Skrzynia biegów odpowiada za efektywne wykorzystanie mocy silnika. Niegdyś były to toporne i mało precyzyjne mechanizmy 4-biegowe (np. w Mercedesach), później nastąpiła era skrzyń 5-biegowych manualnych i automatycznych. Nietrudno dziś spotkać automaty 7-biegowe, a nawet takie o 10 przełożeniach.

Manualna skrzynia biegów

Manualne skrzynie biegów mimo upływu lat są stosowane po dziś dzień i mają rzeszę entuzjastów (zwłaszcza w sportowych modelach). Obecnie stosowane są raczej odmiany 5-cio i 6-cio biegowe. W manualach stosuje się koła zębate wyposażone w synchronizatory i przesuwaki, mające wyrównywać prędkości obrotowe sprzęganych kół. Koło zębate zamocowane na wałku sprzęgła przenosi napęd na koło zębate będące na wałku pośrednim, odpowiadające konkretnym biegom. Schemat działania manualnej skrzyni biegów, zaprezentowaliśmy w osobnym artykule.

Zautomatyzowana skrzynia biegów (MMT)

Nazywana również półautomatyczną lub zmechanizowaną skrzynią biegów. Postrzegana jako nietypowa wśród dostępnych przekładni. MMT to inaczej Multimode Manual Transmission. Skrzynie zautomatyzowane nie są wyposażone w klasyczny układ sprzęgła. Skrzynie półautomatyczne budową zbliżone są do manualnych. Kierowca nadal sam zmienia bieg na wyższy lub niższy za pomocą niewielkiego lewarka, z tą różnicą, że za wysprzęglenie i wpięcie następnego biegu odpowiada sterownik skrzyni. Sama zmiana biegu przez kierowcę również nie odbywa się w klasycznym układzie H tylko poprzez pchnięcie dźwigni w górę lub dół. W niektórych modelach pojazdów są montowane dodatkowo łopatki przy kierownicy, by ułatwić prowadzenie.

W dźwigni zmiany biegów lub łopatkach przy kierownicy umieszczone są czujniki odpowiadające za wykrywanie ruchu przekładni przez kierowcę. Inne czujniki odpowiadają za monitorowanie prędkości wału korbowego i prędkość pojazdu. Komunikaty z tych czujników trafiają do silnika elektrycznego, który realizuje proces wysprzęglenia podczas zmiany biegów. Z kolei elektryczny nastawnik skrzyni biegów dba o to, by następne przełożenie było odpowiednie. Nastawnik jest wyposażony w dwa silniki elektryczne. Pierwszy odpowiada za ścieżkę zmiany biegów, drugi za ich przełączanie. Przykładem takiej przekładni jest skrzynia MCP występująca w Citroenach, Easytronic w Oplu czy Selespeed w Alfie Romeo.

Klasyczna automatyczna skrzynia biegów

Klasyczny automat, choć ma długą historię i popularny był już w latach 50., to stosowany jest z powodzeniem w najnowszych generacjach samochodów osobowych. Podstawą jest układ planetarnych przekładni zębatych oraz sprzęgło hydrokinetyczne zmieniające bieg w zależności od obciążenia silnika. W nowych pojazdach nie występuje skrzynia typowo hydrauliczna tylko jej rozwinięcie, czyli skrzynia hydrauliczno-elektryczna. Za sterowanie skrzyni odpowiadają układy elektryczne.

Plusem rzecz jasna jest wygoda użytkowania pojazdu wyposażonego w klasyczny automat, natomiast minusem jest większa waga pojazdu i dość duże straty energii, które generuje. W efekcie jest to przekładnia o niezbyt wysokiej efektywności pracy i powodująca wyższe spalanie. Najnowsze konstrukcje w znacznym stopniu ograniczają straty energii, zrównując wydajność takich skrzyń z konstrukcjami dwusprzęgłowymi.

Dwusprzęgłowa skrzynia biegów

Dwusprzęgłowe skrzynie biegów zostały zastosowane po raz pierwszy przez Volkswagena w Golfie R32 w 2003 roku. Od tego czasu własne konstrukcje zdążyło opracować kilku producentów. Obecnie mamy dwusprzęgłówki ze sprzęgłem mokrym (w kąpieli olejowej) lub suchym. Sprzęgło suche wykorzystywane jest w silnikach z mniejszą mocą.

W skrzyni dwusprzęgłowej jedno sprzęgło odpowiada za biegi parzyste, a drugie za nieparzyste i bieg wsteczny. W tym rodzaju skrzyni zastosowano również dwa wałki główne i dwa wałki sprzęgła. To rozwiązanie powoduje, że podczas jazdy na danym biegu, kolejny jest już przygotowany do wpięcia. Swoiste podwojenie podzespołów spowodowało zniwelowanie ospałej pracy, tak charakterystycznej dla klasycznych automatów i natychmiastowe oraz płynne przełączanie kolejnych biegów. Podejmowanie decyzji odnośnie kolejności wbijanych biegów decyduje komputer, który wybiera dany bieg przy pomocy siłowników hydraulicznych. Przykładem automatycznej przekładni dwusprzęgłowej jest DSG w Volkswagenie, S-Tronic w Audi, TCT w Alfie Romeo czy DCT w Mercedesie. Zasadę działania dwusprzęgłowej skrzyni biegów opisaliśmy w artykule.

Bezstopniowa skrzynia biegów (CVT)

Bezstopniowe skrzynie biegów, nazywane również CVT, czyli Continously Variable Transmission działają za pośrednictwem pasa lub łańcucha. Wspomniany metalowy pas przemieszcza się po bieżniach dwóch zestawów stożków. Skrzynie CVT nie należą do najbardziej ulubionych i chwalonych przez użytkowników. Jest to spowodowane specyficzną pracą, która jest jednostajna. Moment obrotowy przenoszony jest bez żadnych przerw i nie ma tam charakterystycznych zmian przełożeń, co skutkuje tym, że podczas dynamicznego przyspieszania obroty są względnie stałe niczym w skuterze. Skrzynie CVT znajdziemy w pojazdach takich marek jak Toyota czy Lexus.

Nieco inną konstrukcją wyróżniają się skrzynie biegów, montowane w pojazdach użytkowych, które omawiamy w osobnym artykule. Istnieją także ciekawe alternatywne wobec standardowych rozwiązania w konstrukcji automatycznych skrzyń biegów, o których warto wiedzieć.

Usterki skrzyń biegów

Z racji swojej złożoności i stopnia komplikacji, współczesne skrzynie biegów mogą ulegać wielu awariom. Najczęściej podatne nań są skrzynie automatyczne. Przykładami często spotykanych, opisanych w naszym serwisie usterek są usterka łożyska w skrzyni biegów czy stuki słyszalne w skrzyni DSG. W przekładniach CVT zdarzają się problemy z regulacją. W przypadku niektórych automatycznych skrzyń biegów starego typu, po awarii istnieje możliwość konwersji tego elementu na nowoczesny automat.