Polityka prywatności - poznaj szczegóły » [ X ]
PODZIEL SIĘ


OCEŃ
3.7

Automatyczne skrzynie biegów – w domu bez klamek

Motocykle z automatyczną skrzynią biegów? Wielu bikerów uśmiechnie się z politowaniem na to hasło, bo to przecież utrata kontroli nad maszyną. A jednak ci kolesie grubo się mylą.

W USA 90% samochodów ma automatyczne skrzynie biegów, w Europie około 1/3, ale ciągle ich przybywa. Wśród jednośladów skutery niemal bez wyjątku jeżdżą na automatach. Tylko my, motocykliści, jesteśmy wierni tradycji.

Czy rzeczywiście automatyczne skrzynie biegów lub elektronika sterująca sprzęgłem oznaczają utratę kontroli nad bike’em? Przecież Honda Super Cub, czyli motocykl, którego od 1958 r. wyprodukowano najwięcej egzemplarzy w historii (ponad 60 mln!), ma częściowo automatyczną skrzynię biegów: łączy trzy- lub czterobiegową skrzynię z mokrym, wielotarczowym sprzęgłem odśrodkowym: jeździec zapina biegi, a Super Cub sam steruje sprzęgłem. Jeszcze dalej poszły skutery z przekładnią typu variomatic. Tyle że występujący w nich „efekt gumowej taśmy” (stałe obroty silnika, zmienia się tylko przełożenie) nie jest w stanie przyspieszyć bicia serca.



Automaty i półautomaty
Niemniej, po wielu nieudanych próbach, można odnieść wrażenie, że i w motocyklach automatyczne, półautomatyczne skrzynie biegów lub inne podobne rozwiązania powinny w najbliższych latach zyskiwać na popularności. Cztery z pięciu opisanych tu pomysłów (od bezstopniowej do „pełnego automatu” i systemu wspomagającego zmianę biegów) wiążą się z brakiem klamki sprzęgła.

Zacznijmy od Hondy DN-01, która pojawiła się w 2008 r. Jest to połączenie cruisera ze skuterem, które wyglądem przypomina rekina. Moc z silnika jest przenoszona hydraulicznie (tzn. brak przekładni z kołami zębatymi), a napęd na tylne koło przekazuje wał. Podczas jazdy działanie skrzyni nie jest wyczuwalne, dzięki bezstopniowemu przełożeniu można rozkoszować się delikatnym zapinaniem kolejnych biegów. Nie ma tu zmian obciążenia czy luzu w układzie napędowym, żadnych problemów z ruszaniem, jak przy sprzęgle odśrodkowym. Ogromne różnice daje się odczuć jedynie podczas przełączania między trybem D (Drive) i o wiele bardziej sportowym trybem S.

W trybie D silnik V2 o pojemności 680 cm³, pracując płynnie, potrzebuje 8,7 s, aby rozpędzić DN-01 od zera do 100 km/h. W trybie S potrzebuje do tego 7,6 s, natomiast przełączana guzikiem na kierownicy już tylko 6,9 s. Straty mocy w przekładni oraz niemała masa (271 kg) powodują wrażenie, że DN-01 ma nie 61, ale jakieś 40 KM.

Na korzyść kosztującej 53 900 zł Hondy DN-01 przemawiają neutralne prowadzenie oraz komfortowo zestrojone zawieszenia. Mimo to swoją mieszanką koncepcji, ograniczonym przez podłogi prześwitem w złożeniu oraz na dłuższą metę niewygodną pozycją jeźdźca motocykl ten można porównać do odpowiedzi na pytanie, którego nikt nie zadał.


