Sammenlign automatiske gearkasser: sekventiel, dobbeltkobling, CVT

Automatgear er ved at vinde popularitet blandt bilejere. Hvad er hovedtyperne af sådanne transmissioner, og hvad er deres fordele og ulemper?

USA betragtes som fødestedet for den automatiske gearkasse. Tilbage i 1904 tilbød Boston-firmaet en to-trins automat. Betjeningen af ​​denne mekanisme var ganske vist meget upålidelig, men ideen fandt grobund, og forskellige typer designs med automatisk gearskift begyndte at dukke op i USA.

Men den første automatiske transmission, der ligner moderne transmissioner i design og drift, dukkede først op før Anden Verdenskrig. Det var en Hydra-Matic transmission designet af General Motors.

Handel

Hydraulisk transmission

Blandt automatiske transmissioner er de mest almindelige (indtil videre) hydrauliske transmissioner. Dette er en kompleks mekanisme, der oftest består af en momentomformersamling eller momentomformer med flere planetgear.

Gearene i planetgear er forbundet eller låst med passende friktionskoblinger og multi-skive (multi-skive) eller båndbremser. I dette tilfælde er et obligatorisk element i den hydrauliske transmission olie, som hældes helt ind i gearkassen.

Gearskift udføres ved at blokere forskellige sæt solgear, der interagerer med frihjul, skivekoblinger (normalt multi-skive), båndbremser og andre friktionselementer drevet af hydrauliske drev.

Se også: ESP stabiliseringssystem - tjek hvordan det virker (VIDEO) 

Designudviklinger af hydrauliske transmissioner er hydroelektriske transmissioner (med f.eks. funktionen af ​​et ekstra gearforhold, den såkaldte kickdown) og elektronisk styrede transmissioner. I dette tilfælde kan gearkassen have flere driftstilstande, for eksempel sport eller komfort.

Øget også antallet af gearforhold. De første hydrauliske maskiner havde tre gearforhold. I øjeblikket er fem eller seks gear standard, men der er allerede design, der har ni.

En særlig type automatgear er den sekventielle transmission (også kendt som halvautomatisk transmission). I denne type mekanisme kan gear skiftes ved hjælp af et håndtag, der kun bevæger sig fremad eller bagud og skifter et gear op eller ned, eller ved hjælp af skovle placeret på rattet.

Denne løsning er mulig på grund af brugen af ​​en elektronisk mikroprocessor, der styrer driften af ​​gearkassen. Sekventielle gearkasser er almindeligt anvendt i Formel 1-biler, og de findes i produktionsbiler, herunder Audi, BMW, Ferrari.  

Ifølge eksperten

Vitold Rogovsky, ProfiAuto netværk:

– Fordelen ved hydrauliske automatgearkasser er frem for alt kørekomforten, dvs. ingen grund til manuelt at skifte gear. Derudover beskytter denne type transmission naturligvis motoren mod overbelastning, forudsat at transmissionen bruges korrekt. Gearkassen tilpasser sig motorhastigheden og vælger det passende gear. Men den største ulempe ved dens mekanisme er dets høje brændstofforbrug. Automatgear er store og tunge, så de egner sig primært til store kraftige motorer, som de fungerer rigtig godt sammen med. En vis ulempe ved disse transmissioner er også, at en brugt kopi kan findes på det sekundære marked.

Kontinuerligt variable gearkasser

En trinløs transmission er en slags automatgear, men med en ret specifik enhed. Der er to løsninger – den traditionelle planetgearkasse og den nu mere almindelige CVT (Continuously Variable Transmission) gearkasse.

I det første tilfælde er planetgearet ansvarligt for gearskifte. Designet minder om solsystemet i miniature. Til at vælge gear bruger den et sæt gear, hvoraf det største har indvendig indgreb (det såkaldte ringgear). På den anden side er der et centralt (såkaldt sol) hjul indeni, forbundet med gearkassens hovedaksel, og andre gear (dvs. satellitter) omkring det. Gear skiftes ved at blokere og aktivere individuelle elementer i planetgearet.

Se også: Start-stop-systemer. Kan du virkelig spare? 

