Charakterystyka pracy silnika spalinowego spowodowała, że w samochodach musiano od samego początku motoryzacji stosować skrzynie biegów. Nie jest bowiem możliwe zatrzymanie jednostki spalinowej w czasie postoju na takiej zasadzie, jak jej elektrycznego odpowiednika. Dodatkowo wąski zakres użytecznego momentu obrotowego sprawił, że uzyskiwanie wyższych prędkości możliwe było tylko dzięki zmianie przełożeń. Oprócz najpopularniejszych na rynku skrzyń ręcznych i automatycznych typu hydrokinetycznego, w ostatnich latach prym zaczynają wieźć skrzynie typu DSG. Sprawdzamy jak zmienia ona sposób prowadzenia samochodu.
Jaką rolę pełni skrzynia biegów?
Aby zrozumieć fenomen, jaki do świata motoryzacji wniosły skrzynie DSG, trzeba najpierw wiedzieć jaką rolę pełni w ogóle skrzynia biegów. Otóż ma ona za zadanie zmianę charakterystyki napędowej silnika spalinowego, poprzez odpowiednią transformacji wartości takich jak moment i prędkość obrotowa. Nie zmieniają jednak mocy, ponieważ ta wynika z iloczynu wcześniej wspomnianych wartości. Oznacza to więc, że wzajemna zależność pomiędzy momentem i prędkością obrotową pozostaje na tym samym poziomie – jeżeli więc zwiększany jest moment spadają obroty i odwrotnie. Dzięki powyższemu możemy uzyskać pełną moc silnika na kołach zarówno przy niskich jak i bardzo wysokich prędkościach. Odbywa się to kosztem wielkości momentu, dlatego też pojazd na pierwszym biegu jest bardzo zrywny jednak nie osiąga wysokiej prędkości, natomiast na piątce lub szóstce można jechać bardzo szybko, jednak przyspieszenie (uczucie „wbicia w fotel”) jest mocno zredukowane. Nie jest też możliwe prowadzenie auta z prędkością zbyt niską dla danego biegu, ponieważ silnik traci wtedy w ogóle zdolność do generowania mocy.
Jakie są rodzaje skrzyń biegów?
Skoro wiadomo już dlaczego skrzynia biegów i zmiana przełożeń jest koniecznością w przypadku silnika spalinowego, sprawdźmy jakie są najczęściej występujące skrzynie biegów:
- skrzynia manualna – to pierwsze, najprostsze i najpowszechniejsze rozwiązanie pozwalające na zmianę przełożeń, jednak wymaga od kierowcy dodatkowej uwagi w czasie prowadzenia auta
- skrzynia manualna zautomatyzowana – skrzynia z dołożonym mechanizmem automatycznego operowania sprzęgłem, często także automatycznego wybierania biegów
- skrzynia automatyczna z konwerterem hydrokinetycznym – rozwiązanie sprawdzone na przestrzeni dziesięcioleci, jednak charakteryzujące się powolną zmianą przełożeń i mocno nieefektywne
- skrzynia automatyczna typu CVT – nieskończona ilość przełożeń, napęd przenoszony przez pas lub łańcuch na kołach o zmiennej średnicy, rozwiązanie delikatne i awaryjne
- skrzynia automatyczna typu DSG – umożliwiająca zmianę przełożeń w trybie dwusprzęgłowym, co pozwala na osiągnięcie błyskawicznych operacji wrzucania kolejnych biegów
Czym charakteryzuje się skrzynia DSG?
Dowiedzieliśmy się już, że skrzynia DSG jest jednym z rodzajów skrzyń automatycznych. Oznacza to brak konieczności zmiany przełożeń przez kierowcę, nie ma także konieczności operowania sprzęgłem. Jednak tą funkcjonalność posiadają zarówno skrzynie hydrokinetyczne, CVT, a także niektóre zautomatyzowane „manuale”. Rozwiązanie DSG idzie jednak o krok dalej, aplikując w samochodach cywilnych rozwiązanie, które jeszcze niedawno można było spotkać jedynie w bolidach Formuły 1. Otóż jest to skrzynia dwusprzęgłowa, w której dla biegów parzystych oraz nieparzystych istnieją zupełnie osobne sprzęgła. Kierowca nie musi się tym przejmować, jako że wszystkim steruje elektroniczna jednostka kontrolna, zwana też komputerem skrzyni. Natomiast wykorzystując powyższą funkcjonalność można uzyskać zmianę przełożeń w czasie tak szybkim, jaką nawet najlepszy kierowca jeżdżący ze skrzynią manualną nie byłby w stanie osiągnąć.
Tylko do zastosowań sportowych?
