Zautomatyzowana skrzynia biegów - jak pracuje skrzynia półautomatyczna?

Europejczycy zdecydowanie preferują manualną zmianę przełożeń, Amerykanie z kolei opowiadają się za skrzynią automatyczną. Obydwa rozwiązania mają swoje wady i zalety, które to użytkownicy wykorzystują podczas nieustannych sporów. A co z rozwiązaniem pośrodku, czyli skrzynią manualną ze sterowaniem automatycznym? Jak zbudowana jest taka skrzynia i jakie ma plusy i minusy?

Skrzynia półautomatyczna lub, jak kto woli, skrzynia mechaniczna ze sterowaniem automatycznym z założenia ma łączyć zalety obu tradycyjnych rodzajów przekładni. Wyeliminowano wady skrzyni manualnej – nie trzeba wciskać sprzęgła podczas zmiany biegów oraz podczas zatrzymywania/ruszania.

Łatwiejsze są również same zmiany biegów – zazwyczaj zamiast wybierania poszczególnych przełożeń w układzie H wystarczy jedynie pchnąć dźwignię do przodu lub do tyłu. Niekiedy

występują też manetki przy kierownicy, co dodatkowo ma ułatwić prowadzenie.

Opisywany rodzaj skrzynki przekładniowej eliminuje zatem męczące operacje podczas jazdy w korku. Jednocześnie pozwala na kontrolowanie, na jakim przełożeniu jedziemy. To zalety dla tych kierowców, którzy chcą zadbać o samodzielny, odpowiedni dobór przełożeń, i ich przewaga nad skrzyniami w pełni automatycznymi.

Wiele aut ze skrzynią półautomatyczną ma również tryb automatyczny, w którym przełożenia dobiera urządzenie sterujące. Zresztą nawet przy trybie działania sekwencyjnego urządzenie sterujące zazwyczaj samo zmienia biegi, jeśli obroty spadną poniżej określonego poziomu lub przekroczą obroty maksymalne.

Skoro skrzynia półautomatyczna potrafi sama zmieniać biegi, to czym różni się od skrzyni automatycznej? Odpowiedź oczywiście tkwi w budowie. Tradycyjne skrzynie automatyczne opierają się na przekładni hydrokinetycznej, która ma swoje zalety w postaci np. płynnej zmiany biegów, jednak ma też swoje wady – np. zmniejsza moc na kołach poprzez mniejszą sprawność niż skrzynie manualne.

Tutaj tkwi zaleta budowy skrzyni biegów półautomatycznej – oparta jest ona na tradycyjnej skrzyni manualnej, a automatyczne jest tylko sterowanie biegami. Jak to się odbywa? To proste. Stosowane są dwa rozwiązania – sterowanie elektryczne i hydrauliczne. W tym pierwszym zewnętrzny mechanizm sprzęgła złożony jest z silnika elektrycznego. Zazwyczaj sprzężony jest on z przekładnią ślimakową, poprzez którą porusza widełkami współpracującymi z łożyskiem wysprzęglającym.

W dźwigni zmiany biegów i przełącznikach na kierownicy umieszczone są czujniki. Inne czujniki monitorują prędkość obrotową wału korbowego i aktualną prędkość jazdy. Impulsy od tych czujników przesyłane są do silnika elektrycznego.

W ten sposób realizowane jest ruszanie do przodu i do tyłu oraz krótkie wysprzęglenia podczas poszczególnych zmian biegów. Warto zaznaczyć, że dzięki automatyzacji skok łożyska może być bardzo mały, a czas zmiany biegów dzięki temu teoretycznie krótszy.

Oprócz wysprzęglenia potrzebne jest także wrzucenie odpowiedniego biegu. Służy do tego elektryczny nastawnik skrzyni biegów. Jest on wyposażony w dwa silniki elektryczne. Jeden z nich odpowiada za ścieżkę zmiany biegów, drugi za bezpośrednie włączanie i wyłączanie biegów. Synchronizacja całości jest bardzo szybka i sprawna, a biegi mogą być włączane w dowolnej kolejności.

