tkvěl hlavní rozdíl v rychlosti řazení, v němž dvouspojková převodovka svého soka výrazně předčila. Druhou stranou mince ale byla plynulost změny převodu, v čemž má planetový automat s měničem momentu dodnes navrch. Jenže dvouspojková převodovka měla ještě jednu výhodu. Tou byly nižší mechanické ztráty z důvodu chybějícího měniče momentu, ale také absencí lamelových spojek. V praxi tak nabídla vyšší mechanickou účinnost v porovnání s planetovou. V době, kdy začaly automobilky hromadně hlídat emise oxidu uhličitého, šlo o vítaný benefit. Právě dvouspojková skříň pomáhala jeho produkci snižovat. Jelikož dvouspojková převodovka není zrovna levné zařízení, zpočátku se objevovala pouze ve výkonných vozech, v nichž zlepšovala hodnoty zrychlení. V té době ale již byla zcela běžná také sekvenční převodovka používaná u závodních automobilů, občas také u výkonných silničních vozů. V nich se poprvé objevila v roce 1997 na tehdy tři roky vyráběném Ferrari F355 coby verze F1. Později se spojení „sekvenční převodovka“ začalo používat v souvislosti s automatizovanými manuálními skříněmi, s nimiž má ovšem skutečná sekvence, o niž je zde řeč, jen málo společného.
Dvě jazykové linie: co je to dvouspojková a co sekvenční převodovka
Pokud byste dvouspojkovou převodovku ukázali někomu, kdo opravoval automaty třeba v 90. letech, patrně by jen nevěřícně kroutil hlavou. Technicky vzato zde totiž není nic, co by připomínalo typický planetový automat. Dvouspojkové převodovky jsou vlastně dvě manuální skříně spojené do jednoho obalu. Skládá se ze dvou vstupních (hnacích) hřídelů, které jsou souosé, a dvou výstupních (hnaných). S oběma vstupními hřídeli (tedy hnacími) jsou spojeny dvě soustředné spojky, kdy každý hřídel má vlastní. Samotné řazení převodů probíhá podobně jako u manuální převodovky přes synchronizační spojky na výstupních, tedy hnaných hřídelích. Rozdíl je ale v zapojení převodu do hnacího řetězce, což se děje v podstatě sepnutím jedné ze spojek a zároveň rozpojením té druhé. Právě proto je řazení tak rychlé.
Sekvenční převodovka je v porovnání s dvouspojkovou převodovkou výrazně jednodušší a také lehčí. Obyčejně si vystačí pouze se dvěma hřídeli - hnacím (vstupním) a hnaným (výstupním). Sekvenční převodovka je dále vybavena jednodušším pevným setrvačníkem, zatímco dvouspojková převodovka pracuje s dvouhmotovým. Asi nejlepší je porovnání obou odlišných převodovek pro závodní Volkswagen Golf GTI TCR. Ten se nabízí s dvouspojkovou převodovkou i sekvenční skříň. Hmotnostní rozdíl mezi oběma činí značných 45,4 kg. Kromě výrazně levnější ceny převodovky DSG mluví v její prospěch také výdrž - pro využití pro vytrvalostní závody se prý víc hodí právě DSG.
