Hoci si oba tieto typy prevodoviek pamätajú úsvit automobilového priemyslu, otázka v nadpise je stále aktuálna. V skutočnosti na to nie je možné dať jasnú odpoveď - stačí poznať vlastnosti každého dizajnu, aby ste si mohli dať do súladu klady a zápory. Prirodzene, nedotýkame sa extrémnych aplikácií automobilov: napríklad je nepravdepodobné, že budete môcť vidieť dragster triedy Top Fuel bez dvojstupňového automatu alebo džípsky „kotlet“ bez mechaniky, ale tu je celé auto postavené na konkrétny účel.
Mechanické prevodovky: klady a zápory
Historicky ide o najstarší typ prevodovky vôbec, viacstupňové prevodovky boli vynájdené ešte pred príchodom áut ako takých. Klasické usporiadanie manuálnej prevodovky sa po určitom vývoji a vyradení všetkých neživotaschopných nápadov nemení už niekoľko desaťročí.
Základom manuálnej prevodovky sú dva hriadele s ozubenými kolesami: primárny spojený s motorom cez spojku alebo ako exotická možnosť cez menič krútiaceho momentu (o nich nižšie) a sekundárny spojený s diferenciálom alebo kardanom, v závislosti od zvoleného pohonu. Zásadný rozdiel medzi hriadeľmi je v tom, že na primárnom hriadeli sú všetky ozubené kolesá pevne pripevnené a na sekundárnom hriadeli sa voľne otáčajú. Keď je zvolený určitý prevodový stupeň, jeden z prevodov je spojený so spojkou, ktorá je pevne spojená so sekundárnym hriadeľom, zvyšok sa voľne otáča.
Zo zjavnej jednoduchosti takéhoto riešenia vyplýva aj hlavná nevýhoda takejto prevodovky: v momente radenia musí spojka otáčajúca sa rovnakou rýchlosťou ako výstupný hriadeľ zaberať s prevodom, ktorého otáčky môžu byť úplne odlišné. Tuhosť radenia je preto možné prekonať buď jasným zoradením rýchlostí prevodových stupňov, to znamená radením prevodových stupňov pri presne definovaných otáčkach, alebo zavedením prídavnej jednotky - synchronizátora, ktorý pomáha vyrovnávať rýchlosti prevodových stupňov až do zaradenia prevodového stupňa.
Kvôli pohodliu musia mať aspoň všetky rýchlosti vpred na osobných autách synchronizátory, ktoré sú však jedným z najslabších miest manuálnej prevodovky. Nie nadarmo na ťažkých amerických nákladných autách, kde je len pasová životnosť prevodovky milión míľ, nie sú v mechanických skrinkách žiadne synchronizátory: nevyhnutne sa opotrebúvajú, čím je radenie čoraz ťažšie.
Video: 5 vecí, ktoré NIKDY nerobte s manuálnou prevodovkou!
Výhody manuálnej prevodovky sú však zrejmé:
- Po prvé, minimum prevodových spojení medzi motorom a kolesami poskytuje autám „mechaniku“ vysokú účinnosť.
- Po druhé, aj v prípade poruchy je možné manuálnu prevodovku ľahko vyriešiť: nie je ťažké pochopiť jej štruktúru.
- Pridajte k tomu jednoduchosť zmeny prevodových pomerov (na zmenu stačí len pár prevodov), schopnosť jazdiť na nekvalitnom oleji a toleranciu voči hrubému zaobchádzaniu: dobre navrhnutú manuálnu prevodovku je veľmi ťažké „zabiť“. A zároveň sú manuálne prevodovky najlacnejšie, vďaka čomu je výber prevodovky v cenovom segmente úplne nesporný.
Automatické prevodovky
Hydromechanika
Keď už hovoríme o „automatickom“, máme na mysli väčšinou hydromechanickú planétovú prevodovku – najstarší typ automobilového „automatu“ pochádza z 30. rokov. Takéto prevody sú založené na vlastnosti planétovej prevodovky meniť svoj prevodový pomer, keď je jeden z jej prvkov (centrálne koleso, pastorkové koleso alebo hnané koleso) brzdené. Keďže všetky prevodové stupne zostávajú v neustálom zábere, prevodový pomer sa mení hladko a bez otrasov - preto sa automatické prevodovky začali aktívne rozvíjať v tých dňoch, keď „mechanika“ nemala synchronizátory a vyžadovala si značné zručnosti pri manipulácii s „pokerovým“ radením a spojkou.
