Overdrive (rasteretni prijenos)

Overdrive označava svaki stupanj prijenosa čiji je omjer brojčano ispod 1:1, što znači da se izlazno vratilo mjenjača okreće brže od ulaznoga. U praksi se motor okreće sporije od kardanskog vratila ili pogonjenih kotača, pa automobil koji krstari autocestom može držati visoku brzinu dok se radilica vrti na razmjerno umjerenom broju okretaja. Koncept postoji kako bi prekinuo povijesnu vezu između brzine vožnje i brzine motora: bez overdrive omjera motor bi morao vrištati na visokom broju okretaja na otvorenoj cesti, trošeći više goriva i brže se trošeći nego što je potrebno.

Mehanički, overdrive se može izvesti na dva načina. Izvorni pristup, uobičajen od tridesetih do osamdesetih godina prošloga stoljeća, bila je zasebna planetarna jedinica pričvršćena iza glavnog mjenjača, uključivana solenoidom ili električnom sklopkom i djelujuća na najviši jedan ili dva omjera. Skup sunčanog i planetarnih zupčanika, zaključan ili oslobođen hidrauličkom spojkom i kočnom trakom, povisivao je izlaznu brzinu iznad ulazne. Suvremeni pristup jednostavno najviši stupanj ili stupnjeve glavnoga mjenjača projektira s omjerom ispod 1:1, pa je funkcija ugrađena, a ne dodana; šesterostupanjski ručni mjenjač može imati peti stupanj oko 0,85:1, a šesti bliže 0,65:1.

Prednosti su tiša, profinjenija i ekonomičnija vožnja. Spuštanje brzine motora s, recimo, 3.500 okr/min na 2.200 okr/min pri stalnih 110 km/h smanjuje gubitke trenja, rad pumpanja i buku, što može osjetno smanjiti potrošnju goriva na autocesti i olakšati umor na dugim relacijama. Smanjuje i trošenje motora tijekom životnog vijeka automobila, jer se za svaki prijeđeni kilometar nakuplja manje okretaja.

Kompromis je okretni moment. Budući da omjer umnaža brzinu na štetu okretne sile, overdrive stupanj ostavlja malo rezerve za ubrzanje ili uspinjanje. Traženje od automobila da krene uz uspon u overdriveu napreže motor, pa stupanj prirodno ispada, vozačevim postupkom kod ručnog mjenjača ili automatskim kickdownom, kad god žustro ubrzanje ili strm uspon zahtijevaju više vučne snage. Kod starijih sustava sa zasebnom jedinicom overdrive je obično bio onemogućen u nižim stupnjevima upravo iz tog razloga.

Razumijevanje overdrivea pojašnjava nekoliko srodnih ideja. On je jedna sastavnica ukupnog raspona prijenosnih omjera automobila, koja zajedno s omjerom glavnog prijenosa diferencijala određuje brzinu motora za danu brzinu vožnje. Suvremeni osmero-, devetero- i deseterostupanjski automatski mjenjači zapravo sadrže više overdrive omjera, omogućujući vrlo dugu i opuštenu vožnju, dok kontinuirani mjenjači postižu isti opušteni učinak bez diskretnih stupnjeva. U svakom slučaju temeljna svrha ostaje povijesna: dopustiti motoru da besposleno krstari ekonomično jednom kada je automobil postigao brzinu.