Budú prevodovky potrebné aj v časoch elektromobility? Áno, budú!

ERIK STRÍŽ, 09.08.2017
Je to strojársky zázrak, ktorému už nevenujeme žiadnu pozornosť, pritom s ním väčšina motoristov pracuje každý deň.


Stručná história

Prvá prevodovka pre osobné automobily (začiatkom 20. storočia išlo skôr o bričky bez koní) vznikla prekvapivo už v roku 1904 a jej tvorcami sú bratia Sturtevantovci z Bostonu v Massachusetts. Bola vybavená dvomi prevodmi pre jazdu vpred a hoci išlo o významný pokrok, ktorý potom tvaroval celý automobilový priemysel, vtedajšie konštrukčné vyhotovenie a predovšetkým materiály neboli spoľahlivé, prevodovka od Sturtevantovcov sa kazila.

Veľa sa však zmenilo už v priebehu štyroch nasledujúcich rokov. V roku 1908 bol predstavený automobil Ford Model T s takzvanou planetárnou prevodovkou, ktorú vodič ovládal pomocou pedálov. Podľa Wikipedie bolo používanie tejto prevodovky jednoduchšie na používanie ako súčasné manuálne prevodovky, ale tiež si od vodiča vyžadovali skúsenosti na to, aby sa automobil rozbehol pokojne.

Prvá automatická prevodovka s hydraulikou vznikla už v roku 1932, patent na ňu získal General Motors od brazílskych inžinierov menom José Braz Araripe a Fernando Lehly Lemos. Ako v prvom automobile sa objavila v roku 1940, bol ním Oldsmobile vo výbave Hydra-Matic. Avšak ešte niekoľko rokov predtým, v roku 1934, značky General Motors a REO vyrobili prvé poloautomaty, ktoré zjednodušili práce s manuálnymi prevodovkami.

Manuálne prevodovky sú aj napriek jednoduchosti a dnešnej cenovej dostupnosti automatov stále populárne. Stále sa nájde množstvo ľudí tvrdiacich, že s automatickou prevodovkou by si auto nevedeli užiť, o čom sa však dá diskutovať.

Princíp je jednoduchý, ale náročný na prevedenie

Princíp manuálnej prevodovky je v podstate jednoduchý, v komplexnom prevedení je však reálna prevodovka komplikovaná, robustná a pozostávajúca z veľkého množstva súčiastok. Princíp tkvie v rôznych veľkostiach ozubených kolies, ktoré umožňujú, aby sa hnacia sila z pohybujúcich sa piestov motora využívala čo možno najefektívnejšie.



Najnižší prvý prevod je vybavený najväčším kolesom, pretože práve vtedy na prevodový pomer umožňuje jednoducho povedané „silnejší záber“ - zároveň však vyžaduje viac energie od motora a spôsobuje vyššiu spotrebu. Vyššie prevodové stupne s menšími ozubenými kolesami umožňujú, aby bol motor zaťažený menej, zároveň mal nižšiu spotrebu paliva.

Elektromobily a prevodovky

Automobily s výhradne elektrickým motorom však štandardnú prevodovku nepotrebujú, elektrický motor má odlišné výkonové charakteristiky ako spaľovací (či už naftový alebo benzínový a neškodia mu vysoké ani nízke otáčky a maximálny krútiaci moment je k dispozícii prakticky od prvej otáčky. Všetko závisí iba na prúde a napätí dodávanými batérií.

Aj napriek tomu sa môže objaviť elektromobil s prevodovkou so stupňami pre jazdu vpred. Je ním napríklad prestavaný Volkswagen Beetle, takzvaný „Zelectric Bug“. Model Beetle z roku 1966 prerobila firma Zelectric Motors, pričom zachovala jeho charakter aj vzhľad. Len namiesto spaľovacieho motora pracuje ten, ktorý je podľa súčasných názorov pohonom budúcnosti.

Elektrifikovaný VW Beetle od Zelectric Motors, takzvaný Zelectric Bug (2015)


Elektrifikovaný 50-ročný chrobák dokáže na jedno nabitie prejazdiť 130 až 160 kilometrov a je vybavený trojstupňovou manuálnou prevodovkou. Vďaka tomu je účinnosť elektrického motora zvýšená vraj až do 15 percent, čo nie je vôbec zanedbateľná hodnota.

Elektrický motor napojený na štandardnú prevodovku pritom ešte pred piatimi rokmi (2011) predstavila anglická firma Antonov. (zdroj) Základy pre realizáciu projektu čerpala zo skúseností na elektrifikovanom Jaguar Limo-Green.

Firma Antonov sa pri vývoji prevodovky špeciálne pre elektromobily odvíjala od skutočnosti, že elektrické motory síce vedia dosahovať až 90-percentnú účinnosť, obzvlášť v nižších rýchlostiach však ich efektívnosť klesá na 60 až 70 percent. Je tu teda priestor na vývoj riešení, ktoré budú tento pokles kompenzovať a jedným z nich je práve prevodovka s menším počtom stupňov.

3-stupňová prevodovka pre elektromobily od firmy ANTONOV

Tri stupne sú pritom vraj ideálne. Pri dvoch stupňoch ešte nie je dosahovaná efektivita ešte tak vysoká, pričom pri troch dosahuje merateľných až 14,7 percent.


Hoci ich elektromobily nepotrebujú, neznamená to, že sú prevodovky odkázané na zánik. Nečaká ich rovnaký osud, ktorý postihol napríklad karburátory. Nielen tieto dva vyššie uvedené prípady poukazujú na to, že prevodovky nájdu uplatnenie aj v elektromobiloch, pretože cieľom ekológov bude vždy zvyšovať efektivitu a predlžovať dojazd na jedno nabitie.



Zdroje:
http://newatlas.com/antonov-3-speed-transmission-ev/19088/
https://en.wikipedia.org/wiki/Automatic_transmission
https://www.youtube.com/embed/-kNzsh4_NqU
https://en.wikipedia.org/wiki/Manual_transmission
http://webmagazin.teraz.sk/auta/elektricky-vw-beetle-zelectric-bug/3885-clanok.html
http://www.carhistory4u.com/the-last-100-years/parts-of-the-car/transmission


Prihlás sa k odberu noviniek a zaujímavých článkov