Inaczej rozwiązane jest to w systemach sterowanych hydraulicznie. Tam sprzęgło jest obsługiwane wysprzęglikiem, a ten jest zintegrowany z siłownikiem hydraulicznym. Biegi zmieniane są za pomocą dwustronnie działających siłowników tłokowych. Sterowanie elektroniczne współpracuje z elektrozaworami, które regulują przepływ czynnika hydraulicznego. Przy takim sterowaniu niezbędna jest także pompa. Zazwyczaj jest ona typu rotacyjnego i współpracuje z hydropneumatycznym akumulatorem ciśnienia.

Jak wygląda sama zmiana biegów? Zazwyczaj wszystkie położenia dźwigni (jeżeli nią realizowane jest sterowanie skrzynią przez kierowcę) odbywa się w jednej płaszczyźnie. Biegi na niższe zmienia się, poruszając dźwignią w dół, a na wyższe w górę. Resztę dopracowuje sterownik skrzyni. Przy zmianie biegów na wyższy dostosowuje on także prędkość obrotową silnika.

Jak zatem jeździ się samochodem z taką skrzynią? Uruchomienie jest podobne do aut ze skrzynią automatyczną, czyli z włączonym hamulcem i skrzynią w pozycji neutralnej. Ale dalej jest nieco inaczej. Po włączeniu biegu i zwolnieniu hamulca auto nie zaczyna się toczyć jak w zwykłym automacie. Stoi i czeka na wciśnięcie pedału przyspieszenia.

Niestety większość użytkowników narzeka na długie zmiany biegów i szarpanie podczas zmian przełożeń. To ostatnie jest szczególnie odczuwalne podczas gwałtownego przyspieszania. Irytujące są także podpowiedzi sterownika, który niekiedy sam zmienia biegi.

O ile podczas zbyt wysokiej prędkość obrotowej jest to zrozumiałe, to irytujące są zmiany biegów na niższe, gdy samochód zwalnia. Wymaga to przyzwyczajenia, bo po przesiadce ze skrzyni manualnej kierowca chce zmienić bieg na niższy i często ponownie niepotrzebnie redukuje.

Jak jest z opinią o długowieczności takich skrzyń biegów? Niestety w tej materii nie jest najlepiej. Niektóre konstrukcje bywają awaryjne, co potwierdzą np. użytkownicy skrzyń Selespeed z gamy Alfy Romeo. Co więcej, te nietypowe rozwiązanie bywa kosztowne we wszelkich naprawach i w samym serwisie, który będzie niezbędny w używanym samochodzie (w końcu np. sprzęgło nie jest wieczne).

Skrzynia półautomatyczna jest dobrym rozwiązaniem dla wszystkich tych, którzy nie lubią tradycyjnego sprzęgła, ale tradycyjny automat to dla nich zbyt duże ułatwienie. Choć wielu producentów stosuje to rozwiązanie jako opcję, to w Polsce jest to rzadko wybierana opcja przy zakupie nowego samochodu.

Co innego w samochodach sprowadzonych z zagranicy. Tutaj znacznie częściej można znaleźć takie sterowanie skrzyni biegów np. w samochodach typowo miejskich. Wynika to np. z tego, że klienci na innych rynkach chcąc kupić auto z tradycyjnym automatem musieli dopłacać np. do większego silnika.

A skrzynie półautomatyczne obecne były także w najmniejszych jednostkach benzynowych. Co ważne, jest to rozwiązanie znacznie tańsze niż tradycyjny automat, stąd tak chętnie stosowane w małych autach.

Najpopularniejsze systemy to Selespeed (Alfa Romeo), Dualogic (Fiat), Sensodrive (Citroën) czy Easytronic (Opel).