Ciężarówki bez pedału sprzęgła oraz bez klasycznego drążka zmiany biegów to już dzisiaj norma. Takie skrzynie jak Opticruise, Powershift, czy AS Tronic po prostu dominują na drogach, a wielu młodych kierowców wręcz nigdy nie pracowało na ciężarówce ze skrzynią manualną. Mimo to w pełni prawdziwe pozostaje stwierdzenie, że ciężarówki z automatycznymi skrzyniami biegów są w Europie ogromną rzadkością.
Pozornie moglibyście powiedzieć, że zaprzeczam sam sobie. Gdy jednak dokładnie przeanalizujemy nazewnictwo, wszystko to nabiera sensu. Między skrzynią „automatyczną” a „zautomatyzowane” jest ogromna różnica, zarówno pod względem zasady działania, jak i popularności. Skrzynie automatyczne pozostają domeną samochodów osobowych, autobusów miejskich oraz pojazdów specjalistycznych. Za to w typowych ciężarówkach ogromną popularność zdobyły skrzynie zautomatyzowane. Z czego natomiast wynika ten podział? Czym wyróżnia się skrzynia zautomatyzowana i dlaczego spopularyzowała się akurat w ciężarówkach? Właśnie temu przyjrzymy się w poniższym artykule.
Zasada działania skrzyń zautomatyzowanych jest zupełnie inna, niż w przypadku skrzyń automatycznych. Nie znajdziemy tutaj układu hydraulicznego i napęd nie jest płynnie przenoszony przez ciecz. Zamiast tego, mamy tutaj najzwyklejszą konstrukcję ze skrzyni manualnej, wyposażoną w najzwyklejsze sprzęgło. Z tym tylko zastrzeżeniem, że za operowanie skrzynią zautomatyzowaną nie odpowiada człowiek, lecz elektroniczny układ sterujący, dołożony do całej konstrukcji.
Jak to wygląda w praktyce? Oprogramowanie rozpoznaje chwilowe potrzeby układu napędowego i podejmuje decyzję, który bieg będzie w danym momencie najbardziej korzystny. Następnie układ sterujący dokonuje najzwyklejszej zmiany biegów, tj. rozłącza sprzęgło, przechodzi na wybrane przełożenie i łączy sprzęgło na nowo. Ten sam układ obsługuje też ruszanie i zatrzymywanie, również łącząc i rozłączając przy tym sprzęgło. Elektronika robi tu więc dokładnie to samo, czego w „manualu” człowiek dokonywał przy pomocy pedału oraz drążka.
Co ciekawe, skrzynie zautomatyzowane mogą powstawać nawet na bazie skrzyń niezsynchronizowanych. O ile dla człowieka układy tego typu nie są zbyt przyjazne, wymagając podwójnego wysprzęglenia, to elektroniczne układy sterujące radzą sobie z tym bez większego problemu. Tak dla przykładu – popularna w USA zautomatyzowana skrzynia Eaton UltraShift to tak naprawdę niezsynchronizowany, 18-biegowy Eaton Road Ranger (opisywany ostatnio tutaj), do którego dołożono układ sterujący.
Skrzynie zautomatyzowane pozwalają też na wiele „eksperymentów”. To właśnie na ich podstawie powstały skrzynie dwusprzęgłowe, takie jak I-Shift Dual Clutch z Volva FH, czy DSG z osobowych Volkswagenów. Skrzynia ma tutaj dwa sprzęgła, co pozwala podpinać dwa biegi jednocześnie – ten na którym akurat jedziemy i ten na który samochód będzie chciał przejść za chwilę. Dzięki temu zmiana biegu jest prawdziwie ekspresowa, ograniczając stratę prędkości. Z tego też powodu dwusprzęgłowe skrzynie zautomatyzowane zrobiły dużą karierę w samochodach sportowych.
Do skrzyń zautomatyzowanych można też bardzo łatwo podłączać systemy wspomagające jazdę. Dla przykładu, mogą to być tempomaty przewidujące topografię terenu, coraz popularniejsze we współczesnych ciężarówkach. Zdarzają się też eksperymenty w postaci łączenia zautomatyzowanej skrzyni ze sprzęgłem wykorzystującym płyn hydrauliczny, by zapewnić dzięki temu bardzo płynne ruszanie. Z rozwiązania tego słyną przede wszystkim terenowe Mercedesy Arocsy.
