Αυτόματο κιβώτιο ταχυτήτων

Το αυτόματο κιβώτιο ταχυτήτων είναι ένα κιβώτιο που επιλέγει και αλλάζει σχέσεις μετάδοσης από μόνο του, απαλλάσσοντας τον οδηγό από τον χειρισμό συμπλέκτη και τις χειροκίνητες αλλαγές. Ο οδηγός επιλέγει κατεύθυνση με τον επιλογέα — τυπικά Park, Reverse, Neutral ή Drive — και από εκεί και πέρα ελέγχει το αυτοκίνητο μόνο με τα πεντάλ του γκαζιού και του φρένου· το κιβώτιο διαβάζει ταχύτητα, φορτίο και γκάζι και αποφασίζει πότε θα αλλάξει σχέση. Αυτή η απλότητα, ιδιαίτερα ευπρόσδεκτη στο μποτιλιάρισμα και στις ανηφόρες, εξηγεί γιατί το αυτόματο έχει φτάσει να κυριαρχεί στις πωλήσεις σε πολλές από τις μεγαλύτερες αγορές αυτοκινήτου παγκοσμίως.

Ο όρος καλύπτει αρκετούς εντελώς διαφορετικούς μηχανισμούς και όχι μία μόνο σχεδίαση. Το παραδοσιακό αυτόματο χρησιμοποιεί μετατροπέα ροπής, μια υδραυλική σύζευξη που πολλαπλασιάζει τη ροπή σε χαμηλή ταχύτητα και επιτρέπει στον κινητήρα να λειτουργεί στο ρελαντί με ακινητοποιημένο όχημα, τροφοδοτώντας ένα πλανητικό σύστημα γραναζιών του οποίου οι σχέσεις επιλέγονται με υδραυλικά ελεγχόμενους συμπλέκτες και ταινίες. Το κιβώτιο διπλού συμπλέκτη χρησιμοποιεί αντίθετα δύο συμπλέκτες και, στην ουσία, δύο μηχανικά κιβώτια που χειρίζεται υπολογιστής, προεπιλέγοντας την επόμενη σχέση για ταχύτατες αλλαγές. Το κιβώτιο συνεχώς μεταβαλλόμενης σχέσης (CVT) καταργεί εντελώς τις σταθερές βαθμίδες, με έναν ιμάντα ή μια αλυσίδα να κινείται ανάμεσα σε τροχαλίες μεταβλητής διαμέτρου και να προσφέρει αδιαβάθμητο εύρος σχέσεων, ενώ ένα αμιγώς ηλεκτρικό αυτοκίνητο συχνά χρειάζεται μόνο μία σταθερή σχέση μείωσης, αφού ο ηλεκτροκινητήρας του αποδίδει ροπή σε πολύ ευρύ φάσμα στροφών.

Για τον οδηγό το καθημερινό όφελος είναι η ευκολία και η ομαλότητα. Δεν υπάρχει συμπλέκτης να ζυγιαστεί στο ξεκίνημα σε ανηφόρα, δεν χρειάζεται να φύγει χέρι από το τιμόνι για αλλαγή και δεν υπάρχει κίνδυνος να σβήσει ο κινητήρας, στοιχεία που μειώνουν τον φόρτο και κάνουν την οδήγηση με συνεχή στοπ αισθητά λιγότερο κουραστική. Οι σύγχρονες μονάδες είναι επιπλέον πραγματικά γρήγορες: ένα καλό κιβώτιο διπλού συμπλέκτη ή ένα αυτόματο οκτώ ή εννέα σχέσεων με μετατροπέα ροπής αλλάζει σήμερα ταχύτερα και ομαλότερα από ό,τι μπορούν οι περισσότεροι οδηγοί με μηχανικό, ενώ η πυκνή κλιμάκωση των πολλών σχέσεων κρατά τον κινητήρα στην πιο αποδοτική ή στην πιο πρόθυμη περιοχή λειτουργίας του.

Η ιστορία της τεχνολογίας ξεκινά από τα πρώτα μαζικά παραγόμενα αυτόματα με υδραυλική σύζευξη στα τέλη της δεκαετίας του 1930 και στη δεκαετία του 1940, περνά από τις μονάδες τριών και τεσσάρων σχέσεων και φτάνει στα σημερινά κιβώτια με οκτώ, εννέα ή δέκα σχέσεις, διπλούς συμπλέκτες και εξελιγμένο λογισμικό ελέγχου. Οι βελτιώσεις στους συμπλέκτες κλειδώματος (lock-up), που συνδέουν μηχανικά τον κινητήρα με το κιβώτιο σε ταχύτητα ταξιδιού ώστε να εξαλείφεται η ολίσθηση και η απώλεια απόδοσης της υδραυλικής σύζευξης, μαζί με το προσαρμοζόμενο λογισμικό, έχουν σβήσει μεγάλο μέρος της παλιάς ποινής στην κατανάλωση που κάποτε βάραινε το αυτόματο.

Παραμένουν συμβιβασμοί που πρέπει να ζυγιστούν. Τα αυτόματα κοστίζουν γενικά περισσότερο στην αγορά από το αντίστοιχο μηχανικό, μπορεί να είναι ακριβότερα στην επισκευή, ενώ οι πιο σύνθετοι τύποι ενδέχεται να απαιτούν ειδικά υγρά και περιοδική συντήρηση. Ορισμένοι οδηγοί νοσταλγούν επίσης την άμεση μηχανική αίσθηση του χειροκίνητου κιβωτίου, ενώ ένα κακοσυνδυασμένο CVT μπορεί να δημιουργήσει τη λεγόμενη αίσθηση «λάστιχου», με τις στροφές του κινητήρα να ανεβαίνουν πριν από την ταχύτητα του οχήματος στην επιτάχυνση.

Το αυτόματο κιβώτιο ταχυτήτων αντιπαραβάλλεται με το μηχανικό, που απαιτεί από τον οδηγό να χειρίζεται συμπλέκτη και λεβιέ. Ως κατηγορία περιλαμβάνει το αυτόματο με μετατροπέα ροπής, το κιβώτιο διπλού συμπλέκτη και το CVT, καθένα από τα οποία αποτελεί διαφορετική μηχανολογική απάντηση στον ίδιο στόχο: την αλλαγή σχέσεων χωρίς την παρέμβαση του οδηγού.