Sammenlign automatiske girkasser: sekvensiell, dobbel clutch, CVT

Automatgir blir stadig mer populære blant bileiere. Hva er hovedtypene for slike overføringer og hva er deres fordeler og ulemper?

USA regnes som fødestedet til automatgiret. Tilbake i 1904 tilbød Boston-selskapet en to-trinns automat. Betjeningen av denne mekanismen var riktignok veldig upålitelig, men ideen fant grobunn og ulike typer design med automatisk girskift begynte å dukke opp i USA.

Den første automatiske girkassen, som i design og drift ligner moderne girkasser, dukket imidlertid opp først før andre verdenskrig. Det var en Hydra-Matic girkasse designet av General Motors.

handel

Hydraulisk girkasse

Blant automatiske girkasser er de vanligste (så langt) hydrauliske girkasser. Dette er en kompleks mekanisme som oftest består av en momentomformerenhet eller momentomformer med flere planetgir.

Girene i planetgir er koblet eller låst med passende friksjonskoblinger og multi-skive (flerskive) eller båndbremser. I dette tilfellet er et obligatorisk element i den hydrauliske girkassen olje, som helles helt inn i girkassen.

Girskifte utføres ved å blokkere ulike sett med solgir som samvirker med frihjul, skivekoblinger (vanligvis multi-skive), båndbremser og andre friksjonselementer drevet av hydrauliske drev.

Se også: ESP-stabiliseringssystem - sjekk hvordan det fungerer (VIDEO) 

Designutviklingen av hydrauliske transmisjoner er vannkrafttransmisjoner (med for eksempel funksjonen av et ekstra girforhold, såkalt kickdown) og elektronisk styrte transmisjoner. I dette tilfellet kan girkassen ha flere driftsmoduser, for eksempel sport eller komfort.

Økte også antall girforhold. De første hydrauliske maskinene hadde tre girforhold. Foreløpig er fem eller seks gir standard, men det er allerede design som har ni.

En spesiell type automatisk girkasse er sekvensiell girkasse (også kjent som halvautomatisk girkasse). I denne typen mekanismer kan girene skiftes ved hjelp av en spak som bare beveger seg forover eller bakover og skifter opp eller ned ett gir, eller ved å bruke padler plassert på rattet.

Denne løsningen er mulig på grunn av bruken av en elektronisk mikroprosessor som styrer driften av girkassen. Sekvensielle girkasser brukes ofte i Formel 1-biler, og de finnes i produksjonsbiler, inkludert Audi, BMW, Ferrari.  

Ifølge eksperten

Vitold Rogovsky, ProfiAuto-nettverket:

– Fordelen med hydrauliske automatgir er fremfor alt kjørekomforten, d.v.s. ikke nødvendig å skifte gir manuelt. I tillegg beskytter denne typen girkasser selvfølgelig motoren mot overbelastning, forutsatt at girkassen brukes riktig. Girkassen tilpasser seg motorturtallet og velger riktig gir. Imidlertid er den største ulempen med mekanismen dens høye drivstofforbruk. Automatgir er store og tunge, så de egner seg først og fremst til store kraftige motorer, som de fungerer veldig bra med. En viss ulempe med disse overføringene er også at en brukt kopi er å finne på annenhåndsmarkedet.

Kontinuerlig variable girkasser

En trinnløs girkasse er en slags automatgir, men med en ganske spesifikk enhet. Det er to løsninger – den tradisjonelle planetgirkassen og den nå mer vanlige CVT-girkassen (Continuously Variable Transmission).

I det første tilfellet er planetgiret ansvarlig for girskifting. Designet minner om solsystemet i miniatyr. For å velge gir, bruker den et sett med gir, hvorav det største har innvendig inngrep (det såkalte ringgiret). På den annen side er det et sentralt (såkalt sol) hjul inni, koblet til hovedakselen til girkassen, og andre gir (dvs. satellitter) rundt det. Gir byttes ved å blokkere og koble inn individuelle elementer i planetgiret.

