node/41657

Η αντεπίθεση των κιβωτίων με μετατροπέα ροπής: Το παράδειγμα των BMW M3/M4

Τα τελευταία χρόνια υπάρχει η τάση στους περισσότερους κατασκευαστές να στρέφονται σε αυτόματα κιβώτια διπλού συμπλέκτη. Και όμως, τα πιο συμβατικά κιβώτια με μετατροπέα ροπής δεν έχουν πει ακόμα την τελευταία τους λέξη.

Είτε το θέλουμε, είτε όχι, ο κόσμος του αυτοκινήτου μετασχηματίζεται συνεχώς. Και μέχρι να περάσουμε στην απόλυτη επικράτηση της ηλεκτροκίνησης, όπου τα αυτοκίνητα θα διαθέτουν -στη συντριπτική πλειοψηφία τους- κιβώτια μίας μόνο σχέσης, οι κατασκευαστές θα πειραματίζονται με διάφορες τεχνολογίες μετάδοσης κίνησης. 

Εδώ θα πρέπει να κάνουμε μία πρώτη παραδοχή πως, στις μέρες μας, τα μηχανικά κιβώτια πλησιάζουν προς τη δύση της καριέρας τους. Ολοένα και περισσότεροι αγοραστές στρέφονται σε μοντέλα με αυτόματα κιβώτια, ενώ και οι ίδιες οι εταιρίες επιλέγουν να μην προσφέρουν καν μηχανικά κιβώτια σε διάφορες σπορ και πολυτελείς προτάσεις.

Τι σημαίνει όμως αυτόματο κιβώτιο; Γιατί πίσω από έναν επιλογέα που σου δίνει απλά την επιλογή D ή R (να κινηθείς μπροστά ή πίσω), ο τρόπος που εκτελείται αυτή η εντολή, διαφέρει. Τα τελευταία χρόνια το πιο σύνηθες είδος αυτόματων κιβωτίων είναι αυτά με το διπλό συμπλέκτη. Τα αυτοματοποιημένα (ρομποτικά) κιβώτια κοντεύουν να εξαλειφθούν, ενώ και τα κιβώτια με μετατροπέα ροπής ακολουθούν μία πτωτική πορεία. Μήπως όμως αυτά τα τελευταία δεν έχουν πει ακόμα την τελευταία τους λέξη; Με πρωτεργάτη τη BMW και τη ZF, φαίνεται πως η συγκεκριμένη τεχνολογία μπορεί να επανέλθει με αξιώσεις στα πράγματα. 

zf 8hp gen2

Ας σκεφτούμε όμως τι ζητάμε από ένα κιβώτιο ταχυτήτων, ανεξαρτήτως τεχνολογίας. Μέχρι πρότινος, το κύριο ζητούμενο ήταν για πολλούς ο χρόνος μεταξύ των αλλαγών και ο αριθμός των σχέσεων. Το πρώτο αναβάθμιζε τις επιδόσεις και τη δυναμική συμπεριφορά ενός αυτοκινήτου, ενώ το δεύτερο εξυπηρετούσε στην καλύτερη αξιοποίηση του ωφέλιμου εύρους στροφών του κινητήρα. Πλέον, ένα βασικό ζητούμενο είναι η ελαχιστοποίηση των απωλειών, ώστε να μπορούν να μειωθούν, όσο το δυνατό περισσότερο, οι εκπομπές ρύπων. 

Για να είμαστε ειλικρινείς, ένα καλά σχεδιασμένο και ρυθμισμένο κιβώτιο διπλού συμπλέκτη, μπορεί να επιτύχει πολύ γρήγορες, πρακτικά αγωνιστικές, αλλαγές σχέσεων, καθώς και μία καλή αποδοτικότητα. Όπως φαίνεται, όμως, το νέο M8HP κιβώτιο της ZF, με μετατροπέα ροπής, που εξοπλίζει τις BMW M3/ M4, μπορεί να προσφέρει τον ίδιο δυναμισμό, αναβαθμίζοντας ταυτόχρονα την απόδοση, σε άλλο επίπεδο. Και αναφερόμαστε σε αυτές, καθώς δεν μπορούμε να σκεφτούμε άλλο σπορ μοντέλο που να χρησιμοποιούσε κιβώτιο διπλού συμπλέκτη και στη νέα γενιά του να επιστρέφει στο μετατροπέα ροπής.  

