Ali res potrebujemo deset prestav?

Motorji z notranjim izgorevanjem bodo še zelo dolgo del avtomobilizma, zato proizvajalci vanje vlagajo ogromna sredstva, morda večja kot kadar koli doslej. Inovacij, ki bi drastično izboljšale učinkovitost, praktično ni več, zato pa veliko truda in denarja vlagajo v tiste, ki prinašajo še tako majhne izboljšave. Eno izmed področij, ki naj bi imelo še precej potenciala, je menjalnik, predvsem samodejni. V zadnjih letih smo bili tako priče nenehnemu dodajanju prestav, ki danes že presegajo številko deset. Patentirani so namreč že menjalniki z 11 prestavami, 10-stopenjske pa že nekaj časa vgrajujejo v serijske avtomobile.

Zakaj ne CVT?

Če bi bil glavni cilj avtomobilskih proizvajalcev in uporabnikov avtomobilov učinkovitost, bi verjetno vsi imeli vgrajene brezstopenjske oziroma neskončnostopenjske samodejne menjalnike, ki jih poznamo pod kratico CVT (continuously variable transmission). Njihova ključna lastnost je, da lahko vselej zagotavljajo, da motor deluje v najbolj optimalnem območju vrtljajev, brez izgub, ki jih s seboj prinaša menjanje prestav ostalih menjalnikov. Težava nastopi pri najbolj pogostem vzroku – človeku. Brez sodelovanja voznika namreč varčen pogonski sklop ne obstaja in CVT je v tem primeru še nekoliko bolj občutljiv, saj se, prilagojen za varčevanje, ob priganjanju odreže zelo slabo. V praksi se tako z zares dobrimi rezultati odreže le v toyoti prius in podobnih avtomobilih, katerih bistvo je doseganje čim nižje porabe, večina voznikov pa pri tem tudi aktivno sodeluje.

Med varčnostjo in dinamiko

Druga najboljša alternativa je klasičen samodejni menjalnik, ki z lastno pametjo izbira najbolj učinkovito prestavno razmerje v danem trenutku. V teoriji bi torej moralo veljati, da je več prestav bolje kot manj, saj so tako lahko razlike med prestavnimi razmerji manjše, tako kot izgube pri prestavljanju na račun manjšega padca vrtljajev. A tu je treba upoštevati še druge dejavnike, kot so masa, velikost in cena takšnega menjalnika. Danes tako velja, da je smiselno izdelovati osem-, devet- in celo desetstopenjske menjalnike, ki zagotavljajo tako vozno dinamiko (oziroma ustvarijo vtis) in varčnost pri porabi goriva.

Tri sklopke?

Če redno prebirate našo revijo, ste zagotovo že večkrat zasledili izraz dvosklopčni menjalnik. Poznamo ga predvsem pod kratico DSG, deluje pa kot izjemno hiter in odziven samodejni menjalnik, a z robotiziranim sistemom pretikanja, pri čemer za njegovo hitrost skrbita dve sklopki – ena v uporabi in druga v pripravljenosti. Zaradi vse večjega števila prestav in vse manjšega razpona delovanja posameznega prestavnega razmerja (majhne razlike med njimi pomenijo, da so intervali uporabe posamezne prestave lahko precej krajši) se hitro lahko pripeti, da je »v pripravljenosti« napačna prestava (višja ali nižja). Rešitev za to je tretja sklopka, kar pomeni, da sta lahko dve, ki trenutno nista v uporabi, vedno pripravljeni za aktivacijo višje in nižje prestave. S podobnimi problemi se soočajo klasični samodejni menjalniki z devetimi in desetimi razmerji, saj se nam je med testiranji večkrat zdelo, da delujejo zmedeno in neodločno.

Ti mali čudeži tehnike so zagotovo odlična rešitev za nekaj odstotno zmanjševanje deklariranih podatkov o porabi goriva. Koliko prihranijo v praksi, ko jih vozi nešteto različnih voznikov s prav toliko slogi vožnje, pa je drugo vprašanje. 

Z 10-stopenjskim samodejnim menjalnikom se lahko pohvali Fordov športnik mustang, katerega test lahko preberete tukaj (KLIK).

CVT v formuli 1

Dokaz o učinkovitosti brezstopenjskega samodejnega menjalnika (CVT) je Williamsov dirkalnik formule 1 iz leta 1993. Takrat je nastala zmogljivejša različica že tako nepremagljivega dirkalnika FW15, s katerim je kasneje Alain Prost osvojil naslov prvaka. Dirkalnim potrebam prilagojen menjalnik CVT je pomenil, da je motor vselej deloval v najbolj učinkovitem območju vrtljajev, rezultat pa je bil skorajda nepojmljiv. Menda je inovacija čase krogov na dirkališčih zmanjšala za več sekund, ne le za desetinke. Žal trdni dokazi o tem ne obstajajo, saj je FIA uporabo menjalnika še pred prvo dirko sezone izrecno prepovedala.