Technika: Co musisz wiedzieć o skrzyniach biegów

Wytworzenie momentu napędowego to dopiero połowa sukcesu samochodu – moment ten trzeba jeszcze przenieść na koła. By odbywało się to efektywnie i komfortowo opracowano szeroką ofertę układów napędowych oraz skrzyń biegów ręcznych i automatycznych. Najbardziej zaawansowanym rozwiązaniem w tym zakresie jest obecnie preselekcyjna skrzynią biegów z podwójnym sprzęgłem.

Co do zasady, mechanizm przeniesienia napędu umożliwiający zmianę przełożeń jest dużo starszy niż sam samochód: od wieków znane są urządzenia, które za pomocą kół zębatych o różnej średnicy potrafiły zmieniać wyjściową prędkość obrotową przy zachowaniu tej samej wejściowej prędkości obrotowej. Dokładnie taką funkcję spełnia we współczesnym samochodzie skrzynia biegów, jednak przy dzisiejszych wysokich wymaganiach Klientów, cały układ przeniesienia napędu musi poradzić sobie także z kolejnymi wyzwaniami.

Pomimo coraz większego udziału skrzyń automatycznych w nowo sprzedawanych samochodach, tradycyjne przekładnie dalej utrzymują dominujący udział. To stosunkowo proste rozwiązanie techniczne jest nieustannie rozwijane, by móc osiągać jeszcze mniejsze zużycie paliwa i polepszać komfort jazdy.

Ręczna skrzynia biegów ma zwykle dwa wałki: sprzęgłowy i wyjściowy. Wałki te są połączone z sobą kołami zębatymi różnej średnicy w taki sposób, że gdy jedna z par jest sprzęgnięta dla przekazania napędu, pozostałe są odłączone. Każdy z tych zespołów tworzy oddzielny bieg o innej wartości przełożenia. Współczesne ręczne skrzynie biegów wyposażone są w synchronizatory, które samoczynnie wyrównują prędkość obrotową łączonych par kół zębatych (biegów). Kiedyś było to zadaniem kierowcy, który przy każdej zmianie biegów musiał wyłączyć bieg, czyli powrócić do biegu neutralnego, i dopiero wtedy załączyć kolejne przełożenie.

Do automatycznych skrzyń biegów przylgnął szkodliwy stereotyp spowodowany wolniejszą zmianą biegów i stratami mocy. Dzisiaj jest on jednak całkowicie nieaktualny, ponieważ stosowane obecnie rozwiązania nie mają nic wspólnego z poprzednimi.

Na przestrzeni lat rozwinięto wiele typów automatycznych skrzyń biegów. Przykładowo najpopularniejszy producent na polskim rynku – Skoda - korzysta obecnie ze najnowocześniejszego i najbardziej wyrafinowanego z nich: preselekcyjnej skrzyni biegów DSG z podwójnym sprzęgłem (ang. Direct Shift Gearbox). To stosunkowo niedawno zaprezentowane rozwiązanie, które debiutowało na rynku samochodów osobowych dopiero w 2003 roku.

Jak sama nazwa wskazuje, rewolucja tego rozwiązania polega na umieszczeniu dwóch klasycznych, ręcznych skrzyń biegów w jednej obudowie i zastosowaniu oddzielnego sprzęgła dla każdej z nich – jedna obsługuje biegi parzyste, a druga nieparzyste. Za zmiany biegów odpowiedzialny jest sterownik mechaniczno-hydrauliczno-elektroniczny, zwany też sterownikiem mechatronicznym. Gdy włączony jest jeden bieg, drugi już czeka w gotowości i przełączany jest bezzwłocznie. To wręcz idealne rozwiązanie, łączące niespotykaną nigdy wcześniej szybkość działania z pracą tak gładką, że właściwie niezauważalną dla kierowcy. Zapewnia to komfort zarówno przy spokojnej, jak i dynamicznej jeździe.

Czeska marka w modelach Fabia, Rapid, Octavia, Roomster, Yeti i Superb oferuje skrzynie DSG o sześciu lub siedmiu przełożeniach, optymalnie dostosowanych do charakterystyki mocy i momentu obrotowego silników. Odpowiednia liczba przełożeń pozwala wykorzystać maksimum potencjału silnika, zapewniając z jednej strony bardzo elastyczną i dynamiczną pracę, a z drugiej bardzo małe zużycie paliwa.

Współczesne samochody mają dużą liczbę przełożeń nie tylko dla zapewnienia elastyczności, ale także i po to, by silnik zawsze pracował w przedziale najbardziej optymalnych dla siebie obrotów – wtedy, kiedy jest najbardziej wydajny i najmniej się zużywa.