Rozdíly panují také v koncepci ozubených kol převodů. U dvouspojkové skříně se využívá šikmého ozubení, kdežto sekvenční převodovka může používat ozubená kola jak se šikmým ozubením, tak také s přímým. Předností druhého jmenovaného jsou teoreticky menší mechanické ztráty v daném převodu. Další odlišnosti hledejte v samotném procesu řazení (změny převodu). Namísto běžných synchronizačních spojek umožňujících srovnat obvodové rychlosti na dvou sousedních ozubených kolech, se u sekvenční převodovky používají zubové spojky. Ano, podobné, jaké známe z přiřaditelných pohonů všech kol. Řazení zde probíhá lidově řečeno natvrdo, tedy bez synchronizace. Super rychlé, ale… Řazení tak vyžaduje větší sílu, čemuž musejí odpovídat použité materiály zubových spojek. Obyčejně je převodovka řešena tak, že dva sousední převody (tedy například 1. a 2.) mají vždy jednu oboustrannou zubovou spojku. Tu přímo posouváte pákou po drážkování hřídele. S dvouspojkovou skříní je společné postupné řazení, kdy pokud chcete přeřadit řekněme ze čtyřky na jedničku, nelze to přímo jako u klasické manuální skříně s řazením ve schématu písmene H, ale vždy přes trojku a dvojku. Řazení sekvenční převodovky je díky výše popsanému extrémně rychlé, ovšem zároveň méně hladké a rovněž velmi hlučné. Vzhledem k chybějící synchronizaci a možnosti řadit dokonce bez spojky je jasné, že životnost zejména zubových spojek je značně omezená. Repasi tak sekvenční převodovka vyžaduje běžně po ujetí několika tisíc kilometrů. A právě to je hlavní důvod, proč se prakticky nepoužívá v silničních autech, a to dokonce ani v těch vysoce výkonných a drahých.
Další pohled na vývoj a praktické ukázky
/ Foto: Archiv Autoforum.cz Německý dodavatel převodovek čelí novému problému, který se konečně rozhodl i řešit. Překvapivě jen u některých značek, a navíc novým softwarem. Devítistupňovou automatickou převodovku ZF jsme si mohli představit již v polovině roku 2011. Trvalo ovšem několik měsíců, než se rozšířila pod kapotu modelů koncernu FCA či značek Jaguar a Land Rover. Šéf severoamerické divize společnosti ZF Julio Caspari přitom uvedl, že devět rychlostních stupňů je přirozeným limitem, za který firma již nepůjde. Mezi automatem a teoretickou dokonalostí je totiž dle něj pouze 11procentní propast, jíž se již nevyplatí překonávat.
Někteří z nich si na automat stěžují již delší dobu, a to z řady důvodů. Jestli je devět stupňů už prostě moc, nevíme, ZF však dosud byla ke všem nářkům hluchá. Firma zareagovala až na poslední potíže, které jsou spojené s tím, že převodovky zcela náhle a neočekávaně zařadí neutrál a ohlásila svolávací akci, v jejímž středu jsou jen ve Spojených státech statisíce aut. Podle výrobce se chyba nachází v kabeláži převodovky, přičemž ZF nedoporučuje jednotlivým dealerům, aby chybu sami opravovali. Místo toho německý subdodavatel pustí do světa modernizovaný software, který by měl zjednat nápravu. Což je ale trochu překvapivé, neboť popisovaný jev i jeho příčina odkazují spíše k nutné výměně hardwaru.
Pro ZF je to přitom již druhá svolávací akce, se kterou je firma během krátké doby spojena. Ta předchozí se ji ale týkala pouze nepřímo, neboť v ní šlo o voliče osmistupňových automatických převodovek, který navrhl koncern FCA. Obecně se totiž má za to, že právě tento problém vedl (kromě vlastní chyby, pochopitelně) i k úmrtí herce Antona Yelchina. Také nová svolávací akce pro 505 tisíc aut se zatím týká koncernu Fiat Chrysler Automobiles, konkrétně pak Chrysleru 200, Fiatu 500X, Jeepu Cherokee a Renegade a Ramu ProMaster City. Ve všech případech jde přitom o modelové roky 2014 a 2015, pokaždé přitom závada bude řešena novým softwarem převodovky. Zatím nevíme, zda další automobilky užívající devítistupňový automat ZF přijdou na řadu později, ani neumíme říci, jestli svolávací akce zasáhne také Evropu - americká NHTSA je v těchto případech podstatně pružnější a otevřenější.
