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 tkví 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: nižší mechanické ztráty z důvodu chybějícího měniče momentu, ale také absencí lamelových spojek. V praxi tak nabídla vyšší mechanickou účinnost v porovnání s planetovou.
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.
Dvě převodové „kolomety“: dvouspojková vs. sekvenční
Dvouspojková převodovka 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 (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 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 výrazně jednodušší a lehčí. Obvykle 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 porovnání odlišných koncepcí najdeme na příkladu závodního Volkswagen Golf GTI TCR, který lze vybavit oběma typy skříní. Hmotnostní rozdíl mezi DSG a sekvenční skříní činí výrazných 45,4 kg. Kromě ceny a hmotnosti hraje roli i životnost: pro vytrvalostní závody bývá podle informací vhodnější DSG.
Rozdíly v konstrukci ozubených kol a řazení
U dvouspojkové skříně se využívá šikmého ozubení, zatímco sekvenční převodovka může používat ozubená kola jak se šikmým, tak i s přímým ozubením. Předností druhého jmenovaného jsou teoreticky nižší mechanické ztráty v daném převodu.
Namísto běžných synchronizačních spojek, které srovnávají obvodové rychlosti na dvou sousedních ozubených kolech, u sekvenční převodovky používají zubové spojky - podobné těm, které známe z pohonů všech kol. Řazení probíhá natvrdo, tedy bez synchronizace.
Řazení sekvenční převodovky je extrémně rychlé, avšak méně hladké a také hlučné. Životnost zubových spojek bývá omezená, a proto bývá sekvenční převodovka v souvislosti s běžnými silničními vozy vzácnější.
Ovládání a provoz sekvenční převodovky
Základní princip zůstává: každé totiž vyžaduje alespoň dvě hřídele a alespoň jedno propojení kol, které zajišťuje jednotlivé rychlostní stupně. Hlavní rozdíl spočívá v řízení: u sekvenční převodovky je pohyb řadících vidlic prováděn řadícím válcem, který má vyfrézované drážky, do nichž jsou uchyceny vidlice. Pootočením válce do úhlu odpovídajícího zvolenému rychlostnímu stupni dojde k natočení vodící drážky a posunu vidlice po ose. V mezních vychýleních dojde k posunutí ozubené spojky do polohy nutné k zařazení či vyřazení rychlosti. Při každém natočení válce dojde k pohybu pouze jedné vidlice. Jedna vidlice spíná dva rychlostní stupně, v každé mezní poloze jeden.
U sekvenčních převodovek lze použít dva způsoby ovládání: mechanicky táhlem napojeným na řadící páku, nebo hydraulicky prostřednictvím joysticku či pádel pod volantem. U některých modelů jsou vidlice a válce propojeny s centrálním válcem a hřebenovým převodem, který slouží k řízení natáčení válce a posunu řadících vidlic. Hydraulické řízení pracuje prostřednictvím čerpadla, ventilů a rozvaděče; tlak se přivádí na píst v jednom směru, druhý tlak se odvádí do zásobníku kapaliny. Tyto detaily ukazují, jak hydraulika a mechanika spolupracují na rychlém a spolehlivém přeřazení.
Proti „vypadnutí“ rychlostních stupňů bývá systém SIDU, a řadič v převodovce obsahuje elektronické řízení spolu s EPS (electronic pressure sensor), který po uchopení řadící páky vyšle signál k odstavení výkonu motoru. Nastavení síly EPS a doby odstavení motoru může výrobce ovládat pomocí počítače.
Parametry a systémy konkrétních sekvenčních převodovek
Sekvenční převodovka Kaps Transmissions je konstruována k přenosu krouticího momentu max. do hodnoty 800 Nm. Měla by být o 16 kg lehčí než srovnatelná sériová převodovka do vozu Subaru Impreza. Zpátečku lze zařadit z 1. nebo 6. rychlostního stupně. Převodovka má zabudované hydraulické čerpadlo a díky vnitřním kanálkům minimalizuje množství externích hadiček.
