Většina lidí ví, že auta jsou dodávána se dvěma základními typy převodovek:manuální, které vyžadují, aby řidič měnil rychlostní stupně sešlápnutím spojkového pedálu a pomocí pákového řazení, a automaty, které za řidiče dělají veškerou práci při řazení pomocí spojek, měnič točivého momentu. a sady planetových převodů. Ale existuje také něco mezi tím, co nabízí to nejlepší z obou světů – dvouspojková převodovka , nazývaná také poloautomatická převodovka, „bezspojková“ manuální převodovka a automatizovaná manuální převodovka.
Ve světě závodních vozů se používají poloautomatické převodovky, jako je sekvenční manuální převodovka (nebo SMG), byly základní po celá léta. Ale ve světě sériových vozidel jde o relativně novou technologii – technologii, která je definována velmi specifickým designem známým jako dvouspojková nebo přímo řazená převodovka.
Tento článek prozkoumá, jak funguje dvouspojková převodovka, jak je ve srovnání s jinými typy převodovek a proč někteří předpovídají, že jde o převodovku budoucnosti.
Dvouspojková převodovka nabízí funkci dvou manuálních převodovek v jedné. Abyste pochopili, co to znamená, je užitečné prozkoumat, jak funguje konvenční manuální převodovka. Když chce řidič ve standardním voze s pákovým řazením přeřadit z jednoho převodového stupně na druhý, nejprve sešlápne spojkový pedál. To ovládá jedinou spojku, která odpojuje motor od převodovky a přerušuje tok výkonu do převodovky. Poté řidič pomocí pákového řazení zvolí nový převod, což je proces, který zahrnuje přesunutí ozubeného nákružku z jednoho ozubeného kola na druhé ozubené kolo jiné velikosti. Zařízení nazývaná synchronizátory sladit ozubená kola před jejich zařazením, aby se zabránilo broušení. Jakmile je zařazen nový rychlostní stupeň, řidič uvolní pedál spojky, čímž se motor znovu připojí k převodovce a přenese výkon na kola.
Takže v konvenční manuální převodovce nedochází k nepřetržitému toku výkonu z motoru na kola. Místo toho se dodávka energie změní ze zapnuto na vypnuto do zapnuto během řazení, což způsobuje jev známý jako „šok při řazení“ nebo „přerušení točivého momentu“. Pro nekvalifikovaného řidiče to může mít za následek házení cestujících dopředu a dozadu, když se mění rychlostní stupně.
Naproti tomu dvouspojková převodovka používá dvě spojky, ale nemá žádný spojkový pedál. Sofistikovaná elektronika a hydraulika ovládají spojky stejně jako u standardní automatické převodovky. V DCT však spojky fungují nezávisle. Jedna spojka ovládá liché rychlostní stupně (první, třetí, pátý a zpátečka), zatímco druhá ovládá sudé rychlostní stupně (druhý, čtvrtý a šestý). Pomocí tohoto uspořádání lze řadit rychlostní stupně bez přerušení toku výkonu z motoru do převodovky. Postupně to funguje takto:
Obsah
Srdcem DCT je dvoudílný převodový hřídel. Na rozdíl od konvenční manuální převodovky, která má všechna svá ozubená kola na jediném vstupním hřídeli, rozděluje DCT lichá a sudá rychlostní stupně na dvou vstupních hřídelích. Jak je tohle možné? Vnější hřídel je vyhloubená, čímž je vytvořen prostor pro vnitřní hřídel, která je vnořena dovnitř. Vnější dutý hřídel napájí druhý a čtvrtý převod, zatímco vnitřní hřídel posouvá první, třetí a pátý.
Níže uvedený diagram ukazuje toto uspořádání pro typický pětistupňový DCT. Všimněte si, že jedna spojka ovládá druhý a čtvrtý rychlostní stupeň, zatímco druhá, nezávislá spojka ovládá první, třetí a pátý rychlostní stupeň. To je trik, který umožňuje bleskově rychlé řazení a udržuje konstantní dodávku výkonu. Standardní manuální převodovka to nedokáže, protože musí používat jednu spojku pro všechny liché a sudé převody.
Protože je dvouspojková převodovka podobná automatické, můžete si myslet, že vyžaduje měnič točivého momentu, což je způsob, jakým automat přenáší točivý moment motoru z motoru na převodovku. DCT však nevyžadují měniče točivého momentu. Místo toho DCT, které jsou v současnosti na trhu, používají mokré lamelové spojky. "Mokrá" spojka je spojka, která omývá součásti spojky v mazací kapalině, aby se snížilo tření a omezila se produkce tepla. Několik výrobců vyvíjí DCT, které používají suché spojky, jako jsou ty obvykle spojené s manuálními převodovkami, ale všechna sériová vozidla vybavená DCT dnes používají mokrou verzi. Mnoho motocyklů má jednolamelové spojky.
Mokré lamelové spojky stejně jako měniče momentu využívají k pohonu převodů hydraulický tlak. Kapalina vykonává svou práci uvnitř pístu spojky, jak je vidět na obrázku výše. Když je spojka v záběru, hydraulický tlak uvnitř pístu tlačí sadu vinutých pružin, která tlačí řadu naskládaných spojkových lamel a třecích kotoučů proti pevné přítlačné desce. Třecí kotouče mají vnitřní zuby, které jsou dimenzovány a tvarovány tak, aby zabíraly s drážkami na bubnu spojky. Na druhé straně je buben připojen k ozubenému soukolí, které bude přijímat přenosovou sílu. Dvouspojková převodovka Audi má ve svých mokrých lamelových spojkách jak malou vinutou pružinu, tak velkou membránovou pružinu.
