Skrzynia manualna czy automatyczna? Duża prędkość czy komfort jazdy? Właściciele samochodów z dwusprzęgłową skrzynią biegów mogą sami zdecydować, jaki styl jazdy i sposób zmiany biegów wybierają w danej chwili. W trybie automatycznym przekładnie tego typu same zmieniają biegi. Jak wyjaśniają eksperci z firmy Weiss Kunststoffverarbeitung – producenta komponentów do tego typu sprzęgieł – w trybie manualnym zmiana biegów również następuje bardzo szybko, i to bez konieczności wciskania sprzęgła.

Zestaw wstępnie zmontowanych elementów obudowy dostarczanych przez Weiss do Jopp Automotive. Obudowę skrzyni PKD do Porsche Macan wykonano z termoplastów POM i PA oraz kompozytu polimerowego wzmacnianego włóknem szklanym

Jakość mierzona czułością

Wysoka efektywność działania jest w tym przypadku efektem podziału układu przenoszenia siły na dwie połowy skrzyni połączone naprzemiennie z silnikiem za pomocą osobnych wałków sprzęgłowych. Moc przekazywana jest zawsze przez jedną połówkę skrzyni i jedno sprzęgło, podczas gdy w drugiej wrzucany jest już kolejny bieg. W trakcie zmiany biegów jedno sprzęgło się otwiera, a drugie w tym samym czasie zamyka, co powoduje, że sama zmiana przełożenia trwa zaledwie milisekundy, przy zachowaniu nieprzerwanego przepływu mocy. Takie rozwiązanie przynosi kierowcy podwójną korzyść: umożliwia bardziej dynamiczne przyspieszanie przy ograniczonym zużyciu paliwa.

Wyznacznikami wysokiej jakości tego typu skrzyń jest precyzja sterowania i tzw. łatwe wyczucie sprzęgła. Brak którejkolwiek z tych cech skutecznie zmniejsza bowiem przyjemność z jazdy nawet mimo niezwykle szybkiej zmiany biegów. Jak twierdzą specjaliści, kluczową rolę odgrywa tutaj właśnie skrzynia. Dlatego producenci samochodów przykładają ogromną wagę do wyboru odpowiedniego dostawcy tych komponentów.

Skrzynia „pod klucz”

Jednym z nich jest niemiecka firma Jopp Automotive z siedzibą w Bad Neustadt, uznawana przez sektor motoryzacyjny, a zwłaszcza przez producentów samochodów klasy premium, za specjalistę w dziedzinie produkcji manualnych, automatycznych i dwusprzęgłowych skrzyń biegów. Przedsiębiorstwo projektuje i produkuje skrzynie wyróżniające się komfortem obsługi, dużą czułością, wysokim bezpieczeństwem funkcjonalnym i atrakcyjnym wzornictwem.

Dowodem jego prestiżu może być fakt, że to właśnie tam produkowane są siedmiobiegowe, dwusprzęgłowe skrzynie biegów montowane opcjonalnie w modelu Porsche Macan. Dostarczane przez firmę gotowe systemy zawierają wszystkie niezbędne komponenty – od dźwigni zmiany biegów po linkę sprzęgła wykonaną w technologii „Shift by Cable” (sterowania elektronicznego). Zakres dostawy obejmuje również moduły elektroniki i czujników, w tym np. magnetyczny czujnik położenia dźwigni zmiany biegów, a także usługę integracji skrzyni z oprogramowaniem pojazdu.

Żywotna skrzynia dzięki know-how

Sama obudowa przekładni składająca się z 14 elementów jest produkowana przez firmę Weiss Kunststoffverarbeitung, która uczestniczyła również w procesie optymalizacji konstrukcji bazowej. Firma Weiss uważana jest za specjalistę w zakresie obróbki wymagających tworzyw sztucznych, takich jak PA, POM czy kompozyty wzmacniane włóknem szklanym, które w przemyśle motoryzacyjnym często są wykorzystywane do budowy elementów silnika i układu rozrządu, w tym np. napinaczy łańcucha. Ważnym aspektem jej działalności jest także projektowanie i produkcja wysokiej jakości podzespołów wyposażenia wnętrz pojazdów, takich jak regulowane klapki wylotu powietrza, wieszaki na płaszcze czy obudowy poprzeczek i poduszek powietrznych.

Dział Produkcji Narzędzi firmy Weiss Kunststoffverarbeitung w Illertissen

Według specjalistów z Weiss w przypadku skrzyni zastosowanej w Porsche Macan jednym z większych wyzwań było spełnienie wymogu, aby siły przyłożenia pozostawały niezmienne w czasie, a najbardziej obciążone strefy, np. napinacz linki sprzęgła, wykazywały się dużą żywotnością. Aby sprostać tym wymaganiom, starannie dobrano zarówno kształt detali, jak i materiały ich wykonania, wśród których znalazły się POM oraz różne poliamidy (w tym PA6 i PA66) częściowo wzmacniane włóknem szklanym. Ważną rolę w procesie projektowania odgrywała również optymalizacja wagi poszczególnych elementów, co przełożyło się m.in. na decyzję o zastosowaniu żebrowania większych komponentów. Pracom konstrukcyjnym towarzyszyły także równoległe działania optymalizacyjne oparte m.in. na analizie rodzajów i skutków możliwych błędów (ang. Failure Mode and Effects Analysis, FMEA) czy pełnych symulacjach funkcjonowania gotowych części i układów.

Gotowe elementy obudowy są dostarczane do zakładu produkcyjnego firmy Jopp Automotive w Bad Neustadt, gdzie są składane i integrowane z pozostałymi częściami skrzyni: elementami metalowymi, czujnikami i układami sterowania. Po złożeniu każdej skrzyni pracownicy firmy Jopp przeprowadzają szczegółowe testy EoL (ang.End of Line). Kompletny moduł sprzęgła jest następnie wysyłany do zakładu produkcyjnego Porsche w Lipsku.

_________________________________________________________________________________________________

* Autor artykułu jest członkiem zarządu i dyrektorem ds. technicznych w firmie Weiss Kunststoffverarbeitung GmbH & Co. KG, www.weiss-kunststoff.de