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

CVT, derimot, er en CVT med kontinuerlig variabel girkasse. Den har to sett med skråhjul som er koblet til hverandre med en kilerem eller en flerskivekjede. Avhengig av motorturtallet nærmer kjeglene seg, d.v.s. diameteren som beltet løper på er justerbar. Dette endrer girforholdet.

Ifølge eksperten

Vitold Rogovsky, ProfiAuto-nettverket:

– CVT-er, på grunn av deres relativt små dimensjoner og lave vekt, brukes i kompakte og bybiler med mindre motorer. Fordelen med disse overføringene er at de er vedlikeholdsfrie. Selv oljeskift anbefales ikke og de tåler samme kjørelengde som motoren. I tillegg er øyeblikket med girskift nesten umerkelig. De er ikke like dyre som hydraulikkbokser og legger ikke mye til prisen på bilen. På den annen side er den største ulempen den betydelige forsinkelsen i reaksjonen på å trykke på gasspedalen, dvs. strømbrudd. Det er også forbundet med økt drivstofforbruk. CVT-transmisjoner er ikke egnet for turbomotorer.

For to clutcher

Den doble clutch-girkassen har gjort en karriere ut av det i flere år nå. En slik girkasse dukket først opp på markedet i begynnelsen av dette århundret i Volkswagen-biler, selv om den tidligere var funnet i rallybiler og Porsche-racermodeller. Dette er en DSG (Direct Shift Gearbox) girkasse. Foreløpig har mange produsenter allerede slike bokser, inkl. i Volkswagen Group-kjøretøyer samt i BMW eller Mercedes AMG eller Renault (f.eks. Megane og Scenic).

Dobbeltclutch girkassen er en kombinasjon av manuell og automatisk girkasse. Girkassen kan operere i både helautomatisk modus og med manuell girskiftefunksjon.

Den viktigste designfunksjonen til denne girkassen er to clutcher, dvs. clutchskiver, som kan være tørre (svakere motorer) eller våte, kjører i et oljebad (kraftigere motorer). Den ene clutchen er ansvarlig for oddegir og revers, den andre clutchen er ansvarlig for jevne gir. Av denne grunn kan vi snakke om to parallelle girkasser innelukket i et felles hus.

Se også: Variabel ventiltiming. Hva gir det og er det lønnsomt 

I tillegg til de to clutchene er det også to clutchaksler og to hovedaksler. Takket være denne designen er det neste høyere giret fortsatt klart for umiddelbar aktivering. For eksempel kjører bilen i tredje gir, og fjerde er allerede valgt, men ikke aktiv ennå. Når det ideelle skiftemomentet er nådd, åpnes den odde clutchen for tredje gir og den jevne clutchen lukkes for fjerde gir, slik at drivakselhjulene fortsetter å motta dreiemoment fra motoren. Bytteprosessen tar omtrent fire hundredeler av et sekund, som er mindre enn et øyelokk.

Nesten alle girkasser med dobbel clutch er utstyrt med ekstra driftsmoduser som "Sport".

Ifølge eksperten

Vitold Rogovsky, ProfiAuto-nettverket:

– Ingen dreiemomentavbrudd i girkasse med dobbel clutch. Takket være dette har bilen en meget god akselerasjon. I tillegg opererer motoren i det optimale dreiemomentområdet. I tillegg er det en annen fordel - drivstofforbruket er i mange tilfeller lavere enn ved manuell girkasse. Til slutt er girkasser med dobbel clutch svært holdbare. Hvis brukeren følger oljeskiftet hver 60 tusen km, går de praktisk talt ikke i stykker. Imidlertid er det i annenhåndsmarkedet biler der måleren har skrudd opp, og i dette tilfellet er det vanskelig å opprettholde riktig levetid for en slik girkasse. På en eller annen måte kan du også støte på biler der disse kontrollene ikke er utført og girkassen rett og slett er utslitt. Skader på tomassesvinghjulet utgjør også en fare for disse overføringene, for da overføres uønskede vibrasjoner til girkassemekanismen. Ulempen med girkasser med dobbel clutch er også deres høye pris. 

Wojciech Frölichowski