Pro rozpojení spojky se sníží tlak kapaliny uvnitř pístu. To umožňuje pružinám pístu uvolnit se, což snižuje tlak na spojkovou sadu a přítlačný kotouč.
Příště se podíváme na klady a zápory dvouspojkových převodovek.
Doufejme, že začíná být jasné, proč je DCT klasifikována jako automatizovaná manuální převodovka. V zásadě se DCT chová stejně jako standardní manuální převodovka:Má vstupní a pomocné hřídele pro uložení převodů, synchronizátory a spojku. Co nemá, je spojkový pedál, protože skutečné řazení dělají počítače, solenoidy a hydraulika. I bez pedálu spojky může řidič stále „říkat“ počítači, kdy má provést akci, pomocí pádel, tlačítek nebo řazení.
Zkušenosti řidiče jsou tedy jen jednou z mnoha výhod DCT. Díky řazení nahoru za pouhých 8 milisekund mají mnozí pocit, že DCT nabízí nejdynamičtější zrychlení ze všech vozidel na trhu. Určitě nabízí plynulou akceleraci odstraněním rázu při řazení, který doprovází řazení u manuálních převodovek a dokonce i některých automatů. Nejlepší ze všeho je, že řidičům poskytuje ten luxus, že si mohou vybrat, zda preferují ovládání řazení nebo nechají veškerou práci dělat počítač.
Snad nejpřesvědčivější výhodou DCT je zlepšená spotřeba paliva. Protože tok výkonu z motoru do převodovky není přerušen, spotřeba paliva se dramaticky zvyšuje. Někteří odborníci tvrdí, že šestistupňová převodovka DCT může přinést až 10procentní zvýšení relativní spotřeby paliva ve srovnání s konvenčním pětistupňovým automatem.
O technologii DCT se zajímá mnoho výrobců automobilů. Některé automobilky se však obávají dodatečných nákladů spojených s úpravou výrobních linek, aby se přizpůsobily novému typu převodovky. To by mohlo zpočátku zvýšit náklady na automobily vybavené DCT, což by mohlo odradit spotřebitele, kteří si uvědomují náklady.
Výrobci navíc již nyní masivně investují do alternativních přenosových technologií. Jedním z nejpozoruhodnějších je bezestupňová převodovka, neboli CVT. CVT je typ automatické převodovky, která využívá systém pohyblivé řemenice a řemene nebo řetězu pro plynulé nastavení převodového poměru v širokém rozsahu. CVT také snižují rázy při řazení a výrazně zvyšují spotřebu paliva. Ale převodovky CVT nedokážou zvládnout vysoké požadavky na točivý moment výkonných vozů.
DCT takové problémy nemají a jsou ideální pro vysoce výkonná vozidla. V Evropě, kde jsou preferovány manuální převodovky kvůli jejich výkonu a spotřebě paliva, někteří předpovídají, že DCT zaujmou 25 procent trhu. Pouze jedno procento vozů vyrobených v západní Evropě bude do roku 2012 vybaveno převodovkou CVT.
Dále se podíváme na historii DCT a uvidíme, co přinese budoucnost.
Muž, který vynalezl dvouspojkovou převodovku, byl průkopníkem automobilového inženýrství. Adolphe Kégresse je nejlépe známý pro vývoj polovičního pásu, typu vozidla vybaveného nekonečnými pryžovými běhouny, které mu umožňují jezdit v terénu přes různé formy terénu. V roce 1939 přišel Kégresse s nápadem na dvouspojkovou převodovku, kterou doufal použít na legendárním vozidle Citroën „Traction“. Bohužel nepříznivé obchodní okolnosti zabránily dalšímu rozvoji.
Audi i Porsche se chopily konceptu dvouspojky, i když jeho použití bylo zpočátku omezeno na závodní vozy. Závodní vozy 956 a 962C zahrnovaly Porsche Dual Klutch nebo PDK. V roce 1986 Porsche 962 vyhrálo závod mistrovství světa sportovních prototypů na 1000 kilometrů v Monze – první vítězství pro vůz vybavený poloautomatickou převodovkou PDK s řazením pádly. Audi se také zapsalo do historie v roce 1985, kdy soutěžní vůz Sport quattro S1 vybavený dvouspojkovou převodovkou vyhrál závod do vrchu Pikes Peak, závod na 4300 metrů vysokou horu.
Komercializace dvouspojkové převodovky však nebyla donedávna proveditelná. Volkswagen byl průkopníkem v oblasti dvouspojkových převodovek a licencoval technologii DualTronic společnosti BorgWarner. Mezi evropské automobily vybavené DCT patří Volkswagen Beetle, Golf, Touran a Jetta a také Audi TT a A3; Škoda Octavia; a Seat Altea, Toledo a Leon.
Ford je druhým významným výrobcem, který se zavázal vyrábět dvouspojkové převodovky, vyráběné společností Ford of Europe a jejím společným výrobcem převodovek 50/50, společností GETRAG-Ford. Na mezinárodním autosalonu ve Frankfurtu v roce 2005 předvedl Powershift System, šestistupňovou dvouspojkovou převodovku. Do výroby vozidel využívajících první generaci Powershift však zbývají přibližně dva roky.
Pro mnoho dalších informací o dvouspojkových převodovkách a souvisejících tématech se podívejte na níže uvedené odkazy.
Původně zveřejněno:6. dubna 2006
