Czy w automacie jest sprzęgło – jak działa skrzynia automatyczna?

Albo automat wydaje się magiczną skrzynią bez żadnego sprzęgła, albo budzi strach opowieściami o drogich naprawach i wymianie dwóch sprzęgieł naraz. W tym tekście bierze się na tapet drugą opcję i rozkłada temat na czynniki pierwsze.

Wbrew pozorom odpowiedź na pytanie „czy w automacie jest sprzęgło” nie jest ani oczywista, ani jednoznaczna. W różnych typach automatycznych skrzyń stosuje się różne rozwiązania: od klasycznego sprzęgła hydrokinetycznego, przez podwójne sprzęgła, po systemy, które sprzęgło mają, ale schowane głęboko i sterowane komputerem. Zrozumienie, jak to działa, pomaga nie tylko w wyborze auta, ale też w jego późniejszej eksploatacji i unikaniu kosztownych usterek.

Czy w automacie jest sprzęgło?

Najkrótsza odpowiedź brzmi: tak, w automacie też jest element pełniący rolę sprzęgła, ale w zależności od typu skrzyni wygląda on zupełnie inaczej. Nie zawsze jest to klasyczne, suche sprzęgło tarczowe, jak w manualu, które kierowca wciska lewą nogą.

W automatach można spotkać m.in.:

• sprzęgło hydrokinetyczne (konwerter momentu obrotowego) – klasyczne „automaty”
• dwa sprzęgła – skrzynie dwusprzęgłowe (DSG, Powershift, TCT itp.)
• jedno sprzęgło sterowane automatycznie – tzw. skrzynie zautomatyzowane (roboty)
• sprzęgła wielopłytkowe w przekładniach CVT i niektórych konstrukcjach hybrydowych

W każdej z tych skrzyń jest więc element, który odpowiada za łączenie i rozłączanie silnika z kołami. Różni się tylko sposób działania i to, kto nim steruje – kierowca czy elektronika.

Klasyczny automat: sprzęgło hydrokinetyczne zamiast pedału

W tradycyjnej automatycznej skrzyni biegów nie ma pedału sprzęgła, ale jest konwerter momentu obrotowego, potocznie nazywany sprzęgłem hydrokinetycznym. To on zastępuje klasyczne sprzęgło tarczowe.

Konwerter pracuje na oleju. Łączy silnik ze skrzynią biegów za pomocą wirującego oleju, a nie tarczy dociskanej mechanicznie. Dzięki temu auto z automatem może stać w miejscu na „D” bez gaśnięcia silnika, a ruszanie jest płynne.

Jak działa sprzęgło hydrokinetyczne?

Konwerter ma trzy główne elementy: pompę, turbinę i kierownicę przepływu. Wszystko zanurzone jest w oleju przekładniowym ATF. Gdy silnik pracuje, pompa (połączona z wałem korbowym) wiruje i rozpędza olej. Ten olej uderza w turbinę połączoną ze skrzynią, wprawiając ją w ruch.

Na niskich obrotach przepływ oleju jest słaby, więc siła przekazywana na skrzynię jest niewielka – można stać na światłach, trzymając hamulec, a auto nie rusza. Gdy obroty rosną, olej wiruje coraz szybciej, a moment obrotowy przenoszony na turbiny staje się większy – samochód płynnie przyspiesza.

W wielu nowszych automatach konwerter ma też blokadę (lock-up). To sprzęgło wewnątrz konwertera, które przy stałej jeździe „spina” pompę i turbinę na sztywno, ograniczając poślizg i poprawiając ekonomię.

W klasycznym automacie sprzęgło istnieje, ale jego rolę pełni w dużej mierze konwerter momentu obrotowego, a nie klasyczna tarcza sprzęgła, którą kierowca mógłby zużyć jedną nogą.

Plusy i minusy takiego sprzęgła

Sprzęgło hydrokinetyczne oferuje bardzo płynne ruszanie i zmianę biegów, dobrze znosi wysokie momenty obrotowe i jest stosunkowo trwałe. Dlatego tego typu automaty spotyka się w dużych, mocnych autach, SUV-ach czy samochodach z silnikami o wysokiej pojemności.

