Automata váltótípusok

A folyamatos fejlesztéseknek köszönhető az elmúlt évek Tip-, Multi- és Steptronic, CVT és Selespeed kavalkádja. Az alábbi áttekintés a különféle kéziváltó funkciókkal kiegészített automata és automata funkciókkal kiegészített kéziváltókról szól.

Így nem meglepő hogy az utóbbi években egyre több autóban jelent meg ötsebességes automata váltó, sőt az új 7-es BMW-ben a világon elsőként már a ZF hatsebességese dolgozik (azóta a Mercikben a 7G Tronic is elavul lassan). Az automaták hatásfokát az egyre jobb elektronikai megoldások is javítják, a közelmúlt fejlesztései mégis arra mutatnak, hogy a kétféle (kézi és automata) váltás kombinációi a jövő.

Kézi üzemmóddal kiegészített automata váltóval a Porsche jelentkezett 1990-ben, Tiptronic néven. A ZF szerkezetet Bosch elektronika vezérelte. A szokásos automata mellett egy manuális lehetőség is adott volt, a váltóbotot egy külön síkba tolva, annak előre-hátra pöcögtetésével kapcsolhattunk fel vagy le. Mivel a szerkezet nyomatékváltón alapszik, a kapcsolások nem történnek gyorsabban, mint egy hagyományos automatánál. A megoldás csupán sportos érzetet kelt, valódi sportossága zéró.

Ha elmulasztjuk a kapcsolást, az automatika alánk teszi a fokozatokat. Automata üzemmódban a váltó több programot is ismer, ezek illeszkednek a városi, sportos, vagy légies vezetési stílushoz. Az 1995-ben megjelent Tiptronic S-t a váltókar helyett a kormányra helyezett gombokkal lehetett vezérelni. Az alábbi nevek mind a különféle gyártók Tiptronic jellegű megoldásait takarják:
Porsche, Audi, Volkswagen: Tiptronic/Tiptronic S,
Mitsubishi Invecs-II Sport Mode,
Peugeot 607, Hyundai XG, Honda S-matic, BMW Steptronic, Chrysler AutoStick, Toyota E-shift, Alfa Romeo Q-system, Mercedes One-Touch, Volvo Geartronic

A váltókar meghúzásakor az elektronika visszavesz a gázból, oldja a kuplungot, majd jelt ad a hidraulikus működtető szerkezetnek, hogy kapcsoljon eggyel magasabb fokozatba. Ilyen váltót elsőként a Ferrari F355 F1 kivitelű típusába szereltek nagyobb darabszámban. A Ferrari F355 F1 két tizedmásodperc alatt vált egy fokozatot, ez kb. másfél tizeddel jobb, mint a kéziváltóval elérhető leggyorsabb érték.

A szerkezet legnagyobb erénye a kuplungolás és a váltóműködtetés remek szinkronizálása. Automataként a váltások minősége nem olyan sima, mint egy luxusautóban. A szerkezet lelassított, család-konformmá tett változata Selespeed néven az Alfa Romeo 156-osban és a Fiat Stilo Abarthban dolgozik.

Az F355 F1 bemutatójával szinte egy időben jelentkezett a BMW is szekvenciális megoldással, természetesen az M3-ashoz. Az M-Sequential működése megegyezik a Ferrari megoldásával, de a váltóbot ismét a kardánalagúton kapott helyet, előre-hátra lökdöséssel lehet a fokozatot váltani.

A szekvenciális váltók hátránya, hogy automata módban használva váltásaik nem olyan kifinomultak, mint erre tervezett társaik. Ezzel szemben olcsóbbak, kompakt kialakításúak, nem vesznek el a teljesítményből, és a nagyszerű vezetési élmény mellett gyors és pontos kapcsolásokat biztosítanak.

A kézi és szekvenciális váltóval is tesztelt, azonos típusú autópárokból általában a szekvenciálissal szoktak jobb időket futni versenykörülmények közt. A gyorsabb kapcsolások mellett a vezetőnek is kevesebbet kell hadonászni, emiatt figyelmük nagyobb részét fordíthatják az ideális ívekre és a féktávokra.

Kisebb üzemek jelentkeztek először költségcsökkentő megoldásként a kuplungpedál elhagyásával. Itt szenzorok figyelik a váltókart és a gázpedált, gázelvétel és a váltókar megmozdítása után a számítógép jelt ad a kuplung oldására, majd a váltás végeztével visszazárja a tengelykapcsolót. Elsők között a Ruf Porsche 911 és a Ferrari Mondial T-ben találkozhattunk kuplung nélküli kéziváltóval, de a hazai olvasók számára talán ismerősebben csenghet a Trabant Hycomat neve.

Amennyiben célunk, hogy optimális fogyasztás mellett az elérhető nyomatékcsúcs hajtsa az autót, a CVT megoldásokhoz kell fordulni. A folyamatosan változó áttételű váltók alapja két kúpfelületű tárcsa, melyek között szíj feszül. A szíjak a kúpok felületén folyamatosan képesek vándorolni, így az áttétel mindig az aktuális teljesítményszükségletnek megfelelő. Az első CVT váltót a DAF 600-asban mutatták be 1958-ban.