Honda DN-01 - hydrostatyczne przenoszenie napędu
To rozwiązanie Honda określa mianem napędu przyjaznego człowiekowi: Human Friendly Transmission (HFT). Jeździec ma wybór między w pełni automatycznym a manualnym sposobem zapinania jednego z sześciu „biegów”.
Do ruszania służy sprzęgło hydrauliczne. Napędza ono hydrauliczny silnik. Następnie ustawiona ukośnie na wałku pierwotnym tarcza naciska przy obrocie kolejno na rozlokowane osiowo hydrauliczne tłoki, podające olej do odpowiednio ustawionych tłoczków. Te z kolei naciskają na drugą tarczę (ruchomą), ustawioną pod zmiennym kątem na wałku zdawczym. Ta zaś ustępuje pod naciskiem tłoczków, zaczyna się obracać i napędza połączony z nią na sztywno wałek zdawczy. Następnie moment obrotowy trafi a na tylne koło.
O przełożeniu decyduje kąt pochylenia tarczy, który elektronika ustawia w zależności od obciążenia lub manualnie wybranego biegu. Im większa prędkość, tym mniejsze pochylenie tarczy. Przy prędkości maksymalnej jest ona ustawiona prostopadle do wałka zdawczego. W tym położeniu jest blokowana mechanicznie, aby zmniejszyć obciążenie systemu.  
   
HFT przenosi moment obrotowyz silnika na tylne koło.
Luz wrzuca się przełącznikiem po prawej stroniekierownicy. Tryby Sport i Drive oraz zapinanieposzczególnych „biegów” zmienia guzik po lewej.

Jekyll i Hyde
Na nową VFR-ę 1200 czekało wielu fanów. Jednym z kilku powodów niecierpliwości była zapowiadająca rewolucję skrzynia biegów z dwoma sprzęgłami, współpracująca z silnikiem V4 o pojemności 1200 cm3. System DCT (Double Clutch Transmission; więcej o nim w MOTOCYKLU 7/2010) oznacza zastosowanie w motocyklu rozwiązania znanego z topowych modeli Audi, Porsche i VW (DSG). Przełączanie biegów bez żadnego szarpania jest po prostu fascynujące. Do wyboru mamy dwa tryby: D oraz bardziej sportowy S. Zmiana trybu następuje po naciśnięciu guzika. Oto przemiana w stylu doktora Jekylla i mister Hyde’a.

DCT pomaga ominąć zapaść krzywej momentu obrotowego występującą przy 3000 obr/min, a pełne odkręcenie gazu sprawia, że automat błyskawicznie dokonuje redukcji o jeden lub dwa biegi. Działa to lepiej niż w przypadku zwykłej skrzyni biegów: wystarczy wcisnąć przełącznik, aby wrzucić wybrany bieg. Takie ćwiczenie sprawia naprawdę wiele radości, bo te miękkie, szybkie przejścia między przełożeniami są po prostu super.

Trzeba jednak uczciwie powiedzieć, że wersja podstawowa VFR-y (z klasyczną skrzynią) ciągle ma lepsze osiągi niż ta z podwójnym sprzęgłem. Na dodatek daje się wyczuć niewielki luz w układzie napędowym. Głęboko na nizinach momentu obrotowego, przy niewielkim obciążeniu, daje się wyczuć szarpanie podczas jednostajnej jazdy. Oprócztego elektronika sterująca automatem nie zawsze potrafi się zdecydować, który bieg ma włączyć: brak jej zdecydowania i w jedną, i w drugą stronę, tzn. i w górę, i w dół. Mimo to naszym zdaniem: jeśli VFR-a, to tylko z DCT!


Honda VFR 1200 F DCT - skrzynia biegów z dwoma sprzęgłami
W tej V-czwórce wałek skrzyni biegów jest podzielony na część wewnętrzną i zewnętrzną. Oba dysponują po jednym wielotarczowym sprzęgle mokrym. Jedno z nich tworzy połączenie między zębami biegów 1., 3. i 5., drugie między zębami biegów 2., 4. i 6. Jedynkę zapina się przełącznikiem na prawej stronie kierownicy, który uruchamia siłownik z lewej strony skrzyni biegów. Kiedy dodajemy gazu, VFR-a pracująca na przystosowanym do codziennej jazdy trybie D miękko rusza. Tryb D szybko zmienia bieg na wyższy. Odbywa się to na tyle miękko, że trudno zauważyć, iż w skrzyni biegów cokolwiek się dzieje (w kokpicie jest wskaźnik zapiętego biegu).
Przed każdą zmianą elektronika przygotowuje następny bieg. Wówczas oba sprzęgła pracują na przemian: jedno przenosi siłę napędową dla pary kół zębatych następnego biegu, drugie rozłącza takie połączenie dla pary poprzedniej. Oba tryby dysponują funkcją kick-down. Na pełnym gazie dokonuje ona samoczynnie redukcji o jeden lub dwa biegi. Tryb sportowy S przełącza bieg na wyższy nieco później i utrzymuje obroty na wyższym poziomie. Przyciskiem MT/ /AT, znajdującym się również na prawej połówce kierownicy, przełącza się na tryb manualny/ /automatyczny.
W przekładni typu tiptronic, kiedy za bardzo wytracimy prędkość na wyższym biegu, np. podczas podjeżdżania do skrzyżowania, elektronika sama redukuje biegi. Robi to z bardziej wyczuwalnym szarpnięciem niż podczas zmiany kciukiem. Jeśli redukcja dokonuje się automatycznie, zmiana biegów jest ciut twardsza. Nieważne, czy manualnie, czy automatycznie – redukcja biegu trwa 0,5 s.
Manualnie redukcja o więcej niż jeden bieg za jednym zamachem jest niemożliwa. Ale jeśli jest to konieczne, elektronika dodaje za pomocą elektronicznie sterowanych przepustnic międzygaz przy każdej redukcji.  