Všechny články na Autoforum.cz jsou komentáře vyjadřující stanovisko redakce či autora. V dalším dílu seriálu o samočinných převodovkách se zaměříme na bezstupňové CVT a na pravou míru uvedeme jednu zažitou nepravdu. Převodovky s plynule měnitelným převodem CVT (Continously Variable Transmission) jsou z principiálního hlediska vůbec nejlepším typem pro pohon strojů se spalovacím motorem, tedy i automobilu. Jak už název napovídá, na rozdíl od klasických stupňových převodovek nemají pevně dané převodové poměry, jejich konstrukce umožňuje teoreticky nekonečné množství převodů. Převodovky CVT se konstruují jako třecí, převodové stupně se nastavují změnou průměrů rotačních částí přenášejících točivý moment mezi vstupním a výstupním hřídelem.
V osobních automobilech se používají dva typy, variátorové a toroidní, přičemž drtivá většina patří do první kategorie. Éru masového nasazení cévétéček odstartoval v roce 1958 Variomatic použitý v malém automobilu DAF 600 (prototyp převodovky byl zkonstruován již o osm let dřív). Princip variátoru je však znám mnohem déle, popsal ho již Leonardo da Vinci v patnáctém století. Variátor tvoří dvě řemenice s axiálně posuvným kuželovým kolem, mezi nimiž obíhá klínový řemen nebo řetěz. Jedna řemenice je spojena se vstupním hřídelom (primární), druhá s výstupním (sekundární). Oddalováním a přibližováním kuželů se mění průměr, který řemen opisuje, a tím i samotný převodový poměr. Při rozjezdu, kdy je zapotřebí největší převod, resp. tažná síla, je na primární řemenici nastaven nejmenší průměr. Jelikož má řemen pevnou délku (nepočítáme-li mírné deformace), sekundární řemenice se sama nastaví na největší průměr. Zatímco potřebnou přítlačnou sílu primární řemenice vyvolává hydraulika, u sekundární kontrastní pružina. Nejlépe se fungování variátorové převodovky vysvětluje na jízdě ustálenou rychlostí. Po rovině ve 130 km/h převodovka nastaví převod tak, aby se otáčky motory pohybovaly v oblasti optimální spotřeby. Například zážehový 2.4/131 kW v Suzuki Kizashi točí pouhých 2000 min-1, což jsou hodnoty turbodieselů. Ve stoupání by však už motor neměl dost síly, což by vedlo ke zhoršení spotřeby (a emisí). Převodovka proto upraví převodový poměr a zvýší otáčky motoru. Převodový rozsah CVT určují průměry řemenic, takže je limitovaný zástavbovými rozměry. Nová generace převodovky Xtronic CVT od Nissanu montovaná do malé Micry se ale může pochlubit rekordní hodnotou 7,3 (samočinná osmistupňová ZF má 7), a to díky dalšímu dvoustupňovému planetovému převodu (1,821 a 1,000) vloženém do stávající jednoduché planetové převodovky. Tu má většina CVT, slouží však pouze k řazení zpětného chodu. Díky přídavnému převodu mohli konstruktéři použít menší řemenice, přičemž sekundární není už ponořená v olejové lázni. Zmenšily se tak rozměry skříně i vnitřní ztráty o 10 %! Součástí CVT jsou dále předlohový převod umožňující upravit převodovku pro různé verze motoru, tlumič torzních kmitů a rozjezdové spojky (elektronicky řízené lamelové či elektromagnetické práškové), které v poslední době nahrazuje hydrodynamický měnič. Ten výrazně zlepšuje komfort rozjezdu a díky blokovací spojce přemosťující měnič už nemá takové ztráty.