m4

Πρακτικά μιλάμε για την τρίτη γενιά ενός κιβωτίου που πρωτοείδαμε το 2009. Αυτό ζυγίζει μόλις 87 κιλά (που και πάλι είναι βαρύτερο από ένα μηχανικό κιβώτιο έξι σχέσεων) ενώ μπορεί να διαχειριστεί ροπή έως 1.000 Nm. Θεωρητικά, με τέσσερα σετ πλανητικών γραναζιών, θα μπορούσε κανείς να παράξει 256 διαφορετικές σχέσεις μετάδοσης. Κάτι τέτοιο, βέβαια, δεν έχει πρακτική εφαρμογή, οπότε η εταιρία επιλέγει να προσφέρει οκτώ σχέσεις, συν μία για την όπισθεν.

Ένα σημαντικό στοιχείο εδώ, είναι πως διαθέτει Rc= 7,8  (ratio spread, λόγος μετάδοσης μεταξύ της μεγαλύτερης και της μικρότερης ταχύτητας), ένα νούμερο που δύσκολα συναντά κανείς σε αυτόματο κιβώτιο και σχεδόν απίθανα σε μηχανικό. Όσο για τις σχέσεις, το βήμα αυτών διατηρείται σε μεγάλο βαθμό σταθερό, έτσι ώστε να μην υπάρχουν μεγάλα «άλματα» στροφών, όσο γρήγορα και αν πραγματοποιείται μία αλλαγή. 

Επιπρόσθετα, οι Γερμανοί μηχανικοί φρόντισαν να ενισχύσουν το σύστημα ψύξης και λίπανσης. Αυτό επιτρέπει την ταχύτερη κίνηση του μηχανισμού σύμπλεξης/ αποσύμπλεξης και, κατ’ επέκταση, πιο γρήγορες αλλαγές, σε χρόνο που αγγίζει τα 150 msec. Το καρτερ του λαδιού δεν είναι πλαστικό αλλά από αλουμίνιο, με ψήκτρες στην κάτω πλευρά του, για την καλύτερη απαγωγή της θερμότητας. Αντίστοιχα, το σημείο άντλησης του λιπαντικού είναι σημαντικά πιο βαθύ, ώστε να μην υπάρχει πρόβλημα ανακυκλοφορίας ακόμα και όταν το αυτοκίνητο κινείται στην πίστα, αναπτύσσοντας υψηλές εγκάρσιες ή διαμήκεις επιταχύνσεις. 

Στο δια ταύτα, το νέο αυτό κιβώτιο ίσως να χάνει οριακά σε ταχύτητα αλλαγής, σε σχέση με το απερχόμενο, διπλού συμπλέκτη, της προηγούμενης γενιάς Μ3/ Μ4. Αυτό όμως ισχύει μόνο για την προεπιλεγμένη σχέση του παλιού κιβωτίου. Όταν μιλάμε για αλλαγή δύο ή περισσότερων σχέσεων ή για κατέβασμα, εκεί που το κιβώτιο θα περίμενε ανέβασμα, τότε το νέο M8HP αποδεικνύεται πιο γρήγορο. Επίσης, είναι σαφώς πιο αποδοτικό, περιορίζοντας την κατανάλωση και τις εκπομπές ρύπων. Στο βίντεο που ακολουθεί, o Karsten Fabian, επί κεφαλής του transmission design στην M GmbH, εξηγεί περαιτέρω τα πλεονεκτήματα αυτής της επιλογής. 

Ως συμπέρασμα, καταλήγουμε στο ότι τα κιβώτια με μετατροπέα ροπής δεν έχουν πει ακόμα την τελευταία τους λέξη. Και ίσως στο μέλλον να τα δούμε και σε άλλες, αμιγώς σπορ προτάσεις, πέρα από μοντέλα καθημερινής χρήσης.