Sam menja, ali koji menjač imam?

Nekada je bilo jednostavno, manuelni menjač sa četiri ili automatik sa tri stepena prenosa. A danas? Automatik, CVT, DCT, robotizovani mauelni…

Davno je prošlo vreme kada su kupci mogli da biraju između samo dva menjača. Sve se završavalo na manuelnom (ili ručnom, kako ga ko naziva) sa četiri stepena prenosa, i automatikom sa tri stepena prenosa. I to je bilo sve, a prednosti i mane su bile očigledne. Sa mauelnim menjačem je moralo da se radi, ali je automobil imao bolje performanse i manju potrošnju, dok je automatik, u osnovi donosio samo komfor, ali i bio u stanju da prenese i veće obrtne momente bez opasnosti od spaljene lamele spojnice.
Ali, to je bilo pre, recimo 35-40 godina. Manuelni, ručni, ili „H“ menjač relativno malo je menjan. Sa povećanjem broja stepena prenosa koji je stigao do sedam, dodato je još jedno vratilo sa dodatnim snopom zupčanika, ali osnovu rada i dalje čini vozačeva ruka i noga na papučici spojnice („kvačila“). Sa druge strane, sam princip automatske promene stepena prenosa doživeo je nekoliko evolucija, elektronika dobila veliku ulogu, pa danas pod pojmom automatik zapravo nalazi nekoliko potpuno različitih konstrukcija, sa istom ulogom – da menjaju stepene prenosa umesto vozača.
Da li su automatski, CVT, DCT i robotizovani menjač jedno te isto? Da li svako rešenje ima svoje prednosti i mane? Da li uopšte znamo šta menja stepene prenosa u našem automobilu umesto nas?

Automatski menjač
Kod automatskog menjača veza između kolenastog vratila i menjača je tork konverter (naziva se i Wandlerov pretvarač), koji koristi hidrauličnu tečnost kako bi preneo snagu između motora i menjača. Konstrukciju automatskog menjača u osnovi čini sistem planetarnih zupčanika i setova lamela spojnica, koje u odnosu na brzinu vozila i broj obrtaja motora aktiviraju ili deaktiviraju odgovarajuće vratilo sa zupčanicima u planetarnom setu, a samim tim i potreban prenosni odnos. Ova mehanička osnova postoji već više od 70 godina (prvi je počeo da ugrađuje GM 1940.), ali je evoluirala do 10 stepeni prenosa, i elektronski nadzor koji optimizuje promene stepena prenosa. Dodata mu je i mogućnost manuelne promene stepena ručicom menjača ili papučicama na upravljaču.
Prednosti: visok komfor u vožnji, proverena konstrukcija koja uz pravilno korišćenje i održavanje, koje se svodi na kontrolu i zamenu fluida, donosi pouzdanost.
Mane: kod nekih modela još uvek donosi povećanu potrošnju goriva, kao i nešto lošije performanse u poređenju sa manuelnim ili DCT menjačem.

DCT – menjač sa dvostrukom spojnicom
Ovaj tip menjača ima nekoliko naziva: DSG, PSM, DCT, menjač sa dvostrukom spojnicom, menjač sa direktnim izborom, itd. U svakom slučaju, radi se o menjaču koji je VW prvi počeo serijski da ugrađuje pod nazivom DSG. Konstruktivno, mogao bi se posmatrati i kao dva menjača u jednom kućištu. Ima dva vratila sa prenosnim zupčanicima, jedno za parne, drugo za neparne stepene prenosa, a svako vratilo ima svoju spojnicu. DCT menjač delimično koristi princip rada manuelnog menjača. Međutim, najveća prednost je ta što je još pre trenutka promene, naredni stepen spreman, pa se zapravo samo aktivira druga spojnica. Na ovaj način postignuta je velika brzina promene stepena prenosa, koja se meri u milsekundama, i eliminisan prekid protoka snage, koji postoji kod manuelnog menjača u trenutku dok je spojnica odvojena. DCT se može voziti kao potpuno automatski menjač, ili uz manuelnu promenu stepena prenosa. Vozač nema papučicu kvačila na raspolaganju, a njegov rad konstantno nadzire elektronika, dok hidraulika obavlja ulogu aktuatora.
Prednosti: donosi komfor kao automatski menjač, vozilo ne gubi na performansama, promena stepena prenosa je brža nego što je moguće ljudskom rukom, i efikasniji su od klasičnih automatika.
Mane: Još uvek relativno nova tehnologija, kod nekih modela postoji neodlučnost pri malim brzinama u prvom stepenu prenosa.

CVT, E-CVT, Multitronic
CVT je skraćenica od Continuously Variable Transmission, odnosno kontinuirano varijabilni prenos. Umesto međusobnih kombinacija zupčanika, u CVT menjačima ulogu pomene prenosnog odnosa obavljaju konusi. Jedan konus se nalazi na pogonskom vratilu, drugi na vratilu koje je povezano sa diferencijalom, a međusobno su povezani pogonskim remenom. Širenje ili sužavanje konusa smanjuje ili povećava prečnik na koji se naslanja pogonski remen, čime se postiže stalno prilagođavanje potrebnog prenosnog odnosa za trenutnu brzinu i broj obrtaja motora. Ovom operacijom kod jednostavnih sistema upravlja centrifugalna sila, dok kod aktulenih CVT menjača u automobilima elektronika upravlja radom. Zbog toga, ovi menjači imaju naziv „kontinuirano varijabilni“, a tom svojim karakteristikom u teoriji su sposobni da u svakom trenutku omoguće idealan prenosni odnos, bez zupčanicima unapred zadatih kombinacija. Iako konstruktivno nemaju stepene prenosa, neki proizvođači ih veštački stepenuju, ograničavajući širenje i skupljanje konusa, što je korisno na usponima ili nizbrdicama, kao i za efekat sportskije vožnje. U praksi, vozilo sa CVT menjačem, kao i automatik ili DCT nema papučicu kvačila, a vožnja je identična kao sa automatskim menjačem.
Prednosti: komfor u vožnji, potpuno odsustvo „trzaja“ pri promeni stepena prenosa, maksimalno iskorišćenje obrtnog momenta u svakom režimu vožnje.
Mane: buka pri ubrzavanju zbog toga što je motor stalno u istom broju obrtaja, problemi sa pouzdanošću kod snažnijih motora, skupe popravke u slučaju kvara.

Automatizovani manuelni menjači
Nazivaju se još i robotizovani mauelni menjači. Iako vozač ima samo dve papučice, gas i kočnicu, i vozi kao da je automatski menjač, ovo je klasičan manuelni, ili „H“ menjač, samo što radom spojnice i promenama stepena prenosa upravljaju elektronika i hidraulika. Ima pet ili šest stepeni prenosa, odnosno dva ili tri vratila. U odnosu na brzinu vozila i broj obrtaja motora, elektronika prepoznaje kada je trenutak za promenu stepena prenosa, odvaja spojnicu, menja pogonski par zupčanika i ponovo zatvara spojnicu. Drugim rečima poput robota. U osnovi, ovo su najjeftiniji menjači sa komforom automatske promene stepena prenosa i često se mogu naći u jeftinijim modelima nižih segmenta. Međutim, elektronika koja procenjuje i aktuatori koji izvršavaju imaju vrlo kompleksan posao, pa u nekim modelima nisu ni približno uspešni kao bilo koji automatski menjač.
Prednosti: jednostavna upotreba i komfor.
Mane: neodlučnost u sporoj vožnji, grube i dugotrajne promene stepena prenosa neprijatne prilikom preticanja.