 
VFR ze skrzynią biegów z dwoma sprzęgłami:
o 5 cm szerszy kosz sprzęgła oraz brak klamki sprzęgła i dźwigni zmiany biegów. 
Na czerwono oznaczono siłowniki, sprzęgłoi koła zębate biegów 1, 3 i 5, na niebiesko – elementy
biegów 2, 4 i 6.


Palcem lub stopą
Aprilia NA 850 Mana GT odziedziczyła silnik po dużym skuterze wraz z przekładnią variomatic i odśrodkowym sprzęgłem. Na pewno nie usprawiedliwia to nad wyraz skomplikowanej obsługi: skrzynia Many może bowiem pracować w trybie całkowicie automatycznym: na bezstopniowym przełożeniu w trzech różnych trybach możliwa jest także jazda z użyciem siedmiu „biegów” wybieranych palcem lub stopą (!), bez konieczności operowania sprzęgłem. Wystarczy miękko dodać gazu.

Brak tradycyjnej skrzyni biegów oznacza, że na postoju nie można wrzucić biegu. Dlatego Mana i DN-01 mają działający na tylne koło hamulec postojowy. Spotkamy go również w Hondzie VFR, ponieważ DCT podczas wyłączania silnika zawsze wrzuca luz. W „1200” przycisk do zwalniania hamulca jest dobrze ukryty.


Aprilia NA 850 GT Mana - napęd variomatic
W Aprilii Mana GT nie ma sensu szukać klamki sprzęgła, bo jej nie ma. Podobnie jak skutery, wykorzystuje ona bezstopniową skrzynię biegów, tyle że sterowaną elektronicznie. Zmianę przełożeń uzyskuje się dzięki współpracującym z odpowiednio ukształtowanym pasem dwóm stożkowym kołom pasowym, zmieniającym odległość względem siebie. Silnik krokowy ustawia tarcze w odpowiednich odległościach, zmieniając średnicę współpracy pary koło–pas. Ponieważ długość pasa i odległość osi tarcz są stałe, odstęp tarcz odbiorczych ustawia się automatycznie. Odległość między obiema połówkami napędzanej tarczy kontroluje elektronicznie sterowany siłownik. W ten sposób przełożenie jest zmieniane bezstopniowo.
Jeżeli zaś chodzi o siedem „biegów”, które można zmieniać ręcznie lub nożnie, to faktycznie mamy do czynienia ze ściśle określonymi odległościami między połówkami wariatora ustawianymi przez siłownik. Mimo techniki rodem ze skuterów, Mana GT nie ma silnika zespolonego z wahaczem. Napęd na tylne koło przekazuje całkiem normalny łańcuch, chociaż niewymagający obsługi pasek zębaty byłby tu chyba lepszym rozwiązaniem. Działa to wszystko tak, że po prostu dodajesz gazu, a resztą steruje automat. Do dyspozycji są trzy tryby automatyczne; turystyczny niemal zawsze sprawuje się najlepiej. W trybie „deszcz” zmniejsza się moc, w ustawieniu zaś „sport” zwiększają się obroty. Ponieważ variomatic utrzymuje obroty zawsze na średnim poziomie, maszyna porusza się bardzo płynnie. Ważąca 234 kg Mana GT przy dodaniu gazu potrzebuje niecałych 3 s, aby przyspieszyć z 60 do 100 km/h. Z takimi osiągami łoi skórę nawet big bike’om, i to mimo że na tylne koło trafi a zaledwie ok. 54 z 76 KM generowanych przez silnik.
Jak widać, variomatic pociąga za sobą sporą utratę mocy, ma także mały moment hamujący silnikiem. Dlatego także w trybie automatycznym w każdej chwili można zmienić „bieg” (stopień przełożenia) na niższy.  
   