Proti „vypadávání“ rychlostních stupňů je převodovka chráněna systémem SIDU. Řazení páky dodávané s převodovkou obsahuje systém EPS, který po uchopení páky vyšle signál k odstavení výkonu motoru. Potřebná síla pro EPS je nastavitelná v rozmezí 2-5 kg. Doba odstavení motoru se liší podle rychlostního stupně a rychlosti řazení.
V praxi existují dva způsoby ovládání: táhlem na středovém tunelu a hydraulicky. Na obrázcích je ukázáno, jak hydraulické ovládání funguje a jak mechanické provedení propojuje pohyb páky s natáčením válce.
Proč a kdy používat sekvenční převodovku?
Sekvenční převodovka bývá v masové produkci zřídka, ale najde své uplatnění v závodních autech a některých sportovních silničních vozech. Její výhodou je extrémně rychlé řazení, nízká hmotnost a poměrně jednoduchá konstrukce. Nevýhodou je vyšší hlučnost, vyšší mechanické namáhání spojek a nutnost odstavení motoru pro některé operace přeřazení.
V praxi nám často vyvstává srovnání DSG a sekvenční skříně. DSG (dvouspojková převodovka) nabízí rychlé řazení a vysokou účinnost díky absenci měniče momentu a lamelových spojek, ale vyžaduje pečlivé řízení a je dražší na výrobu. Sekvenční převodovka má naopak nižší počet komponent, je lehčí a levnější, ale bývá hlučnější a její opotřebení spojek je rychlejší.
Životní cyklus, údržba a servis
Automatické převodovky vyžadují pravidelnou údržbu: výměnu oleje, proplachování převodovky a diagnostiku. U DSG je třeba zvláštní pozornost věnovat spojkám a řízení hydrauliky; u sekvenčních převodovek zase integrované systémy pro odstavení výkonu motoru a řízení vidlic.
Výměna oleje v sekvenční převodovce bývá doporučována v různých intervalech podle výrobce; obecně je vhodné ji provádět kolem 60 000 km, některé značky navíc doporučují i častější výměny. Kontrola množství oleje se provádí na vodorovné ploše s vypuštěnou zátkou; hladina by měla být nad okrajovým ryskem. Při výměně oleje je nutné vypustit starý olej úplně a následně doplnit novým.
Prodloužení životnosti zahrnuje také pravidelný servis a diagnostiku, sledujte varovné signály jako neobvyklé zvuky či změny v řazení. U elektromobilů bývá situace jednodušší: jednostupňová redukční převodovka a okamžitá reakce plynu, bez řazení.
Jak se řadí s automatickou převodovkou?
Automatická převodovka kombinuje mechaniku, hydrauliku a elektroniku, která detekuje jízdní podmínky a upravuje řazení pro co největší pohodlí a efektivitu. Základní režimy bývají P (park), R (zpátečka), N (neutral) a D (jízda). Moderní automaty mohou nabízet i režimy L (nízký stupeň), I (střední stupeň) a sportovní režimy; u některých převodovek lze řadit manuálně pomocí pádel pod volantem.
U dvouspojkových DSG a dalších verzí jsou často k dispozici doplňkové režimy jako sport nebo manuální řízení. Dále je důležité dodržovat pravidla pro začátek a zastavení: nejprve je třeba brzdit při stání, nezařazovat neutrál z kopce a podobně; některé modely vyžadují zařazení P při parkování, jiné ve stavu vozidla na stojanu.
Rychlá fakta a souhrn
Automatické převodovky různých typů nabízejí odlišné principy řazení a uživatelské zkušenosti. DSG (dvouspojková) využívá dvě spojky pro rychlé řazení, má vynikající výkon a efektivitu; CVT (bezestupňová) umožňuje plynulý kontinuální změnový poměr, často bez jasných „stupňů“. Robotizovaná převodovka kombinuje prvky manuálního řazení s elektronikou. Planetová převodovka mění poměr prostřednictvím slunečních, planetových a obvodových kol.
Správná údržba, včetně výměny oleje a diagnostiky, je klíčem k dlouhé životnosti. Pozornost patří i výběru režimů, které nejlépe odpovídají jízdním podmínkám a stylu jízdy.
🎧Převodovka – Od Řemenů K Automatu
tags: #sekvencni #razeni #automaticka #prevodovka