Automatická prevodovka pôsobí navonok jednoducho. Zaradíš „D“, pustíš brzdu a auto sa rozbehne bez toho, aby si riešil spojku alebo radenie. Pod podlahou sa však v tej chvíli nedeje nič jednoduché. Medzi motorom a kolesami pracuje menič krútiaceho momentu, olejové čerpadlo, ventilové teleso, lamelové spojky, brzdy, solenoidy a planétové súkolia, ktoré musia presne zapadnúť do jedného okamihu.

Najľahšie sa to dá predstaviť na dvoch ventilátoroch postavených oproti sebe. Jeden zapneš do zásuvky a druhý necháš vypnutý. Prvý začne fúkať vzduch na druhý a ten sa postupne roztočí, hoci medzi nimi nie je žiadny pevný hriadeľ. V meniči krútiaceho momentu sa deje podobný princíp, len namiesto vzduchu prúdi prevodový olej. Motor roztáča jednu časť meniča a prúdenie oleja prenáša energiu na časť spojenú s prevodovkou.

Menič krútiaceho momentu zabezpečí plynulý rozbeh bez spojkového pedála

Na začiatku celého procesu je menič krútiaceho momentu. Ide o zariadenie medzi motorom a prevodovkou, ktoré funguje ako kvapalinová spojka. Vo vnútri je prevodová kvapalina, ktorá prenáša energiu z motora na turbínu spojenú so vstupom prevodovky.

V praxi to znamená, že motor môže bežať, auto stáť na brzde a prevodovka pritom nie je mechanicky natvrdo spojená s motorom tak, ako pri pustenej spojke v manuáli. Keď pridáš plyn, prúdenie kvapaliny v meniči zosilnie a začne roztáčať turbínu. Preto sa auto rozbieha plynulo, bez trhnutia a bez potreby spojkového pedála.

Pri vyššej rýchlosti by však samotné kvapalinové spojenie spôsobovalo straty. Olej sa v meniči stále mierne premiešava a vzniká prešmyk. Preto moderné automatické prevodovky používajú lock-up spojku. Tá menič v určitých režimoch mechanicky premostí, takže motor a prevodovka sa spoja priamejšie. Zníži sa tým strata výkonu, klesne spotreba paliva a auto reaguje presnejšie na plyn.

Planétové súkolie v automatickej prevodovke mení prevodový pomer

Keď sa výkon dostane za menič, prichádza na rad planétové súkolie. To je sústava ozubených kolies, ktorá rozhoduje o tom, aký prevod sa práve používa. V strede je slnečné koleso, okolo neho sa otáčajú planetové kolesá a celé súkolie obopína ozubený veniec.

Princíp je v tom, že prevodovka nemusí presúvať klasické ozubené kolesá tak, ako manuálna prevodovka. Namiesto toho mení, ktorá časť planétového súkolia sa točí, ktorá je spojená s inou časťou a ktorá je na chvíľu zabrzdená. Podľa tejto kombinácie vznikne iný prevodový pomer. Raz ide viac krútiaceho momentu na kolesá, inokedy sa uprednostní rýchlosť.

O to, čo sa spojí a čo sa zastaví, sa starajú lamelové spojky a lamelové brzdy. Spojky spájajú dve rotujúce časti dohromady. Brzdy zafixujú vybranú časť súkolia voči skrini prevodovky. Nejde o brzdy kolies, ale o vnútorné brzdné prvky prevodovky, ktoré pracujú v oleji.

Tieto lamely sú trecie diely. Ak dostanú správny tlak oleja, pritlačia sa k sebe a prenesú krútiaci moment. Ak tlak klesne alebo olej stratí vlastnosti, lamely môžu prešmykovať. Vodič to cíti podobne ako zodratú spojku pri manuáli. Otáčky motora vyletia hore, motor hučí, ale auto nezrýchľuje tak, ako by malo. Vnútri prevodovky sa vtedy energia nemení na pohyb auta, ale na teplo v trecích plochách.

To je stav, ktorý prevodovke škodí veľmi rýchlo. Trecí materiál sa prehrieva, z lamiel sa uvoľňujú nečistoty a tie následne putujú olejom ďalej do ventilového telesa a solenoidov. Preto starý olej v automate neškodí len mazaniu, ale aj samotnému radeniu.

