Automatyczne skrzynie biegów coraz częściej pojawiają się w nowoczesnych samochodach. Zdecydowanie poprawiają komfort jazdy, a przy okazji pozwalają lepiej wykorzystać moc i moment obrotowy silnika. Jakie są rodzaje skrzyń automatycznych? Czym charakteryzują się poszczególne typy przekładni? Sprawdź, zanim wybierzesz wersję wyposażeniową samochodu.
Jeszcze do niedawna skrzynie automatyczne zarezerwowane były w Europie tylko dla flagowych modeli aut. Producenci umieszczali je głównie w limuzynach i wysokich wersjach wyposażenia, najczęściej w połączeniu z mocnym silnikiem. Dziś automatyczne skrzynie biegów nie są rzadkością nawet wśród najmniejszych aut miejskich z segmentu A. W klasie wyższej trudno natomiast dostać model z manualną skrzynią biegów.
Popularność automatycznych skrzyń biegów nie jest przypadkowa. Choć w Stanach Zjednoczonych automatyczne przekładnie zdobyły popularność już w latach 50. XX w., w Europie wielu kierowców pozostawało wiernym klasycznemu „manualowi”. To w dużej mierze skutek niskiej jakości dawnych automatów, które ospale zmieniały biegi, szarpały, wyły, a dodatkowo odbierały część mocy i momentu obrotowego. Zupełnie inaczej jest obecnie, gdy nowoczesne skrzynie automatyczne zmieniają biegi w ułamku sekundy i lepiej wykorzystują zakres użytecznych obrotów. Robią to na różny sposób – dzięki wielu biegom, bezstopniowej przekładni czy podwójnemu sprzęgłu.
Klasyczne skrzynie automatyczne
Budowa automatycznej skrzyni biegów wyraźnie różni się od przekładni manualnej. Skrzynia automatyczna składa się z zespołu układów planetarnych, odpowiadających za zmianę biegów. Pierwsze konstrukcje wykorzystywały dwa lub trzy biegi, jednakże dzisiejsze automaty mają nawet dziewięć przełożeń. W inny sposób przekazywany jest również moment obrotowy generowany przez silnik. W ręcznych skrzyniach biegów odpowiada za to sprzęgło łączące koło zamachowe ze skrzynią, natomiast w automatycznych przekładniach robi to konwerter momentu obrotowego lub sprzęgło hydrokinetyczne.
Ustawienia automatycznej skrzyni biegów:
- P (Park) – tryb parkingowy, blokujący automatyczną skrzynię biegów. Przed ustawieniem drążka w tym ustawieniu warto zaciągnąć hamulec ręczny.
- R – bieg wsteczny. Przed wrzuceniem wstecznego, parkingowego i do jazdy na wprost należy całkowicie zatrzymać samochód.
- N – bieg neutralny (jałowy). W niektórych przypadkach może posłużyć do holowania auta z automatyczną skrzynią biegów, choć nie jest to zalecane.
- D – jazda do przodu. Po wybraniu tego tryby skrzynia będzie samoczynnie zmieniać biegi.
- S – tryb sportowy skrzyni biegów, utrzymujący wyższe obroty. Biegi zmieniane są później, a redukcja jest szybsza i bardziej gwałtowna.
- Plus i minus – jest to tryb, w którym kierowca może ręcznie sterować biegami. W samochodach sportowych można to robić również za pomocą łopatek znajdujących się przy kierownicy.
- 1,2,3 – w niektórych skrzyniach automatycznych można spotkać blokady biegów, zapobiegające wrzuceniu wyższych przełożeń. Ma to za zadanie umożliwić bezpieczne hamowanie silnikiem podczas zjazdów ze stromych wzniesień, np. podczas jazdy w górach.
W dawnych układach napędowych skrzynie automatyczne wykorzystywały głównie hydraulikę, przez co zmiany biegów były powolne oraz mocno ograniczały parametry silnika. Odbijało się to także na wyższym spalaniu samochodu ze skrzynią automatyczną. Dziś jest zupełnie inaczej. Nowoczesnymi automatami zawiaduje precyzyjny układ sterowania, wykorzystujący elektrozawory i czujniki elektroniczne zbierające informacje dotyczące prędkości, obciążenia silnika czy obrotów kół zębatych. Na podstawie tych pomiarów dobierane jest takie przełożenie, które zapewni komfort jazdy, mniejsze spalanie oraz bezpieczeństwo układu. W wielu przypadkach dostępne są także inne tryby jazdy. W ustawieniu sportowym skrzynia pozwala wykorzystać pełną moc silnika, natomiast w ustawieniu ekonomicznym zwiększy oszczędności. Auta z mocnym silnikiem wyposażone są także w tryb zimowy, ograniczający moc i zmniejszający narowistość pojazdu.