Minusem jest to, że przy starszych konstrukcjach pojawia się większy poślizg, a co za tym idzie – wyższe zużycie paliwa. Dodatkowo niewymieniany na czas olej ATF potrafi zniszczyć zarówno sam konwerter, jak i całą skrzynię. Stąd nacisk na regularną wymianę oleju, nawet jeśli producent twierdzi, że jest on „dożywotni”.

Skrzynia dwusprzęgłowa (DCT/DSG): automat z dwoma sprzęgłami

Skrzynie dwusprzęgłowe łączą szybkość i sprawność manuala z wygodą automatu. Tutaj odpowiedź na pytanie o sprzęgło jest najprostsza: są dwa sprzęgła, najczęściej sterowane elektrohydraulicznie.

Takie skrzynie oznaczane są m.in. jako DSG, DCT, Powershift, TCT, DKG. Różne nazwy, ale zasada działania podobna.

Jak działają dwa sprzęgła naraz?

W skrzyni dwusprzęgłowej pracują dwie przekładnie w jednej obudowie: jedna obsługuje biegi parzyste (2,4,6…), druga nieparzyste (1,3,5,7…). Do każdej przypisane jest osobne sprzęgło – mogą to być sprzęgła mokre (zanurzone w oleju) lub suche (podobne do klasycznego sprzęgła w manualu).

Gdy auto jedzie np. na 2. biegu, drugi zestaw kół zębatych ma już przygotowany 3. bieg. Zmiana polega tylko na tym, że jedno sprzęgło się rozłącza, a drugie w tym samym momencie załącza. Stąd bardzo szybkie i niemal nieodczuwalne zmiany przełożeń.

Teoretycznie przypomina to sytuację, w której bardzo doświadczony kierowca obsługuje dwa sprzęgła naraz – tylko zamiast jego lewej nogi pracuje komputer i siłowniki.

Typowe problemy ze sprzęgłami w DCT

Najbardziej wrażliwym elementem takich skrzyń są właśnie sprzęgła. W wersjach suchych (często w mniejszych, słabszych autach) sprzęgła szybciej się zużywają przy jeździe miejskiej, długim „pełzaniu” w korkach czy częstym manewrowaniu z gazem trzymanym na półsprzęgle – choć kierowca fizycznie sprzęgła nie wciska.

W skrzyniach z mokrymi sprzęgłami trwałość bywa dużo lepsza, ale pojawia się zależność od jakości i stanu oleju w skrzyni. Zaniedbane wymiany oleju skutkują szarpaniem, przegrzewaniem i w efekcie kosztowną naprawą mechatroniki i samych sprzęgieł.

Dlatego przy dwusprzęgłowych automatach szczególnie ważne jest przestrzeganie interwałów wymiany oleju podawanych przez producenta – często są to przebiegi rzędu 60–80 tys. km.

Automat z jednym sprzęgłem: skrzynie zautomatyzowane (roboty)

Istnieje też grupa skrzyń nazywanych często „robotami” lub „zautomatyzowanymi manualami”. Od strony mechanicznej to zwykła skrzynia manualna, do której dołożono siłowniki sterujące sprzęgłem i wybierakiem biegów.

W takim rozwiązaniu jest jedno normalne sprzęgło, podobne jak w typowym manualu. Różnica polega na tym, że zamiast pedału sprzęgła pracuje siłownik sterowany komputerem. Efekt z punktu widzenia kierowcy jest automatyczny: brak pedału sprzęgła, biegi zmieniają się same.

Tego typu konstrukcje często spotykane są w tańszych autach miejskich, starszych małych crossoverach, a także w niektórych dostawczakach.

Plusem jest prostsza budowa i niższy koszt produkcji. Minusem – mniej płynne zmiany biegów i podatność na zużycie tarczy sprzęgła, bardzo podobna jak w manualu. Niewłaściwy styl jazdy (ciągłe „pełzanie”, zbyt agresywne manewry) potrafi skrócić żywotność sprzęgła równie skutecznie, jak w aucie z pedałem sprzęgła.