Ventilové teleso a mechatronika riadia tlak oleja v automatickej prevodovke

V klasickej hydrodynamickej automatickej prevodovke je kľúčovým prvkom ventilové teleso alebo mechatronika. Staršie prevodovky mali hydraulické riadenie viac oddelené od elektroniky. V novších automatoch sa však hydraulické kanály, solenoidy a elektronické riadenie často spájajú do jedného mechatronického modulu.

Tento blok rozhoduje, kam sa pošle tlak oleja a ktoré lamely sa majú aktivovať. Zjednodušene povedané, ide o hydraulický rozdeľovač s presnými kanálmi. Tlak v systéme nevytvára samotný menič, ale olejové čerpadlo prevodovky. To tlačí prevodovú kvapalinu cez kanály ventilového telesa. Elektronické solenoidy následne otvárajú a zatvárajú jednotlivé vetvy podľa povelov riadiacej jednotky.

Riadiaca jednotka sleduje rýchlosť auta, otáčky motora, polohu plynového pedála, zaťaženie motora aj teplotu oleja. Podľa toho rozhodne, kedy má prevodovka preradiť, ako rýchlo má naplniť konkrétnu spojku olejom a aký tlak použiť. Práve preto moderný automat neradí vždy rovnako. Inak pracuje pri pokojnej jazde, inak pri prudkom zrýchlení a inak pri ťahaní prívesu.

Ak sa ventilové teleso zanesie nečistotami alebo solenoid začne reagovať pomaly, prevodovka môže trhať, oneskorene zaradiť alebo pri preradení kopnúť. Vodič to často cíti ako tvrdý úder pri preradení, napríklad z druhého na tretí stupeň. Mechanicky to znamená, že lamela nedostala tlak v správnom čase. Buď sa zopla neskoro, alebo prešmykla pod záťažou a následne sa pritlačila naraz.

Takéto kopnutie nie je len nepríjemný pocit v kabíne. Je to náraz v hnacom ústrojenstve. Trpia lamely, uloženia motora, poloosi aj diferenciál. Ak sa to deje opakovane, nejde o vlastnosť auta, ale o začínajúci problém s tlakom, olejom alebo riadením prevodovky.

Diagnostika automatickej prevodovky nie je len kontrola farby oleja

Pri staršom automate sa často začína jednoduchou kontrolou oleja. Ak je tmavý, zapácha po spálenine alebo sú v ňom kovové či trecie nečistoty, je to zlý signál. Lenže pri moderných prevodovkách už farba oleja nestačí. Olej môže vyzerať prijateľne a pritom mať zmenenú viskozitu, vyčerpané prísady alebo horšiu schopnosť prenášať tlak.

Preto sa pri vážnejšej diagnostike sleduje aj správanie prevodovky cez diagnostiku. Mechanik vie kontrolovať teplotu oleja, adaptačné hodnoty, prešmyk spojok, reakcie solenoidov a v niektorých prípadoch aj tlakové režimy. Práve tieto údaje ukážu, či prevodovka len potrebuje servis oleja, alebo už niektorý vnútorný diel nestíha mechanicky pracovať.

Ak napríklad prevodovka pri zahriatí radí horšie než za studena, môže ísť o zmenu vlastností oleja, netesnosť v hydraulike alebo opotrebované lamely. Ak kopne vždy pri rovnakom prevode, problém sa dá často zúžiť na konkrétnu spojkovú skupinu, solenoid alebo hydraulický okruh. Bez diagnostiky sa vtedy len háda a zbytočne menia diely.

Nie všetky automatické prevodovky fungujú rovnako

Nie každý automat má rovnakú konštrukciu. Klasická hydrodynamická prevodovka s meničom krútiaceho momentu je plynulá, odolná a dobre zvláda vysoký krútiaci moment. Preto sa často používa vo väčších autách, SUV, limuzínach a vozidlách, ktoré musia znášať vyššiu záťaž.

Robotizované prevodovky vznikli ako lacnejšia cesta k automatickému radeniu. V základe ide o manuálnu prevodovku, kde spojku a radenie ovláda mechanizmus namiesto vodiča. Ich nevýhodou býva pomalšie a menej plynulé radenie, najmä pri rozjazdoch a v meste.

