Automatická převodovka

Automatická převodovka
Automatická převodovka je druh převodovky, používaný v dopravních prostředcích. Umožňuje volbu různých rychlostních stupňů, jejich změnu však provádí za stálého tahu motoru. Řidič pro řazení ani rozjíždění nepotřebuje ovládat spojku.
Vývoj
Klasické mechanické řazení s řadicí pákou a nutností citlivě ovládat spojkový pedál u mnoha vozidel nevyhovoval. Byla žádána převodovka, která bude fungovat samočinně. V USA se v osobních automobilech vyskytuje již snad od padesátých let. Řidiči v USA dnes využívají převážně auta s automatickou převodovkou. V Evropě mají osobní automobily stále přímočinné mechanické převodovky. Automatické převodovky se ale od sedmdesátých let ve velké míře uplatňují u městských autobusů, hasičů, autojeřábů, popelářských vozů a u motorových vozů na železnici.
Technický popis hydrodynamické převodovky
Automatická převodovka se skládá z:
Hydrodynamického měniče momentu-Hydrodynamický měnič se skládá z:

• Čerpadla
• Statoru
• Turbíny
• Oleje-Mezi těmito součástí se nachází olej. Motor je spojený s čerpadlem (což není žádné klasické čerpadlo na vodu, spíše jen takové kolo s různými kanálky/lopatkami/drážkami.) Když se přidá plyn, čerpadlo se roztočí a pomocí kanálků/lopatek/drážek vyvolá též usměrněný pohyb oleje, který opět naráží do lopatek turbíny a tím jí roztáčí.Při velkém rozdílu otáček čerpadla a turbíny dochází pomocí statoru k násobení kroutícího momentu. Při malém rozdílu otáček uvolní volnoběžka stator a měnič se chová jako kapalinová spojka.
• Spojky-U většiny vozidel je kvůli snížení spotřeby paliva u vyšších rychlostí měnič vyřazen z činností spojkou, která propojí mechanicky čerpadlo s měničem a nedochází tedy k tepelným ztrátám v měniči.

Zubového čerpadla(Neplést s čerpadlem v měnící!)-Úkolem tohoto čerpadla je:

• Zajistit cirkulaci oleje v měniči a převodovce.
• Natlakovat hydraulický systém převodovky a tím umožnit automatické ražení.

Hydraulického bloku- Hydraulický blok bývá zpravidla k nalezení vespod-jeho úkolem je:

• Řadit jednotlivé převodové stupně.
• Zajišťovat mazání ozubených kol.
• Zajišťovat průtok oleje hydrodynamickým měničem a jeho případně zavření spojkou.

Převodové skříně (zpravidla planetové) s jednotlivými rychlostními stupni.Z turbíny se točivý pohyb přenáší do převodové skříně a odsud na hnané nápravy s koly. Pokud jsou otáčky motoru již příliš vysoké (a tím i čerpadla), aktivuje se mechanizmus, který v převodové skříni zařadí vyšší stupeň, což vede ke snížení otáček čerpadla. Díky „pružnosti“ olejového přenosu otáček se otáčky čerpadla a motoru nesníží okamžitě, ale asi během 0,5s až 1s, přitom motor po celou dobu řazení „táhne“. (Na rozdíl od mechanického manuálního řazení, kde řidič sešlápne spojku, tím odpojí zcela motor od převodovky a mezitím s převodovkou řadí.)Hydrodynamická převodovka umožňuje i opačný pohyb - brzdění motorem - turbína naopak pohání čerpadlo a roztáčí motor.
Druhy

• hydrodynamická - základním prvkem je „pružné“ spojení přes hydrodynamický měnič (viz výše)
• hydrodynamická s uzamykáním - umožňuje uzamčení hydrodynamického měniče, tj. pevné propojení čerpadla a turbíny (po uzamčení má vozidlo mírně nižší spotřebu, mírně vyšší výkon a nelze přeřadit rychl. stupeň). Uzamčení je provedeno automaticky programem v závislosti na jízdních podmínkách a ovladačích (plyn, rychlostní stupeň …).
• hydromechanická - je poněkud pozměněná obdoba hydrodynamické, používala ji hlavně železniční vozidla.

Nevýhody automatických převodovek
Nižší účinnost a z ní plynoucí vyšší spotřeba.Ta je způsobena:

• Použitím hydrodynamického měniče,který je méně efektivní než manuální spojka.

Nutnosti neustálého pohonu zubového čerpadla k udržení komplikovaného hydraulického systému pod tlakem.

• Veliká komplikovanost ve srovnání s manuální převodovkou.
• Nižší spolehlivost je důsledkem komplikovanosti.
• Vyšší cena.
• Vyšší financí náročnost oprav.Jelikož automatická převodovka je komplikovaným přístrojem,často vyžaduje mnohem kvalifikovanějšího mechanika-specialistu a ceny náhradních dílu často bývají téměř astronomické.
• Nutnost chlazení-Vzledem k nižší účinnosti se automatické převodovky zahřívají více než manuální.To by po jistě době provozu vedlo k přehřátí oleje a poškození převodovky.Proto jsou automatické převodovky připojeny dvěmi hadicemi ke chladiči motoru.

Společné rysy převodovek automatických s převodovkami manuálními

• mechanická automatická (také zvaná automatizovaná) - je normální mechanická převodovka se suchou spojkou (jako u manuálního řazení), s tím rozdílem, že řidič spojku a řadicí páku vůbec nemá a nepoužívá, řazení se provádí samočinně elektronicky a řídí jej počítač (je u některých kamionů a nově bude u dodávek značky Iveco). Elektronika zvládne přeřazení rychleji, než člověk, tudíž přerušení tahu motoru dojde jen na okamžik.
• dvouspojková automatická (DSG) - je normální mechanická převodovka se dvěma spojkami (zvlášť pro sudé a liché stupně), v každém okamžiku jsou zařazeny dva rychlostní stupně a samotné přeřazení představuje vypnutí první spojky a zapnutí druhé spojky. Obvykle s možností přímého řazení (obdoba sekvečního řazení).

Pojmy

1. manuální řazení - řidič volí konkrétní rychlostní stupně (pokud chce přeřadit, musí přesunout páku z polohy „rychlostí stupeň 3“ na „r. s. 4“, přičemž používá spojku) - většina evropských automobilů
2. sekvenční řazení - řidič ovládá tlačítka nebo páčku pouze „nadřadit“ a „podřadit“ (pokud chce přeřadit, pouze zmáčkne tlačítko „nadřadit“, spojku nepoužívá) - některé závodní automobily, dosud i Formule 1
3. automatické - řidič se o řazení vůbec nestará, systémy vozidla si samy rozhodují, kdy budou a jak řadit - městské autobusy, automobily v USA, v Česku jen luxusní limuzíny; v Evropě jsou již automatické převodovky standardem, ať klasické (hydrodynamické) nebo poloautomatické (klasická manuální převodovka, ale řazení provádí počítač, řidič nemá spojku).

Převodovky
Praga 2M70 - nejrozšířenější česká hydrodyn. převodovka, v autobusech ŠM 11, Karosa B 731, nejběžnějších motoráčcích řady 810. vyráběla se od počátku 70. let. Na konci 80. let již značně zastaralá a nespolehlivá. V motorových vozech na železnici slouží dodnes.
Voith - nejrozšířenější výrobce moderních hydrodyn. převodovek do současných autobusů
ZF - druhý nejrozšířenější po Voithu
Allison - největší světový výrobce středních a velkých automatických převodovek (s určením od pickupů po těžké zemní stroje).