Τα αυτόματα κιβώτια υπάρχουν στα αυτοκίνητα εδώ και πάνω από έναν αιώνα και έγιναν ιδιαίτερα δημοφιλή κατά την αυτοκινητική έκρηξη στις Ηνωμένες Πολιτείες μετά τον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο, αλλά σήμερα αποτελούν κοινό χαρακτηριστικό των αυτοκινήτων σχεδόν σε όλες τις αγορές του κόσμου.
Με την πάροδο των ετών, τα αυτόματα κιβώτια ταχυτήτων όχι μόνο έχουν γίνει ακόμη πιο ομαλά στη συμπεριφορά τους από ό,τι ήταν παλαιότερα, αλλά προσφέρουν επίσης πιο άμεση αίσθηση οδήγησης. Επιπλέον, δεν είναι πλέον ασυνήθιστο για ένα αυτόματο αυτοκίνητο να προσφέρει καλύτερες τιμές κατανάλωσης καυσίμου από το αντίστοιχο χειροκίνητο, χάρη στις βελτιστοποιημένες σχέσεις και αλλαγές ταχυτήτων. Επίσης, χάνουν λιγότερη ισχύ μέσω των υδραυλικών τους από ό,τι παλαιότερα
Η ευκολία χρήσης είναι το μεγαλύτερο πλεονέκτημα των αυτόματων κιβωτίων ταχυτήτων. Απλά πατάτε το πόδι σας στο φρένο επιλέξτε Drive και είστε έτοιμοι να ξεκινήσετε. Υπάρχουν μόνο δύο πεντάλ που πρέπει να χειριστείτε, καθιστώντας ουσιαστικά τη λειτουργία ενός αυτοκινήτου μια υπόθεση stop & go. Οι ταχύτητα αλλαγής σχέσεων έχει επίσης βελτιωθεί, τόσο μέσω τεχνολογιών όπως διπλού συμπλέκτη, όσο και μέσω βελτιώσεων που έγιναν σε παλαιότερα.
Υπάρχει ακόμη και ένας παράγοντας διασκέδασης για ορισμένους οδηγούς, η γοητεία του να χρησιμοποιείς τα paddles πίσω από το τιμόνι σαν οδηγός της Formula 1 είναι εξίσου ισχυρή σήμερα, όπως ήταν όταν η Ferrari διαφήμιζε τα οφέλη με τον επιλογέα ταχυτήτων «F1» στα μέσα της δεκαετίας του 1990. Επιπλέον, μπορείτε να κρατήσετε τα χέρια σας στο τιμόνι ακόμα και στις πιο δύσκολες συνθήκες οδήγησης.
Στα μειονεκτήματα των αυτόματων κιβωτίων ταχυτήτων περιλαμβάνονται το αυξημένο βάρος και η μηχανική πολυπλοκότητά τους. Ένα χειροκίνητο κιβώτιο τείνει να είναι πολύ πιο απλό και ελαφρύ, και σε περίπτωση που ένα εξάρτημα του κιβωτίου ταχυτήτων χρειάζεται επισκευή ή αντικατάσταση, είναι γενικά φθηνότερο.
Είναι μάλλον δίκαιο να πούμε ότι η πλειοψηφία των σύγχρονων οδηγών προτιμά την ευκολία της οδήγησης ενός αυτόματου, αλλά αν απολαμβάνετε τη δραστηριότητα της αλλαγής ταχυτήτων, την εξισορρόπηση του γκαζιού, του συμπλέκτη και του επιλογέα, τότε ένα αυτόματο απλά δεν θα το κάνει. Υπάρχει λόγος που το τμήμα RS της Porsche προτείνει ότι τα αυτόματα PDK της είναι αυτοκίνητα για την πίστα, αλλά κυκλοφορεί ειδικά μοντέλα όπως η 911 S/T, με χειροκίνητο κιβώτιο ταχυτήτων, καθαρά για διασκέδαση.
Τύποι αυτόματων κιβωτίων
Ως αγοραστής αυτοκινήτου θα βρεθείτε αντιμέτωποι με διάφορες τεχνολογίες που υπάγονται στο πλαίσιο του αυτόματου κιβωτίου ταχυτήτων. Ας δούμε τα πιο συνηθισμένα συστήματα και θα εξηγήσουμε με απλά λόγια τι είναι το καθένα.