Skrzynie DSG niekiedy są nazywane sportowymi, poprzez ich rodowód pochodzący z wyścigów Formuły 1, a także błyskawiczną zmianę biegów pozwalającą na nieprzerwane przyspieszanie pojazdu, nawet jadąc z pełnym wciśnięciem pedału przyspieszenia. Jednak równie dobrze sprawdzają się jako zastosowania typowo cywilne, do zwyczajnej jazdy po drogach publicznych. Szybka zmiana biegów bez szarpnięć przydaje się zwłaszcza w mieście, gdzie regularnie musimy zatrzymywać się na światłach a następnie rozpędzać samochód od zera. Trzeba jednak zdawać sobie sprawę, że również w trasie zalety DSG będą trudne do pominięcia. Gdy konieczne jest wyprzedzenie innego pojazdu, nierzadko konieczna jest redukcja biegu, by silnik mógł wykazać się swoją pełną mocą i momentem obrotowym. W przypadku pojazdu z manualną skrzynią kierowca musi zrobić to sam, zwykłej skrzyni hydrokinetycznej zajmuje to przysłowiowe wieki, natomiast posiadając DSG nawet nie zauważymy gdy włączony zostanie niższy bieg i auto wyrwie do przodu. Tuż po zakończeniu manewru i uspokojeniu jazdy sterownik znów uruchomi najwyższe możliwe przełożenie, pozwalając nam jechać w ciszy i komforcie.
Skrzynia DSG a oszczędność paliwa
Skrzynie automatyczne nie są znane z oszczędzania paliwa, stare hydrokinetyki potrafiły nawet podwoić spalanie, względem identycznych pojazdów z tymi samymi silnikami, ale skrzyniami manualnymi. Wynikało to z ich bardzo niskiej sprawności, pracy pompy hydraulicznej o sporym wydatku, a także kwestiach takich jak przenoszenie napędu przez konwerter momentu obrotowego, gdzie cała energia musiała przejść przez płyn hydrauliczny. Dlatego też skrzynie tego typu musiały mieć chłodnice oleju, ze względu na potężne straty mocy, która zwyczajnie zamieniała się w ciepło. Skrzynie DSG działają zupełnie inaczej, nie mamy tu przenoszenia mocy przez ciecz na zasadzie turbiny hydraulicznej, ale stałe spięcie silnika z kołami pojazdu – identycznie jak w skrzyni ręcznej. Dodatkowo, dzięki temu że komputer stara się utrzymywać silnik na najbardziej ekonomicznych obrotach, można uzyskać wyjątkowo niskie spalanie, niższe nawet niż w przypadku skrzyń manualnych. Trzeba więc przyznać, że jest to zdecydowanie rozwiązanie przyszłości, gdzie oszczędność paliwa jest bardzo istotna zarówno pod kątem ekologicznym, jak również ekonomicznym.
Awaryjność skrzyni biegów DSG
O ile tradycyjne hydrokinetyki bywają awaryjne, uszkodzeniom ulegają w nich przede wszystkim zestawy tarcz sprzęgłowych, o tyle skrzynie typu DSG są znane ze swojej trwałości. Wymagają co prawda okresowej wymiany dwóch sprzęgieł które są ich kluczowym elementem, jednak w pozostałej części bardzo mocno przypominają konstrukcyjnie skrzynie manualne, w których niewiele może się zepsuć. Istniały pewne serie skrzyń DSG które miały problemy z łożyskami, jednak te mogą uszkodzić się w każdym rodzaju skrzyni, również ręcznej. Stąd można uznać, że rozwiązanie typu DSG jest bardzo efektywne, a jednocześnie niemal bezawaryjne, co sprawia że kierowcy coraz chętniej sięgają po skrzynie dwusprzęgłowe. Można uznać, że rozwiązanie to właściwie pozbawione jest wad, poza koniecznością częstszego niż w skrzyniach ręcznych wymieniania oleju, a także jego wyższej cenie. Poza tymi kwestiami DSG ma same zalety, a nie licząc pewnych serii które miały problemy takie jak uszkodzenia łożysk, potrafią one dorównywać trwałością skrzyniom manualnym.
Czy DSG to dobry wybór?
Nie ma jednak róży bez kolców. Skrzynie DSG co prawda są o wiele lepsze od innych typów skrzyń automatycznych, jednak cena zakupu auta z takim rozwiązaniem na pokładzie będzie wyższa. Wynika to z nowoczesnych mechanizmów, sporej ilości dokładnej elektroniki, bez której cały system nie mógłby funkcjonować. Nie ma bowiem możliwości wytworzenia skrzyni DSG sterowanej tylko i wyłącznie hydraulicznie, konieczne jest chociażby zainstalowanie nowoczesnego komputera sterującego. Wszystkie te podzespoły, mimo swojego skomplikowania, są bardzo trwałe i długowieczne, jednak ich obecność musi wiązać się z większą ceną, jaką przyjdzie zapłacić za samochód. Czy zatem warto kupić auto ze skrzynią DSG? Jeżeli nie odstrasza nas wyższa cena, zdecydowanie powinniśmy rozważyć takie rozwiązanie. Skrzynie te są szybkie, nowoczesne i dobre.