Ich modernejšou vetvou sú dvojspojkové prevodovky, známe napríklad ako DSG alebo DCT. V princípe majú dve spojky. Jedna obsluhuje párne prevody, druhá nepárne. Keď ideš napríklad na trojke, štvorka už môže byť pripravená. Preto vie prevodovka preradiť veľmi rýchlo. Servisne je však citlivá na stav oleja, prehrievanie spojok a spôsob jazdy v kolónach.

Potom je tu CVT prevodovka. Pri klasickom remeňovom CVT nejde o radenie pevných stupňov, ale o plynulú zmenu prevodu pomocou remeníc a kovového remeňa alebo reťaze. Motor tak môže pracovať v otáčkach, ktoré sú pre danú situáciu najvýhodnejšie. Preto CVT často pôsobí inak než bežný automat. Auto zrýchľuje, ale vodič necíti klasické preradenie.

Práve tu vzniká známy monotónny zvuk pri akcelerácii, ktorý vodiči často opisujú ako „vysávačový efekt“. Motor vybehne do vyšších otáčok a prevodovka ich drží, hoci rýchlosť auta ešte len narastá. Nie je to automaticky porucha. Je to mechanický zámer CVT. Prevodovka sa snaží držať motor v pásme, kde má najlepší pomer výkonu, krútiaceho momentu a spotreby. Pre ucho vodiča to však znie neprirodzene, lebo chýba klasické preradenie.

Pri hybridoch treba rozlišovať ešte jednu vec. Niektoré používajú označenie e-CVT, no technicky nejde o rovnaký systém s remeňom a remenicami. Typicky napríklad pri hybridných Toyotách pracuje planetový prevodový systém, ktorý rozdeľuje výkon medzi spaľovací motor a elektromotor. Nie je tam kovový remeň klasického CVT, ktorý by sa mohol šmýkať alebo mechanicky opotrebovať rovnakým spôsobom. Aj preto má tento typ prevodového ústrojenstva veľmi dobrú povesť z hľadiska životnosti, hoci stále platí, že aj hybridný systém má vlastný olej, ložiská, elektroniku a ďalšie diely, ktoré musia byť v poriadku.

@autoaprende Funcionamiento de una transmision automatica 🚘 #autoaprende #tipsmecanicos #transmisionautomatica ♬ Beethoven Moonlight Sonata 1st Movement(883152) – BPProject

Výmena oleja v automate nestačí, ak prevodovka pracuje v teple a pod záťažou

Automatická prevodovka teda nie je len diel, ktorý „radí za teba“. Je to sústava hydrauliky, trecích lamiel, ozubených prevodov a elektronického riadenia. Kým olej drží tlak, lamely neprešmykujú a mechatronika reaguje presne, vodič si jej prácu takmer nevšimne.

Problém nastáva vtedy, keď sa vodič spolieha na vetu, že olej v automate je „doživotný“. V praxi to neznamená, že kvapalina má rovnaké vlastnosti navždy. Znamená to skôr životnosť podľa predstáv výrobcu, nie neobmedzenú životnosť prevodovky. Olej v automate pracuje pod teplom, tlakom a medzi lamelami. Postupne starne, stráca stabilitu a nesie v sebe jemné častice opotrebenia.

Pri mnohých klasických automatoch a dvojspojkových prevodovkách sa rozumný interval výmeny oleja pohybuje približne okolo 60 000 kilometrov, pri niektorých typoch podľa výrobcu aj inak. Dôležité je aj chladenie prevodovky. Ak je chladič prevodového oleja zanesený, poškodený alebo prevodovka často ťahá príves, olej sa prehrieva rýchlejšie. A prehriaty olej stráca schopnosť držať tlak aj chrániť lamely.

Po výmene oleja môže byť pri niektorých prevodovkách potrebné spraviť aj adaptácie riadiacej jednotky. Riadiaca jednotka sa totiž časom prispôsobuje opotrebeniu lamiel a vlastnostiam starého oleja. Keď sa kvapalina vymení, prevodovka môže určitý čas radiť inak. Správne vykonaná adaptácia pomôže tomu, aby sa tlak a časovanie radenia nastavili podľa aktuálneho stavu prevodovky.

Najhoršie je čakať až na prvé kopnutie, prešmyk alebo oneskorené zaradenie. Vtedy už olej často nie je príčina, ale nosič dôkazov, že sa vnútri prevodovky niečo začalo mechanicky opotrebúvať.