CVT er på den anden side en CVT med trinløs transmission. Den har to sæt koniske hjul, der er forbundet med hinanden med en kilerem eller en multi-skive kæde. Afhængig af motorhastigheden nærmer keglerne sig hinanden, dvs. diameteren, som bæltet løber på, er justerbar. Dette ændrer gearforholdet.

Ifølge eksperten

Vitold Rogovsky, ProfiAuto netværk:

– CVT'er bruges på grund af deres relativt små dimensioner og lave vægt i kompakte og bybiler med mindre motorer. Fordelen ved disse transmissioner er, at de er vedligeholdelsesfrie. Selv olieskift anbefales ikke, og de kan modstå samme kilometertal som motoren. Derudover er gearskiftemomentet næsten umærkeligt. De er ikke så dyre som hydraulikbokse og tilføjer ikke meget til bilens pris. På den anden side er den største ulempe den betydelige forsinkelse i reaktionen på at trykke på gaspedalen, dvs. strømtab. Det er også forbundet med øget brændstofforbrug. CVT-gearkasser er ikke egnede til turbomotorer.

Til to koblinger

Dobbeltkoblingsgearet har gjort karriere ud af det i flere år nu. Sådan en gearkasse dukkede første gang op på markedet i begyndelsen af ​​dette århundrede i Volkswagen-biler, selvom den tidligere var blevet fundet i rallybiler og Porsche-racermodeller. Dette er en DSG (Direct Shift Gearbox) gearkasse. I øjeblikket har mange producenter allerede sådanne kasser, inkl. i Volkswagen-koncernens køretøjer samt i BMW eller Mercedes AMG eller Renault (f.eks. Megane og Scenic).

Dobbeltkoblingsgearet er en kombination af manuel og automatisk gearkasse. Gearkassen kan både køre i fuldautomatisk tilstand og med manuel gearskiftefunktion.

Det vigtigste designtræk ved denne transmission er to koblinger, dvs. koblingsskiver, som kan være tørre (svagere motorer) eller våde, kørende i et oliebad (kraftfuldere motorer). Den ene kobling er ansvarlig for ulige gear og bakgear, den anden kobling er ansvarlig for lige gear. Af denne grund kan vi tale om to parallelle gearkasser indesluttet i et fælles hus.

Se også: Variabel ventiltiming. Hvad giver det og er det rentabelt 

Udover de to koblinger er der også to koblingsaksler og to hovedaksler. Takket være dette design er det næste højere gear stadig klar til øjeblikkelig aktivering. For eksempel kører bilen i tredje gear, og fjerde er allerede valgt, men endnu ikke aktiv. Når det ideelle skiftemoment er nået, åbner den ulige kobling for tredje gear, og den lige kobling lukker for fjerde gear, så drivakselhjulene fortsætter med at modtage moment fra motoren. Skifteprocessen tager omkring fire hundrededele af et sekund, hvilket er mindre end et øjenlågsblink.

Næsten alle dobbeltkoblingstransmissioner er udstyret med yderligere driftstilstande såsom "Sport".

Ifølge eksperten

Vitold Rogovsky, ProfiAuto netværk:

– Ingen momentafbrydelse i dobbeltkoblingsgear. Takket være dette har bilen en meget god acceleration. Derudover arbejder motoren i det optimale drejningsmomentområde. Derudover er der en anden fordel - brændstofforbruget er i mange tilfælde lavere end ved manuel gearkasse. Endelig er dobbeltkoblingsgearkasser meget holdbare. Hvis brugeren følger olieskiftet hver 60 km, går de praktisk talt ikke i stykker. Men på det sekundære marked er der biler, hvor måleren er skruet op, og i dette tilfælde er det svært at opretholde den korrekte levetid for en sådan transmission. På den ene eller anden måde kan du også støde på biler, hvor disse kontroller ikke er udført, og gearkassen simpelthen er slidt op. Skader på dobbeltmassesvinghjulet udgør også en fare for disse transmissioner, for så overføres uønskede vibrationer til gearkassemekanismen. Ulempen ved dobbeltkoblingsgear er også deres høje pris. 

Wojciech Frölichowski