Důležitým prvkem CVT jsou převodové oleje, které jsou vzhledem k dosahovaným tlakům na bocích řemenic extrémně tepelně i tlakově namáhán. Výhody bezstupňových převodovek jsou jasné: ve srovnání s klasickými samočinnými převodovkami jsou menší, mohou mít větší rozsah převodů a asi o 10 % nižší spotřebu. Tak proč je nabízí jen pár výrobců? CVT snesou v porovnání s planetovými automaty mnohem menší zatížení. Nejslabším článkem je řemen. V počátcích byly pryžové, dnes se nejčastěji používá ocelový řemen splňující požadavky na pevnost, životnost i rozumnou cenu. Tvoří ho dva svazky pásů z ušlechtilé oceli, které nesou lisované kovové prvky. Přestože tyto řemeny snesou až 250 N.m, variátorové převodovky se objevují většinou jen se zážehovými motory. Spojení se vznětovými motory je sporadické. Prokluzující řemeny už po 70 000 km přinutily Ford stáhnout převodovku Durashift z nabídky modelu C-Max s 1.6 TDCi. Právě převodovka Multitronic používající místo řemenu řetěz měla snést vysoké točivé momenty i šestiválcového turbodieselu (2.7 V6 TDI). Bohužel zejména v kombinaci s chiptuningem ale znamenal vysoký točivý moment pro tuto převodovku postupnou zkázu řemenic. Ve značkovém servisu se opravy řeší výměnou za nový kus (cena asi 120 000 Kč), specializované servisy provedou podle stupně poškození nápravu asi za polovinu. Řetěz používá i převodovka Lineartronic od Subaru nabízená s pohonem všech kol a zážehovým 2.5/123 kW v modelech Legacy a Outback nebo Xtronic v Nissanu Murano.
Za nízkou popularitou CVT převodovek v Evropě ale stojí i její projev při jízdě. Lidem vadí neustálé kolísání otáček motoru a chování při plné akceleraci, kdy otáčky vyletí do oblasti maximálního výkonu, což bývá kolem 6000 min-1. Výrobci proto přišli s možností ručního řazení, nejčastěji šesti až sedmi (nový Multitronic v A6 dokonce osmi) přednastavených převodů, čímž se variátory přiblížily běžné samočinné převodovce. Ani skutečná spotřeba není v porovnání s konvenčními automaty o tolik nižší, často bývá dokonce horší. Zázračných hodnot motory s CVT dosahují pouze při homologaci (podle níž se určují daně), proto určitě tyto převodovky nevymřou. Na masovější rozšíření čekají toroidní bezstupňové převodovky. Jejich princip je přitom znám velmi dlouho, patentovat si ho nechal v USA Charles W. Hunt z Richmondu již v roce 1877.
Jedná se také o třecí převod, místo dvou řemenic a řemenu ale používá dva toroidní disky, jeden spojený se vstupním a druhý s výstupním hřídelem, mezi nimiž je kladka. Samotná změna převodu se děje jejím naklápěním, čímž se mění bod dotyku kladky s toroidními disky. U prvních toroidních převodovek ze začátku 20. století docházelo k přímému kontaktu kov na kov, takže toho moc nevydržely. Vyřešit tento problém se snažil koncern GM nebo Ford. Povedlo se to až japonské firmě NSK, která v roce 1978 představila převodovku Powertoros Unit. Poprvé toroidní převod použil v sériovém automobilu Nissan, a to v roce 1999 v modelech Cedric, Gloria a Skyline. Tato převodovka Extroid CVT měla dva sériově řazené toroidní převody s šesti přednastavenými převodovými stupni (poměry 2,857 až 0,660 a hydrodynamický měnič. Charakter CVT se všemi přednostmi i nectnostmi má také převodovka v hybridních modelech Toyota Prius/Auris HSD. Přesto to není klasický variátor s třecím převodem. Jediný řemen býval u starší generace použit jako předlohový převod, v poslední generaci ho nahradila ozubená kola. Základ ústrojí P410 tvoří jednoduché planetové soukolí s jediným převodem. Díky přesnému řízení otáček spalovacího motoru a elektromotoru však dokáže tato převodovka pokrýt celé rychlostní spektrum vozidla. Nicméně rozsah je pochopitelně omezen, proto třeba Prius jede jen 180 km/h. Zejména u zemědělských strojů se uplatňují bezstupňové převodovky typu IVT (Infinitely Variable Transmission).