Αυτόματα κιβώτια με torque converter
Το πιο συνηθισμένο είδος αυτόματου κιβωτίου ταχυτήτων αναφέρεται συχνά ως torque converter, (μετατροπέα ροπής), αν και αυτός ο όρος τεχνικά είναι η ζεύξη ρευστού που μεταφέρει προοδευτικά την ισχύ του κινητήρα στο κιβώτιο και όχι το ίδιο το κιβώτιο. Τα παραδοσιακά αυτόματα χρησιμοποιούν υδραυλικά και πλανητικά γρανάζια για την επιλογή ορισμένων σχέσεων.
Στη σύγχρονη εποχή, ο αριθμός των σχέσεων στα αυτόματα με μετατροπέα ροπής έχει αυξηθεί. Ορισμένα κιβώτια ταχυτήτων έχουν πλέον έως και 10 ταχύτητες, ενώ οι χρόνοι αλλαγής ταχυτήτων έχουν μειωθεί και οι μετατροπείς ροπής «κλειδώνουν» νωρίτερα, για μια πιο άμεση αίσθηση από τα παλαιότερα κιβώτια που είχαν ασαφείς και αργές αντιδράσεις.
Τα παραδοσιακά αυτόματα τείνουν να προσφέρουν μια πολύ ομαλή, εύκολη αίσθηση οδήγησης, και τα καλύτερα κάνουν τις αλλαγές ταχυτήτων σχεδόν ανεπαίσθητες. Το κιβώτιο 8 σχέσεων της γερμανικής εταιρείας ZF, που χρησιμοποιείται από πολλούς κατασκευαστές, είναι σχεδόν τόσο γρήγορο όσο ένα σύστημα διπλού συμπλέκτη σε ορισμένες εφαρμογές, αλλά και πολύ ομαλό στη λειτουργία.
Κιβώτια διπλού συμπλέκτη
Τα κιβώτια διπλού συμπλέκτη (ή DCT) έχουν γίνει η προτιμώμενη επιλογή για ορισμένους κατασκευαστές (όπως ο όμιλος Volkswagen που αναφέρεται στην τεχνολογία ως DSG – Direct Shift Gearbox) και ορισμένους τύπους αυτοκινήτων (όπως τα υψηλής απόδοσης hot hatch ή τα supercar). Εισήχθησαν τη δεκαετία του 1960 και χρησιμοποιήθηκαν στους αγώνες τη δεκαετία του 1980. Η σύγχρονη χρήση τους εισήχθη από τη Volkswagen στο Golf R32, και η δημοτικότητά τους απογειώθηκε αμέσως μετά.
Στο εσωτερικό του κιβωτίου ταχυτήτων, τα γρανάζια των μονών και των ζυγών σχέσεων χρησιμοποιούν διαφορετικούς συμπλέκτες, και το κιβώτιο ταχυτήτων μπορεί να αλλάξει σχεδόν άμεσα μεταξύ τους. Αυτό προσφέρει ομαλές, γρήγορες αλλαγές και άμεση αίσθηση οδήγησης όπως ένα χειροκίνητο κιβώτιο, καθιστώντας τα δημοφιλή σε αυτοκίνητα υψηλών επιδόσεων.
Αυτοματοποιημένα χειροκίνητα κιβώτια μονού συμπλέκτη
Πριν από την επικράτηση των κιβωτίων διπλού συμπλέκτη, τα αυτοματοποιημένα χειροκίνητα κιβώτια μονού συμπλέκτη ήταν δημοφιλή σε όλα, από αυτοκίνητα πόλης έως supercar. Στην πραγματικότητα, ήταν η Ferrari που τα έκανε δημοφιλή, καθώς η αλλαγή ταχυτήτων «F1» της μάρκας τουλάχιστον εν μέρει αναπαρήγαγε την αίσθηση των μονοθεσίων Formula 1, με paddles για την αλλαγή σχέσεων.
Συχνά βασίζονται στα συμβατικά χειροκίνητα κιβώτια ταχυτήτων, αλλά με αυτοματοποιημένη λειτουργία, είναι ελαφρύτερα και μηχανικά απλούστερα από τα αυτόματα με torque converter ή διπλού συμπλέκτη, αλλά μπορεί να είναι και λίγο σπασμωδικά στη λειτουργία τους. Τα καλύτερα μπορούν να είναι γρήγορα και συναρπαστικά σε ένα supercar, αλλάζοντας συχνά ταχύτερα με τέρμα γκάζι, αλλά τα χειρότερα ρίχνουν… τρικλοποδιές μεταξύ κάθε αλλαγής ταχυτήτων και απρόβλεπτους ελιγμούς σε χαμηλές ταχύτητες. Δεν είναι ιδανικά, δεδομένης της σύντομης δημοτικότητάς τους στα αυτοκίνητα πόλης.
