Dedykowana hybrydowa skrzynia biegów DHT to najnowsze rozwiązanie w dziedzinie przeniesienia napędu, stosowane w samochodach hybrydowych typu EREV. Skrzynia DHT łączy napęd elektryczny i spalinowy w nowy sposób, zapewniając samochodowi hybrydowemu niskie koszty eksploatacji, bardzo duży zasięg, nieosiągalny dla większości aut elektrycznych BEV oraz świetne przyspieszenie.

We wcześniejszym artykule opisaliśmy działanie samochodów hybrydowych EREV, czyli aut elektrycznych ze wspomaganiem spalinowym (benzynowym). Początkowo auta EREV były samochodami elektrycznymi, wyposażonymi w spalinowy range – extender, mający różną formę. Od 2 – cylindrowego silnika motocyklowego, stosowanego w BMW, po 3.6 – litrowy silnik benzynowy Pentastar, stosowany w amerykańskich Ram.

Zastosowanie dedykowanej hybrydowej skrzyni biegów DHT znacznie rozszerzyło możliwość współpracy pomiędzy silnikiem elektrycznym a spalinowym.

Czy DHT Dedicated Hybrid Transmission to skrzynia biegów, czy cały rozbudowany system?

Nazwa „Dedykowana Hybrydowa Skrzynia Biegów” wprowadza nieco w błąd. Tak naprawdę DHT to zaawansowany układ, w którym skrzynia biegów jest jednym z elementów składowych.

DHT składa się z następujących elementów składowych:

• Silnika elektrycznego wysokiej mocy;
• Silnika benzynowego;
• Akumulatora trakcyjnego o pojemności od 20 do 60 kWh (w zależności od producenta);
• Elektromagnetycznej skrzyni biegów;
• Prądnicy.

Jakie zadania pełni układ DHT w samochodach EREV?

Podstawowe zadania DHT to przekazywanie mocy na koła pojazdu, która może być generowana przez silnik elektryczny albo obydwa silniki na raz, a także efektywne dzielenie mocy pomiędzy obydwoma źródłami napędu.

Układ DHT pracuje w trzech trybach:

• Tryb EV całkowicie elektryczny – w tym trybie silnik elektryczny napędza koła samochodu, korzystając z prądu zgromadzonego w baterii trakcyjnej. Standardowo wystarcza go na przejechanie od 60 do 150 km, w zależności od pojemności baterii. To idealny tryb do jazdy miejskiej, gdzie nie trzeba dbać o stopień rozgrzania silnika spalinowego oraz martwić się o zimny rozruch.
• Tryb hybrydowy szeregowy – w tym trybie silnik elektryczny napędza koła, natomiast silnik spalinowy działa jako generator prądu. Jednostka spalinowa pracuje tylko i wyłącznie w określonym zakresie obrotów, najbardziej optymalnym, dzięki czemu zużywa najmniej paliwa i emituje najmniej spalin. Silnik spalinowy może też generować prąd, kierowany bezpośrednio do zasilania silnika elektrycznego.

Tryb hybrydowy szeregowy załącza się automatycznie, gdy kierowca przyspiesza, wyprzedza albo jedzie pod górę.

• Tryb hybrydowy równoległy – w tym trybie obydwa silniki przekazują moc na koła samochodu. Tryb ten jest wykorzystywany do długotrwałej jazdy z dużą prędkością, na przykład do jazdy po autostradzie.

Dodatkowo najnowsze auta dysponują możliwością ładowania baterii trakcyjnej z gniazdka 230 V albo z szybkiej ładowarki, jak w autach BEV i hybrydach PHEV.

Wybór poszczególnych trybów jest realizowany przez inteligentny przełącznik mocy, który automatycznie wybiera określony tryb jazdy. Inteligentny przełącznik mocy działa w oparciu o dane z czujników, monitorujących prędkość auta, poziom naładowania baterii trakcyjnej, poziom nacisku na pedał gazu (monitorowany przez czujnik położenia pedału przyspieszenia) i inne.

Skrzynia DHT jednobiegowa i skrzynia DHT wielobiegowa

Pierwsze skrzynie DHT oferowały tylko jeden bieg. Działo się tak dlatego, że głównym założeniem była jak najczęstsza jazda w trybie stuprocentowo elektrycznym. Silnik spalinowy miał jedynie służyć jako generator prądu w przypadku rozładowania baterii i miał mieć możliwość przekazywania dodatkowego napędu na koła tylko podczas jazdy z większymi prędkościami.

Wprowadzenie dodatkowych biegów w DHT dało zupełnie nowe, bardziej rozszerzone możliwości wspomagania auta przez silnik spalinowy. Nie tylko w przypadku rozładowania baterii, ale także w przypadku jazdy pod górę, przyspieszania i jazdy po trasie.

• W autach z jednobiegową skrzynią DHT, silnik spalinowy mógł zacząć wspomagać silnik elektryczny przy prędkości powyżej 70 km/h;
• W autach z dwubiegową skrzynią DHT silnik spalinowy mógł wesprzeć elektryczny już przy prędkości 35 km/h;
• W samochodach z trzybiegową skrzynią DHT silnik spalinowy może wspierać silnik elektryczny już podczas jazdy pod górę czy przyspieszania przy prędkości 20 km/h.

Ciekawostki na temat skrzyni DHT (układu DHT)

Skrzynia DHT nie wykorzystuje oleju przekładniowego. Nie ma zatem konieczności jego wymiany. Konkretnie w skrzyni, gdyż nadal trzeba wymieniać olej przekładniowy w reduktorze centralnym, zintegrowanym z silnikiem, producent zaleca wymianę co 60 tys. km przebiegu.

• Układ DHT wykorzystuje elektromagnetyczną skrzynię biegów.
• Skrzynia jest chłodzona płynem chłodniczym.
• Nie ma konwertera momentu obrotowego.
• Wykorzystuje kilka sprzęgieł, które zapewne zużywają się i są wymienne.
• Dokonuje zmiany biegu lub zmiany źródła napędu w ułamku sekundy – standardowo 0,1 s.
• Skrzynia jest lżejsza od skrzyń CVT i ma mniejsze rozmiary.
• Wymaga specjalistycznego serwisu.
• Należy aktualizować oprogramowanie – można to robić online.
• Płyn chłodniczy chłodzący skrzynię należy wymieniać co 4 lata / 40 tys. km przebiegu.
• Ma mniej ruchomych części w porównaniu do CVT (od 30 do 50 procent).

Naprawy skrzyń DHT

Naprawianie i serwisowanie skrzyń biegów DHT będzie wymagać dostępu do szkoleń, dostępu do informacji technicznej i co oczywiste, do części. Nie wiadomo, czy chińskie marki, które obecnie głównie produkują tego typu skrzynie, podzielą się wiedzą z niezależnymi warsztatami czy też pozostawią ich serwisowanie w rękach swoich specjalistów z ASO.