W skuterach to standard, w motocyklach luksus: pasek i wariator
Pasek napędowy trzeba wymieniać co 20 000 km. W odróżnieniu od skuterów,tylne koło ma napęd łańcuchem.
   
Teoretycznie bezstopniowa skrzynia, w praktyce automat może mieć aż siedem „biegów”.
W trybie manualnym lewy kciukzapina wyższe „biegi”, palec wskazujący – niższe.


Zbyteczny bajer?
W Yamasze FJR 1300 AS postawiono na elektrohydrauliczne (ale pod innymi względami tradycyjnie działające) sprzęgło i klasyczną skrzynię biegów. Bez zasilania (prądu) nie da się zmienić zapiętego biegu ani wysprzęglić. Z jednej strony jest to dobre uzupełnienie immobilizera, jednak z drugiej do przepchnięcia sprzęta nawet o metr jest potrzebny kluczyk.

Sprzęgło w FJR-ze 1300 AS działa miękko, nie gorzej przebiega redukcja biegów. Niemniej kiedy ruszamy z wyczuciem albo podczas zawracania takie rozwiązanie, które zwiększa masę motocykla o prawie 5 kg, wydaje się zbędnym gadżetem, a przynajmniej warto głębiej zastanowić się nad płaceniem za niego.

Gdy przesiadamy się z jednego motocykla z ręczną zmianą biegów na inny wyposażony w taki sam system, należy zachować czujność, ponieważ jedni producenci umieszczają przyciski do zmiany biegów pod palcem wskazującym, inni pod kciukiem. W przypadku przełączania stopą zdążyliśmy przyzwyczaić się (w końcu były na to dziesięciolecia) do jednego usytuowania dźwigni i logicznej zmiany: góra-dół.


Yamaha FJR 1300 AS - hydrauliczne sterowanie sprzęgłem i skrzynią biegów
Yamaha FJR 1300 AS ma tradycyjną skrzynię biegów oraz sprzęgło. Podobnie jak Aprilia, dysponuje dźwignią zmiany biegów oraz przyciskiem z lewej strony kierownicy do zmiany przełożeń. Brak jej funkcji automatycznej zmiany biegów, tzn. każdej zmiany biegu musi dokonać jeździec: palcem albo stopą.
Istotą systemu (YCC-S – Yamaha Chip Controlled Shifting) są siłowniki: jeden steruje sprzęgłem, drugi obsługuje skrzynię biegów. Jeździec dodaje gazu i wrzuca bieg. Przy każdej zmianie komputer zapisuje prędkość motocykla, prędkość obrotową silnika, włączony bieg, położenie przepustnic i temperaturę silnika. Nie pozwala on na taką redukcję biegów, która doprowadziłaby do uszkodzenia silnika.
Aby ruszyć z miejsca, wystarczy po prostu dodać gazu. Trudność sprawia zawracanie, szczególnie na wzniesieniach, ponieważ sprzęgło, lekko szarpiąc, zaczyna działać dopiero przy ok. 1800 obr/min. Podczas zatrzymywania sprzęgło automatycznie się odłącza, a przełożenie pozostaje na ostatnio włączonym biegu.  
    Dźwignia zmiany biegów nie ma  bezpośredniegopołączenia z wałkiem  zmieniającymbiegi;  obsługuje je niezależny siłownik.
Siłowniki hydrauliczniesterują zmianą biegówi pracą sprzęgła.