Χειροκίνητα κιβώτια χωρίς συμπλέκτη
Δεν υπάρχουν πλέον πολλά χειροκίνητα κιβώτια ταχυτήτων χωρίς συμπλέκτη, αλλά για ένα διάστημα αυτός ήταν ο καλύτερος συνδυασμός χειροκίνητου και αυτόματου κιβωτίου ταχυτήτων που μπορούσαν να επινοήσουν οι κατασκευαστές αυτοκινήτων. Προσφερόμενο από εταιρείες όπως η Saab (ως Sensonic) και η Renault (ως Easy), ο οδηγός εξακολουθούσε να μετακινεί έναν κανονικό χειροκίνητο επιλογέα ταχυτήτων σε διάταξη «H», αλλά δεν υπήρχε πεντάλ συμπλέκτη.
Αντ’ αυτού, ο συμπλέκτης ενεργοποιούνταν ηλεκτρονικά καθώς πατούσατε το γκάζι, και αποσυνδεόταν καθώς αγγίζατε το μοχλό ταχυτήτων για να μετακινηθείτε στην επόμενη ταχύτητα, πριν ενεργοποιηθεί ξανά καθώς πατούσατε το γκάζι. Ήταν αρκετά έξυπνα συστήματα, που αρνούνταν να ενεργοποιήσουν εκ νέου τον συμπλέκτη αν προσπαθούσατε να κατεβάσετε ταχύτητα από πολύ υψηλές στροφές, αλλά τελικά οι οδηγοί προτιμούσαν τα κανονικά αυτόματα κιβώτια. Παράλληλα, οι οδηγοί χειροκίνητων κιβωτίων προτιμούσαν να έχουν συμπλέκτη για πλήρη έλεγχο.
Αυτόματα κιβώτια CVT
Το CVT σημαίνει κιβώτιο συνεχώς μεταβαλλόμενη σχέσης. Αν και υπάρχουν μερικές διαφορετικές μηχανικές παραλλαγές του CVT (η πιο γνωστή χρησιμοποιεί την κίνηση ιμάντα ή αλυσίδας μεταξύ κωνικών αξόνων εισόδου και εξόδου), το αποτέλεσμα είναι σε μεγάλο βαθμό το ίδιο σε όλες. Μια συνεχώς μεταβαλλόμενη, αδιαβάθμητη σχέση μετάδοσης που προσαρμόζεται ώστε να ταιριάζει καλύτερα την ταχύτητα στο δρόμο με την ταχύτητα περιστροφής του κινητήρα.
Τα CVT είναι πολύ ομαλά, χωρίς ευδιάκριτες αλλαγές ταχυτήτων, αλλά δεν είναι όλοι ικανοποιημένοι με την παράξενη συμπεριφορά, με την παραμονή των στροφών του κινητήρα σε υψηλά επίπεδα ή την απότομη πτώση τους. Ορισμένοι κατασκευαστές εισάγουν τεχνητές βαθμίδες στα CVT για να τα κάνουν να μοιάζουν περισσότερο με τα συμβατικά αυτόματα κιβώτια ταχυτήτων, ώστε να αμβλύνουν αυτό το ενοχλητικό συναίσθημα.
Ηλεκτρικά αυτοκίνητα
Πέρα από ένα ή δύο πρωτότυπα ή αυτοσχέδιες μετατροπές, τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα είναι σχεδόν όλα εξ ορισμού αυτόματα. Από λειτουργική άποψη, διαφέρουν ελάχιστα από τα περισσότερα από τα παραπάνω αυτόματα κιβώτια ταχυτήτων: βάζετε το αυτοκίνητο σε επιλογή κίνησης και ξεκινάτε. Ωστόσο, λόγω του τρόπου λειτουργίας του ηλεκτροκινητήρα, τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα τείνουν να χρησιμοποιούν αυτό που είναι γνωστό ως μονοβάθμιος μειωτήρας, ο οποίος μετατρέπει τις υψηλές στροφές του κινητήρα σε πιο λογικές ταχύτητες στους τροχούς.
Υπάρχουν κιβώτια πολλαπλών σχέσεων για EV, αλλά τα περισσότερα έχουν μόνο μία σχέση που λειτουργεί σε όλο το φάσμα από στάση έως την (συνήθως περιορισμένη) τελική ταχύτητα του αυτοκινήτου. Ορισμένα EV σας δίνουν εικονικές σχέσεις για να παίξετε, όπως το Hyundai Ioniq 5 N, το οποίο αναπαράγει την αίσθηση ενός αυτοκινήτου υψηλών επιδόσεων με κινητήρα εσωτερικής καύσης και κιβώτιο διπλού συμπλέκτη.