A CVT széleskörű használatát sokáig korlátozta a nagy nyomatéktűrésű szíjak hiánya. A holland Van Doorne Transmissie BV által készített speciális lemezekből álló fémszíj sokat segített ezen a problémán, manapság a legtöbb gyártó ezt használja. A CVT fejlesztése több irányban halad, a Nissan M6 Hyper-CVT legtalálóbb elnevezése talán a "CVT világ Tiptronicja" lehetne.

A valóságban kapcsolásuk nem gyorsabb az automatáknál, vezetésük nem igazán inspiráló, és továbbra sem alkalmazhatóak igazán nagy nyomatékú motorokhoz. Kézi móddal kiegészített CVT váltóval működő autók a Nissan Primera (M6 Hyper-CVT), a Fiat Punto (Speed Gear), a Subaru Pleo (I-CVT) és a Rover MGF (Stepspeed).

Eddig két megoldás született a CVT-k nyomatéktűrő képességének fokozására: az Audi Multironic-ja és a Nissan Extroid CVT-je. A Multitronicban a fémszíjat a LUK által készített, csapokkal összeszegecselt 1025 szemből álló lánc váltotta le, ez az A6-os TDI-jében jelenleg 309 Nm-t kezel. A nyomatékszenzor használata szintén lényeges fejlesztés.

A Nissan is a szíjban látta a CVT váltók leggyengébb elemét, de még a Multitronicnál is eggyel messzebbre mentek. A kúpos tárcsákat szembefordították és közéjük merev, elektrohidraulikusan működtetett görgőket helyeztek. A görgők pereme a kúpok felületén fut, és dőlésszögük határozza meg az aktuális áttételt.

Használatuk módjában nagyon hasonlók, technikailag azonban a Tiptronic megoldások ellenkezőjének tekinthetők az automata üzemmódot is tudó, manuális szerkezeteken alapuló szekvenciális váltók. A hagyományos váltómechanizmust egy elektronikus kuplung és egy elektrohidraulikusan működő váltószerkezet helyettesíti, a váltóbotot egyes típusoknál a kormány mögött elhelyezkedő váltókarok.

A fokozatmentes automata üzemmód mellett van egy hatsebességes kézzel kapcsolható módusz is. Ezt fejelte meg a Fiat Puntóban alkalmazott hétsebességes Speedgear, ennél többet használni azonban már kifejezetten kényelmetlen lenne. A CVT váltók olcsóbbak, könnyebbek és kisebbek, mint a hagyományos automaták, de hátrányaik is vannak.

Különös jelenség a fokozatmentes váltókkal kapcsolatos gumiszalag-hatás: a gázpedál lenyomására a hagyományos CVT váltó rögtön magasra emeli a motor fordulatszámát. A motorhang azonnal követi az eseményeket, de az autó lassan gyorsul fel a hanghoz képest, így olyan az érzet, mintha csúszna a kuplung.

Biztosítja, hogy a görgők által a láncra kifejtett feszítőerő ne legyen több, mint ami a lánc megtartásához feltétlenül szükséges. A hagyományos CVT görgői mindig túlzott energiát fejtenek ki a szíjra a működési rendellenességeket elkerülendő, azonban ez hosszútávon korai elhasználódáshoz és megemelkedő fogyasztáshoz vezet. A Multitronic azonos modellben jobb fogyasztási és gyorsulási adatokat produkál, mint a Steptronic.

Például alacsony fokozatnak megfelelő állásnál a közbülső görgő éle a nyeles tengelyhez kapcsolódó görgő belső kerületénél, másik vége a főtengelyhez kapcsolt görgő külső szélénél fut. Mivel a két görgő egy tengelyen található, a váltó hosszában is beszerelhető, így lehetővé válik a hátsókerékhajtás. Japánban már ilyen Extroid dolgozik a turbófeltöltős, 388 Nm nyomatékú Nissan Cedric/Gloria modellben.

Az Extroidban lévő hat előre programozott, kézzel kapcsolható fokozat, a 4,4 : 1-es áttétel miatt elég szűken alakul. Az Extroid működése finom és rendkívül nyomatéktűrő, de a szerkezet drága és nem gyorsabb, mint egy hagyományos automata.

A kényelmes automata vagy sportos manuális - kérdés továbbra sem dőlt el. A piac egyre tagoltabb, ezáltal a vásárlók lehetőségei is kiszélesedtek. Ott még nem tartunk, hogy bármilyen típust a szánk íze szerinti váltómechanizmussal rendelhessünk, de a nagyobb választék már most több lehetőséget biztosít egyéni igényeink kielégítésére. A kézi kapcsolású szerkezetek híveit a szekvenciális megoldások hozzák inkább lázba, míg az automatások a Tiptronic jellegű megoldással igyekeznek fűszerezni a vezetést, és a CVT variációk felé fordulnak majd, amennyiben autójuk fogyasztását szeretnék visszaszorítani.