Łatwiej i szybciej
Mokre sprzęgło oraz sześciobiegowa skrzynia beemki K 1300 S są tradycyjne. Użyty tu system wspomagający zmianę biegów nie umożliwia automatycznej ich zmiany, ale ułatwia i przyspiesza zapinanie wyższego biegu bez korzystania z (zamontowanej) klamki sprzęgła. Podczas gdy w FJR-ze zmiana biegu na wyższy wymaga zamknięcia gazu, K 1300 S robi to bez zająknięcia nawet na pełnych obrotach. Jest to cecha, którą cenią sobie jeźdźcy wyścigowi, ale która również podczas codziennej jazdy ułatwia życie.

Kto wie, może pewnego dnia będziemy chcieli zrezygnować ze zmiany biegów i klamki sprzęgła? Pewnie nastąpi to wtedy, gdy automat będzie działał lepiej i szybciej.


BMW K 1300 S - quickshifter, czyli asystent zmiany biegów
To rozwiązanie nie zna jazdy w trybie „automat”, pozwala jednak zmieniać biegi na wyższe bez użycia sprzęgła, a więc skraca czas zmiany biegu (patrz wykres na poprzedniej stronie). Po wciśnięciu dźwigni zmiany biegów czujnik informuje sterującą silnikiem elektronikę o zmianie przełożenia. Układ sterujący opóźnia na niecałe 0,1 s zapłon i zmniejsza dawkę wtryskiwanego paliwa, redukując tym samym siły działające na kły kół zębatych w skrzyni biegów, przez co ich zazębienie przebiega łagodniej. Tak więc: nie zamykaj gazu, lewą stopą wbij wyższy bieg i gotowe. Sportowcom pozwala zaoszczędzić ułamki sekund na torze – w końcu to rozwiązanie rodem z wyścigów.
System ten po raz pierwszy do produkcji seryjnej wszedł w BMW HP2 Sport. Do dziś nikt inny nie wprowadził tego rozwiązania do oferty. W K 1300 S trzeba za niego dopłacić 1475 zł. Naszym zdaniem warto. 

 Czujnik w mechanizmie przełączania biegóww BMW powoduje chwilowe odcięcie zapłonu przez system sterujący silnikiem.

W USA 90% samochodów ma automatyczne skrzynie biegów, w Europie około 1/3, ale ciągle ich przybywa. Wśród jednośladów skutery niemal bez wyjątku jeżdżą na automatach. Tylko my, motocykliści, jesteśmy wierni tradycji.

Czy rzeczywiście automatyczne skrzynie biegów lub elektronika sterująca sprzęgłem oznaczają utratę kontroli nad bike’em? Przecież Honda Super Cub, czyli motocykl, którego od 1958 r. wyprodukowano najwięcej egzemplarzy w historii (ponad 60 mln!), ma częściowo automatyczną skrzynię biegów: łączy trzy- lub czterobiegową skrzynię z mokrym, wielotarczowym sprzęgłem odśrodkowym: jeździec zapina biegi, a Super Cub sam steruje sprzęgłem. Jeszcze dalej poszły skutery z przekładnią typu variomatic. Tyle że występujący w nich „efekt gumowej taśmy” (stałe obroty silnika, zmienia się tylko przełożenie) nie jest w stanie przyspieszyć bicia serca.



Automaty i półautomaty
Niemniej, po wielu nieudanych próbach, można odnieść wrażenie, że i w motocyklach automatyczne, półautomatyczne skrzynie biegów lub inne podobne rozwiązania powinny w najbliższych latach zyskiwać na popularności. Cztery z pięciu opisanych tu pomysłów (od bezstopniowej do „pełnego automatu” i systemu wspomagającego zmianę biegów) wiążą się z brakiem klamki sprzęgła.

Zacznijmy od Hondy DN-01, która pojawiła się w 2008 r. Jest to połączenie cruisera ze skuterem, które wyglądem przypomina rekina. Moc z silnika jest przenoszona hydraulicznie (tzn. brak przekładni z kołami zębatymi), a napęd na tylne koło przekazuje wał. Podczas jazdy działanie skrzyni nie jest wyczuwalne, dzięki bezstopniowemu przełożeniu można rozkoszować się delikatnym zapinaniem kolejnych biegów. Nie ma tu zmian obciążenia czy luzu w układzie napędowym, żadnych problemów z ruszaniem, jak przy sprzęgle odśrodkowym. Ogromne różnice daje się odczuć jedynie podczas przełączania między trybem D (Drive) i o wiele bardziej sportowym trybem S.