Skrzynie dwusprzęgłowe
Ciekawą alternatywą dla klasycznych przekładni automatycznych są skrzynie dwusprzęgłowe. W dużym uproszczeniu są to niejako dwie skrzynie biegów zamknięte w jednej obudowie, obsługiwane przez dwa sprzęgła. Jedno z nich obsługuje biegi parzyste, drugie biegi nieparzyste. Zaletą tego systemu jest błyskawiczna zmiana biegów, wynikająca z prostego faktu – drugie sprzęgło jest cały czas przygotowane do zapięcia wyższego lub niższego biegu. Cały proces trwa kilkaset milisekund (ok. 300-400), więc jest znacznie szybszy niż ręczna zmiana biegów. W praktyce zmiana biegów jest niemal niezauważalna, dzięki czemu samochód równomiernie rozwija prędkość.
Po raz pierwszy skrzynie dwusprzęgłowe pojawiły się w autach koncernu Volkswagena. Premiera przekładni DSG (Direct-Shift Gearbox) miała miejsce w 2003 roku. Podobne rozwiązania stosowane są dziś również u innych producentów, np. Speedshift (Mercedes), DCT (BMW, Hyundai, Kia) czy Power Shift (Ford). Do minusów przekładni dwusprzęgłowych można zaliczyć wysoką cenę, i to zarówno zakupu, jak i napraw.
Przekładnie zautomatyzowane
Kompromisem pomiędzy skrzyniami manualnymi i automatycznymi są przekładnie zautomatyzowane. W gruncie rzeczy są to klasyczne skrzynie ręczne, wykorzystujące sprzęgło i układ kół zębatych charakterystyczny dla manuali, jednak obsługiwane automatycznym mechanizmem. Automat pełni tu rolę lewej nogi kierowcy zawiadującej sprzęgłem oraz prawej ręki obsługującej lewarek. W wielu przypadkach kierowca i tak musi samodzielnie zmienić bieg, naciskając łopatkę przy kierownicy lub dżojstik.
Półautomatyczne skrzynie biegów, zwane także sekwencyjnymi lub zmechanizowanymi, są znacznie tańsze od klasycznych automatów, dlatego stosuje się je głównie w małych autach miejskich. Wadą rozwiązania jest charakterystyczne szarpnięcie podczas ruszania, a także ospała zmiana biegów. Często następuje ona dopiero po kilku sekundach od naciśnięcia lewarka. Do minusów można zaliczyć także wysoką podatność na uszkodzenia i wysokie ryzyko spalenia sprzęgła podczas jazdy w górskim terenie.
Skrzynie bezstopniowe
Szczególnie ciekawe wrażenia podczas jazdy mogą zapewnić skrzynie bezstopniowe, zwane także CVT (Continously Variable Transmission). Stosowane są głównie w samochodach japońskich, zwłaszcza tych wykorzystujących napęd hybrydowy. Największą różnicą wyróżniającą je na tle klasycznych skrzyń biegów jest… brak biegów. Napęd nie jest bowiem przekazywany za sprawą kół zębatych lub przekładni planetarnych, a dwóch zestawów kół stożkowych i metalowego pasa.
W trakcie przyspieszania jedno z kół pasowych zmniejsza swoją średnicę, a drugie ją zwiększa, by zapewnić stałe napięcie pasa przenoszącego napęd. Przełożenia realizowane bezstopniowo sprawiają, że silnik może pracować podczas przyspieszania w stałym, najkorzystniejszym zakresie obrotów. Takie rozwiązanie stosowane jest chociażby w skuterach. Skrzynie bezstopniowe całkowicie wykluczają szarpnięcia i przerwy podczas zmiany biegów, a dodatkowo zwiększają oszczędności. Przekładnie CVT spalają mniej paliwa niż auta z klasycznymi skrzyniami automatycznymi, są trwałe, a przy tym zapewniają wysoki komfort jazdy. Wielu kierowców wskazuje jednak na to, że jednostajne wycie silnika bywa uciążliwe, dlatego producenci coraz częściej stosują tzw. wirtualne przełożenia, imitujące zwykłą skrzynię biegów.
Rozwój automatycznych skrzyń biegów sprawia, że coraz mniej argumentów przemawia za ręczną zmianą przełożeń. Automaty są szybsze, bardziej oszczędne i trwalsze od skrzyń manualnych. Najważniejszym argumentem wydaje się jednak duża wygoda jazdy z automatyczną przekładnią, zwłaszcza w ruchu miejskim. Zwolnienie z obsługi lewarka i sprzęgła sprawia, że kierowca może skupić się na jeździe i obserwacji drogi.