CVT i hybrydy – czy tu też jest sprzęgło?

W skrzyniach CVT (bezstopniowych), zamiast klasycznych biegów działa układ dwóch kół stożkowych połączonych metalowym pasem lub łańcuchem. Przełożenie zmienia się płynnie, a nie skokowo. Jednak także tutaj potrzebny jest element, który rozłącza i łączy silnik z napędem.

Najczęściej jest to sprzęgło wielopłytkowe lub sprzęgło hydrokinetyczne. Pracuje ono właściwie niewidocznie dla kierowcy, ale jego stan i czystość oleju w skrzyni mają duże znaczenie dla trwałości całego układu.

W wielu hybrydach (szczególnie typu full hybrid) układy przeniesienia napędu są jeszcze bardziej skomplikowane. Zdarzają się rozwiązania praktycznie pozbawione klasycznego sprzęgła, ale z zestawem sprzęgieł wielopłytkowych, które rozdzielają moc między silnik spalinowy, elektryczny i koła. Z zewnątrz nadal odbiera się to jako automat – kierowca nie musi niczego wciskać, wszystkimi elementami steruje elektronika.

Jak dbać o sprzęgło w automacie w praktyce?

Niezależnie od typu automatycznej skrzyni, styl jazdy ma ogromny wpływ na żywotność jej sprzęgieł – tych klasycznych, hydrokinetycznych czy wielopłytkowych. Pewne nawyki pomagają znacznie wydłużyć ich życie.

Czego unikać, żeby nie zajechać sprzęgła w automacie?

• Długiego „pełzania” na gazie w korku – lepiej jechać krótkimi odcinkami z lekkim hamowaniem niż trzymać auto na mikroskopijnym gazie przez długi czas.
• Dodawania gazu przy wciśniętym hamulcu – szczególnie przy skrzyniach dwusprzęgłowych i zautomatyzowanych.
• Dynamicznych startów z „kickdownem” na zimnym oleju – lepiej dać skrzyni chwilę na rozgrzanie.
• Ciągłego wrzucania „N” na światłach w niektórych automatach – często lepiej zostać na „D” i trzymać hamulec, niż co chwilę przełączać tryb (warto sprawdzić zalecenia dla konkretnego modelu).

W skrzyniach dwusprzęgłowych szczególnie szkodliwe jest traktowanie ich jak konwencjonalnego automatu z konwerterem i „turlanie się” na delikatnym gazie przez długie minuty. W rzeczywistości elektronika utrzymuje wtedy sprzęgła na granicy poślizgu, co mocno przyspiesza ich zużycie.

Serwis oleju – taniej wymienić niż naprawiać

W praktyce największy wpływ na trwałość sprzęgieł w automatach ma regularna wymiana oleju. Dotyczy to zarówno:

• oleju ATF w klasycznych automatach z konwerterem,
• oleju w skrzyniach dwusprzęgłowych (szczególnie z mokrymi sprzęgłami),
• oleju w przekładniach CVT.

Wbrew marketingowym hasłom o „oleju dożywotnim”, większość specjalistów zaleca wymianę co 60–80 tys. km, a przy cięższej eksploatacji nawet częściej. Koszt regularnych wymian jest zazwyczaj ułamkiem tego, ile pochłonie naprawa zużytego konwertera, spalonych sprzęgieł w DCT czy zatartej przekładni CVT.

W automacie nie ma pedału sprzęgła, ale sprzęgło nadal istnieje – w formie konwertera, tarcz sprzęgłowych albo wielopłytkowych pakietów. To, jak długo przeżyje, zależy głównie od sposobu użytkowania i systematycznej wymiany oleju.

Świadome podejście do działania automatu pozwala nie tylko lepiej dobrać typ skrzyni do swoich potrzeb, ale też znacznie ograniczyć ryzyko kosztownych napraw. Znajomość różnic między konwerterem, dwoma sprzęgłami czy przekładnią CVT przekłada się po prostu na spokojniejszą, tańszą eksploatację.