Funkce dvouspojkové převodovky (DSG)
VW Passat B9 2.0TDI 110kW DSG ukazuje často i praktické aplikace. U některých modelů se uvádí široká paleta verzí s DSG, včetně modelů s tažným zařízením. Proč se zmiňuje i řazení v různých záporech ukazuje, jak složité mohou býti systémy v moderních vozech. CVT v japonských autech jsou obecně spolehlivé, pokud byl měněn olej - což se u 10 let starého Nissanu Qashqai ne vždy děje. Zkontrolujte záznamy a proveďte krátkou zkušební jízdu. Odpověď na tuto otázku začíná u vašich jízd, ne u značky. Jezdíte hlavně ve městě? Hledejte klasický hydrodynamický měnič nebo e-CVT hybrid (Toyota Yaris, Corolla). Vyhnou se nevýhodám suchých DSG v kolonách. Záleží vám na dynamice a sportovním pocitu? Hledáte nejnižší provozní náklady dlouhodobě? Kupujete ojeté auto? Vyhněte se starým suchým DSG (DQ200 před rokem 2014) a robotizovaným AMT - mají zdokumentovanou historii problémů. Typ převodovky ovlivní také váš servisní účet.
Orientační ceny servisu automatických převodovek v ČR, 2025-2026. U všech automatických převodovek platí jedno zásadní pravidlo: nikdy nemíchejte převodové oleje různých specifikací. Každý výrobce používá jiný viskózní stupeň a esterovou směs. Typ převodovky ovlivní cenu ojetého auta a rizikovost koupě. Klasické automaty ZF a Aisin jsou nejbezpečnější volbou. Jejich převodovky jsou důkladně prozkoumané mechaniky, náhradní díly dostupné, opravárenská zátěž zvladatelná. DSG mokrá spojka z VW Group je dnes spolehlivá - jde-li o rok 2016 a novější, riziko je minimální. Stará DSG suchá (před 2014) - zde je nutná diagnostika mechatroniky před koupí. Problémy s DQ200 jsou dobře zdokumentovány, opravy prodejce často retušuje v inzerátu. Vyžadujte záznamy: Byl měněn olej každých 60 000 km? CVT v japonských autech jsou obecně spolehlivé, pokud byl měněn olej - což se u 10 let starého Nissanu Qashqai ne vždy děje. Zkontrolujte záznamy a proveďte krátkou zkušební jízdu.
Hybridní planetové ústrojí Toyoty nemá žádnou třecí spojku ani řemen, které by se mohly opotřebovat - výkon se dělí přes planetovou převodovku. To se promítá do mimořádné životnosti. Doložená je třeba Toyota Camry Hybrid sloužící jako taxi v Dubaji, která najela přes 500 000 km na původní motor i převodovku (TopSpeed), a Priusy třetí generace běžně překračují 350 000 km bez zásahu do pohonného ústrojí. Odpověď na tuto otázku začíná u vašich jízd, ne u značky. Jezdíte hlavně ve městě? Hledejte klasický hydrodynamický měnič nebo e-CVT hybrid (Toyota Yaris, Corolla). Vyhnou se nevýhodám suchých DSG v kolonách. Záleží vám na dynamice a sportovním pocitu? Hledáte nejnižší provozní náklady dlouhodobě? Kupujete ojeté auto? Vyhněte se starým suchým DSG (DQ200 před rokem 2014) a robotizovaným AMT - mají zdokumentovanou historii problémů. Typ převodovky ovlivní také váš servisní účet.
tags: #prevodovka #se #zpetnym #vystredenim