Automatyzacja skrzyni biegów

W tym roku mija 50 lat od kiedy firma Bosch opracowała pierwszy elektroniczny układ sterujący do manualnej skrzyni biegów. Zmiany biegów w modelu Glas 1700 - nowoczesnym sedanie klasy średniej - dokonywały się samoistnie. Inżynierowie wykorzystywali ten samochód jako pojazd badawczy dla zupełnie nowego typu systemu. Elektroniczne sterowanie zastosowane w manualnej skrzyni biegów miało zwolnić kierowcę od konieczności wciskania pedału sprzęgła i ręcznego operowania dźwignią.

Wynalazek, który wyprzedził swoje czasy

Nowe rozwiązanie zostało opracowane pod kierownictwem młodego inżyniera Hermanna Scholla, który obecnie jest honorowym przewodniczącym Grupy Bosch. Układ został zaprojektowany jako przystępna cenowo alternatywa dla drogich automatycznych skrzyń biegów, które wówczas były oferowane prawie wyłącznie w luksusowych limuzynach. W 1965 r. zostało wyprodukowanych kilkaset takich układów do modelu Glas 1700.

- Jednak elektroniczne sterowanie skrzyni biegów wyprzedzało swoje czasy. Rynek nie był gotowy na takie rozwiązanie - powiedział Hermann Scholl. Ponadto w tym właśnie czasie rodzinna firma Glas została przejęta przez BMW i koncern ten nie był zainteresowany wykorzystaniem nowej techniki w swoich samochodach.

Dziś niemiecki producent ma zupełnie inne podejście w tym zakresie. W jednym z ostatnich wywiadów dla zagranicznej prasy, Frank van Meel, szef BMW M, powiedział, że skrzynie mechaniczne zostaną w najbliższym czasie wycofane z powodu coraz mniejszego zainteresowania takim rozwiązaniem. Ponadto dwusprzęgłowe i automatyczne przekładnie nowej generacji są nie tylko szybsze, ale także zapewniają niższe spalanie i emisję.

Sukces dzięki systemowi Motronic

Do masowego sukcesu automatycznych skrzyń biegów przyczynił się jednak inny wynalazek firmy Bosch. W 1979 r. koncern zainstalował po raz pierwszy w samochodzie, w systemie Motronic - stanowiącym połączenie elektronicznego wtrysku paliwa i zapłonu - dowolnie programowalny mikroprocesor. Ponadto był to pierwszy w historii przypadek zastosowania w samochodzie komputera z odrębną pamięcią.

 - Motronic dał drugą szansę dla układów sterowania skrzyni biegów - choć tym razem nie dla skrzyń manualnych ale automatycznych. W połączeniu z systemem zarządzania silnikiem, służył on do optymalnej, automatycznej zmiany przełożeń - powiedział H. Scholl. Dopiero w wyniku kombinacji obu elektronicznych układów sterowania: skrzynią biegów i silnikiem - automatyczne przełączanie biegów stało się o wiele bardziej komfortowe.

Urządzenie sterujące skrzyni biegów przesyła polecenia do silnika, podobnie jak kierowca podczas ręcznej zmiany przełożeń wykorzystuje pedał gazu do sterowania silnikiem. Sterownik silnika interpretuje te polecenia i je realizuje. Tego rodzaju układ sterowania został zainstalowany po raz pierwszy w modelu BMW 745i w 1983 r. - wraz z automatyczną skrzynią 4HP22 wykonaną przez ZF AG, z siedzibą w Friedrichshafen w Niemczech.

W tamtych czasach technologia była jeszcze dość ekskluzywna. Jednak w ciągu dwóch następnych dekad stała się standardem we wszystkich samochodach z automatyczną skrzynią biegów. Elektroniczne sterowanie skrzyni, które synchronizuje zmiany biegów na podstawie parametrów wtrysku i zapłonu, jest w najlepszym tego słowa znaczeniu systemem pracującym w sieci: w celu zapewnienia optymalnych osiągów, komfortu jazdy, zużycia paliwa i emisji spalin.

- Urządzenie sterujące skrzyni dobiera biegi w taki sposób, że silnik prawie zawsze znajduje się w optymalnym zakresie pracy. Aby to zapewnić, nowoczesne skrzynie są wyposażone w dużą dawkę cyfrowej inteligencji -  podkreślił H. Scholl.

Przyszłość automatycznych skrzyń biegów

Obecnie co drugi sprzedawany na świecie pojazd jest wyposażony w automatyczną skrzynię biegów. Wszystko wskazuje na to, że trend idzie w kierunku szerszego połączenia samochodu z internetem. Przykładem tego może być elektroniczny horyzont firmy Bosch, który łączy skrzynię biegów z informacjami z nawigacji, które są aktualizowane na bieżąco. Systemy nawigacyjne rozpoznają okolicę i mogą przekazywać te dane do automatycznej skrzyni biegów, która z kolei może na przykład podczas „żeglowania” włączyć bieg neutralny i pozwolić wykorzystać rozpęd, kiedy sterownik wie, że za długim zakrętem zaczyna się obszar zabudowany. Ta jeszcze bardziej inteligentna automatyczna skrzynia biegów w połączeniu z elektronicznym horyzontem pozwala na uzyskanie dodatkowej oszczędności paliwa na poziomie dziesięciu i więcej procent.

(ik)

Źródło: Bosch, PIM,

fot. Bosch, AMS