Z princípu fungovania planétovej prevodovky je zrejmé, že z nej možno získať iba tri prevodové pomery - nie je bez dôvodu, že všetky „automatické stroje“ boli veľmi dlho trojstupňové. V skutočnosti sa prevodový pomer pri každej rýchlosti v autách menil viac. Ako to? Faktom je, že na spojenie skrinky s motorom bez spojky sa použil menič krútiaceho momentu - zariadenie dvoch kolies (nútenie a turbína), uzavreté v objeme oleja. Takýto mechanizmus umožňuje, aby sa koleso turbíny otáčalo nižšou rýchlosťou, ako sú otáčky dúchadla, teda v skutočnosti sa otáčky menili ešte pred trojstupňovou prevodovkou.
Video: Automatické alebo mechanické. Čo je lepšie, plusy a mínusy. Asi komplexne
Selektívne brzdenie a pripojenie k výstupnému hriadeľu prevodovky tej či onej zostavy planétového súkolesia zabezpečuje sústava trecích spojok a brzdových pásov - v starých automatických prevodovkách boli ovládané čisto mechanicky, teraz je tlak oleja v pohonoch rozdeľovaný ventilmi ovládanými ich ovládačom. Podstata hydromechanickej prevodovky, hoci teraz dostáva až 8 krokov, zostáva rovnaká: bohužiaľ sa nedá vyhnúť vysokým stratám v meniči krútiaceho momentu a spotreba paliva s takouto skrinkou bude vyššia ako u mechaniky.
Samotný mechanizmus je veľmi náročný na kvalitu a množstvo oleja - dokonca aj odchýlka viskozity je už schopná narušiť činnosť kontrolných mechanizmov a spôsobiť mnohým známe „šoky“ a „premýšľavosť“. To neznamená nespoľahlivosť automatických prevodoviek: s náležitou starostlivosťou sú schopné preukázať obrovský zdroj. Pohodlie takejto skrinky je však zrejmé, najmä v mestských dopravných zápchach, a zavedenie ďalších stupňov a nútené blokovanie meniča krútiaceho momentu umožňuje priblížiť ich účinnosť „mechanike“. Jasnou kontraindikáciou pre hydromechanické automatické stroje je drsná prevádzka (agresívna jazda, off-road) - ak prehriatie alebo neustále otáčanie (tam a späť bez prestávky medzi zapnutím) nie sú pre manuálnu prevodovku hrozné, potom sa „automatická“ v takýchto podmienkach bude musieť pripraviť na urýchlenú výmenu trecích spojok a brzdových pásov.
robotické boxy
Pokusy o automatizáciu radenia pri manuálnych prevodovkách sa robili už dlho, ale všetky narazili na jedno úskalie: ak nízkovýkonné a pomalé hydraulické pohony mohli ovládať spojky a remene automatickej prevodovky, potom manuálne prevodovky potrebovali vysokorýchlostné pohony. Preto sa skutočne funkčné konštrukcie objavili na trhu až v 90. rokoch a v podstate išlo o obyčajné „mechaniky“, kde výkonné elektromagnety ovládali spojky radenia a pohon spojky.
Žiaľ, práve títo „roboti“ pokazili povesť nápadu: „premyslenosť“ a hrbole pri radení rýchlostných stupňov postupovali len časom, keďže mechanizmus uvoľnenia spojky sa nedokázal primerane prispôsobiť opotrebovaniu svojich diskov. K tomu sa pridali pravidelné problémy so samotnými solenoidmi.
Iba predselektívne skrinky DSG dokázali situáciu nejako napraviť - v nich bol ďalší prevodový stupeň zaradený pred vypnutím súčasného a dve spojky pracovali súčasne: prvá prerušila krútiaci moment aktuálneho prevodového stupňa, druhá pripojila ďalší. Komfortom a rýchlosťou sa takéto boxy už dokázali porovnať s „mechanikou“, ale zložitosťou už dobehli hydromechanické stroje. Problémy so spoľahlivosťou zostali metlou „robotov“ dodnes.