W trybie D silnik V2 o pojemności 680 cm³, pracując płynnie, potrzebuje 8,7 s, aby rozpędzić DN-01 od zera do 100 km/h. W trybie S potrzebuje do tego 7,6 s, natomiast przełączana guzikiem na kierownicy już tylko 6,9 s. Straty mocy w przekładni oraz niemała masa (271 kg) powodują wrażenie, że DN-01 ma nie 61, ale jakieś 40 KM.

Na korzyść kosztującej 53 900 zł Hondy DN-01 przemawiają neutralne prowadzenie oraz komfortowo zestrojone zawieszenia. Mimo to swoją mieszanką koncepcji, ograniczonym przez podłogi prześwitem w złożeniu oraz na dłuższą metę niewygodną pozycją jeźdźca motocykl ten można porównać do odpowiedzi na pytanie, którego nikt nie zadał.


Honda DN-01 - hydrostatyczne przenoszenie napędu
To rozwiązanie Honda określa mianem napędu przyjaznego człowiekowi: Human Friendly Transmission (HFT). Jeździec ma wybór między w pełni automatycznym a manualnym sposobem zapinania jednego z sześciu „biegów”.
Do ruszania służy sprzęgło hydrauliczne. Napędza ono hydrauliczny silnik. Następnie ustawiona ukośnie na wałku pierwotnym tarcza naciska przy obrocie kolejno na rozlokowane osiowo hydrauliczne tłoki, podające olej do odpowiednio ustawionych tłoczków. Te z kolei naciskają na drugą tarczę (ruchomą), ustawioną pod zmiennym kątem na wałku zdawczym. Ta zaś ustępuje pod naciskiem tłoczków, zaczyna się obracać i napędza połączony z nią na sztywno wałek zdawczy. Następnie moment obrotowy trafi a na tylne koło.
O przełożeniu decyduje kąt pochylenia tarczy, który elektronika ustawia w zależności od obciążenia lub manualnie wybranego biegu. Im większa prędkość, tym mniejsze pochylenie tarczy. Przy prędkości maksymalnej jest ona ustawiona prostopadle do wałka zdawczego. W tym położeniu jest blokowana mechanicznie, aby zmniejszyć obciążenie systemu.  
   
HFT przenosi moment obrotowyz silnika na tylne koło.
Luz wrzuca się przełącznikiem po prawej stroniekierownicy. Tryby Sport i Drive oraz zapinanieposzczególnych „biegów” zmienia guzik po lewej.

Jekyll i Hyde
Na nową VFR-ę 1200 czekało wielu fanów. Jednym z kilku powodów niecierpliwości była zapowiadająca rewolucję skrzynia biegów z dwoma sprzęgłami, współpracująca z silnikiem V4 o pojemności 1200 cm3. System DCT (Double Clutch Transmission; więcej o nim w MOTOCYKLU 7/2010) oznacza zastosowanie w motocyklu rozwiązania znanego z topowych modeli Audi, Porsche i VW (DSG). Przełączanie biegów bez żadnego szarpania jest po prostu fascynujące. Do wyboru mamy dwa tryby: D oraz bardziej sportowy S. Zmiana trybu następuje po naciśnięciu guzika. Oto przemiana w stylu doktora Jekylla i mister Hyde’a.

DCT pomaga ominąć zapaść krzywej momentu obrotowego występującą przy 3000 obr/min, a pełne odkręcenie gazu sprawia, że automat błyskawicznie dokonuje redukcji o jeden lub dwa biegi. Działa to lepiej niż w przypadku zwykłej skrzyni biegów: wystarczy wcisnąć przełącznik, aby wrzucić wybrany bieg. Takie ćwiczenie sprawia naprawdę wiele radości, bo te miękkie, szybkie przejścia między przełożeniami są po prostu super.

zobacz galerię

Komentarze

 (1)
ZOBACZ KOMENTARZE
ZOBACZ RÓWNIEŻ Zamknij