Jak to się jednak stało, że skrzynie zautomatyzowane zrobiły w ciężarówkach tak duża karierę? Przede wszystkim trzeba wyjaśnić, że jest to rozwiązanie bardzo młode, jeszcze w latach 90-tych uznawane za niedojrzałe i problematyczne. Dla porównania, skrzynie automatyczne mają w ciężarówkach nieporównywalnie dłuższą historię i nawet pół wieku temu mogły stanowić przykład profesjonalnego i pewnego rozwiązania do najcięższych zastosowań.
Zautomatyzowane przekładnie powstały jako swoisty kompromis. Producenci ciężarówek chcieli odebrać zmianę biegów z rąk kierowcy, by zwiększyć w ten sposób komfort jazdy. Dostrzegano w tym też szansę na obniżenie zużycia paliwa oraz zmniejszenie zużycia materiałów eksploatacyjnych. Z drugiej strony, nowe rozwiązanie miało być pozbawione wad skrzyń automatycznych, będących bardzo kosztownymi, ciężkimi, specyficznymi w serwisowaniu, a także mającymi bardzo małą liczbę przełożeń. Trzeba bowiem pamiętać, że nawet w największych ciężarówkach spotyka się dzisiaj 6- lub 7-biegowe skrzynie automatyczne, a wariant 9-biegowy firma Allison pokazała dopiero w ubiegłym roku. Przy 12 lub 16 biegach skrzyń zautomatyzowanych to naprawdę niewiele.
Jak wyglądały pierwsze względnie popularne skrzynie zautomatyzowane, opisywałem w artykule dostępnym tutaj. Jeszcze w latach 90-tych konstrukcje te nadal korzystały z pedału sprzęgła, zmiany biegów trzeba było ręcznie zatwierdzać, a możliwości doboru przełożeń były bardzo ograniczone. Jak natomiast działają te współczesne, większość z Was zapewne doskonale wie. Choć bardzo młode, skrzynie zautomatyzowane uznaje się dzisiaj za w pełni dojrzałe. Powszechnie dowiodły one swojej przydatności, odciążając kierowców, faktycznie ograniczając zużycie paliwa i otwierając ogromne możliwości w zakresie rozwoju systemów wspomagających jazdę. Problemy z trwałością układów sterujących w dużej mierze udało się wyeliminować, a wytrzymałość wzrosła na tyle, że skrzynie zautomatyzowane trafiły nawet do ciągników balastowych.
Choć trzeba przyznać, że nadal mamy tutaj pewne wady. W porównaniu do skrzyń automatycznych, te zautomatyzowane dużo gorzej radzą sobie przy niskich prędkościach. Trudniej wyczuć je przy ruszaniu, gdyż napęd ma wówczas skłonności do nerwowych reakcji. Zmiany przełożeń wiążą się też z wyraźną przerwą w napędzie, niczym w skrzyniach manualnych. Układom sterującym zdarzają się również momenty niepewności, jak na przykład przy dojeżdżaniu do rond.
Z tego też powodu na przykład w autobusach miejskich lub w ciężarówkach specjalistycznych nadal inwestuje się w skrzynie automatyczne, zapewniające idealnie płynną jazdę i ułatwiające wyczucie pojazdu. Jest to też powód, dla którego Mercedesa Unimoga nadal oferuje się ze skrzynią zautomatyzowaną wyposażoną w pedał sprzęgła, niczym w latach 90-tych. Pedał ten ułatwia wyczucie pojazdu przy ruszaniu w ciężkim terenie, a to nierzadko decyduje o przejechaniu przez daną przeszkodę.
Swoją drogą, w związku z powyższą charakterystyką zautomatyzowane skrzynie biegów wyrobiły sobie bardzo kiepską opinię w branży samochodów osobowych. Owszem, te dwusprzęgłowe, wspomniane powyżej, działają naprawdę szybko i przyjemnie. Gdy jednak trafimy na auto osobowe ze zautomatyzowaną skrzynią o jednym sprzęgle, jazda nim może być rzeczą dosyć szczególną. Powszechnie narzeka się problemy z wyczuciem tych konstrukcji oraz bardzo wolne lub niepewne reakcje na wciśnięcia pedału gazu. Wszystko to przeszkadza znacznie bardziej niż w ciężarówkach, gdyż w „osobówkach” oczekuje się po prostu lepszej dynamiki.
