Aktuality

Má vývoj prevodoviek ešte zmysel? Aká je ich budúcnosť v časoch elektromobility?

3-stupňová prevodovka pre elektromobily od firmy ANTONOV
3-stupňová prevodovka pre elektromobily od firmy ANTONOV
Zdroj: Oficiálne fotografie

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 sa od vodiča vyžadovali skúsenosti na to, aby sa automobil rozbehol plynulo.

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 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 štandardnú prevodovku s viacerými stupňami pre jazdu vpred nepotrebujú. Elektrický motor má totiž 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.

Napríklad nová Kia Niro EV dosahuje najvyšší výkon v rozpätí 6 000 až 14 600 otáčok rotora za minútu, čo je pre bežné osobné automobily, ale aj športové vozidlá určené na cesty, celkom nedosiahnuteľná hodnota.

Aj napriek tomu sa môže objaviť elektromobil s prevodovkou so stupňami pre jazdu vpred. Jedným z prvých experimentov bol 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 VW Beetle od Zelectric Motors, takzvaný Zelectric Bug (2015)
Zdroj: Oficiálne fotografie

Elektrifikovaný vyše pol storočia starý 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.

Ďalším príkladom úspešného spojenia elektrického motora so štandardnou prevodovkou je ten od firmy Antonov z roku 2011 (zdroj). Základy pre realizáciu projektu firma 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 vo vyšších 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. 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.

3-stupňová prevodovka pre elektromobily od firmy ANTONOV
3-stupňová prevodovka pre elektromobily od firmy ANTONOV
Zdroj: Oficiálne fotografie

To však boli experimenty. Ak by sme pozitívne príklady použitia elektrického pohonu a viacstupňovej prevodovky pre jazdu vpred chceli nájsť medzi novými sériovo vyrábanými autami, dobrým príkladom budú Porsche Taycan a Audi e-tron GT s dvojstupňovými prevodovkami na zadnej náprave. Druhý stupeň sa však zaraďuje až pri vysokých rýchlostiach, aby bola možná jazda rýchlosťou až 260 km/h. Len pre porovnanie, taká Škoda Enyaq Coupé RS iV s jednostupňovou prevodovkou dosahuje maximálnu rýchlosť 180 km/h, zatiaľ čo civilnejšie verzie bez RS len 160 km/h.

Porsche Taycan GTS Sport Turismo (2022)
Porsche Taycan GTS Sport Turismo (2022)

Tradičné prevodovky tak skoro nezaniknú

Hoci ich elektromobily nepotrebujú, neznamená to, že sú prevodovky odkázané na zánik. Nečaká ich rovnaký osud, ktorý postihol napríklad karburátory, pretože princíp prevodoviek bude asi len ťažko prekonaný. Všade, kde sa vyžaduje zvýšenie efektivity, je redukcia jedným z riešení.

Nielen tieto dva vyššie uvedené prípady nových áut a dvoch experimentálnych 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


Azubi Cars Škoda
Erik Stríž je motoristický novinár, šéfredaktor denníka Autoviny.sk a redaktor časopisu auto motor a šport. Pripravuje témy, aktuality a testy automobilov. Zvýšenú pozornosť venuje legislatíve súvisiacej s dopravou a bezpečnosti.
Zaujíma vás riešenie dopravného problému alebo pre nás máte tip na článok? Napíšte na tip@motoristickynovinar.sk

Mohlo by vás zaujímať


Najnovšie zo sekcie