Automatyczna skrzynia hydrokinetyczna

Automatyczna skrzynia hydrokinetyczna to tradycyjna odmiana automatycznej skrzyni biegów, którą wyróżnia zastosowanie sprzęgła hydraulicznego, czyli przekładni hydrokinetycznej, w miejsce sprzęgła ciernego znanego ze skrzyń manualnych i dwusprzęgłowych. Od dziesięcioleci jest to domyślna skrzynia automatyczna we wszystkim, od rodzinnych limuzyn po duże samochody luksusowe i ciężkie ciężarówki, ceniona przede wszystkim za bezproblemową, płynną gładkość przekazywania mocy. Kierowca po prostu wybiera tryb jazdy, a skrzynia robi resztę, samoczynnie zmieniając przełożenia w miarę zmian prędkości i obciążenia.

Sercem układu jest przekładnia hydrokinetyczna, szczelna jednostka w kształcie pierścienia, wypełniona olejem przekładniowym i umieszczona między silnikiem a zestawem przekładni. W jej wnętrzu znajdują się co najmniej dwa łopatkowe wirniki: pompa napędzana przez silnik oraz turbina połączona ze skrzynią biegów. Obracająca się pompa rzuca olej na turbinę, pociągając ją za sobą i przekazując w ten sposób napęd samym płynem, bez sztywnego połączenia mechanicznego. Ponieważ sprzęgnięcie odbywa się przez płyn, może ono swobodnie ślizgać się, co pozwala silnikowi pracować na biegu jałowym, gdy samochód stoi z włączonym biegiem, oraz ruszać wyjątkowo płynnie.

Trzeci element, kierownica (stator), zawraca powracający olej przy niskich prędkościach tak, by wspomagał, a nie hamował pracę pompy. Daje to zwielokrotnienie momentu obrotowego: przy ruszaniu przekładnia potrafi pomnożyć moment silnika mniej więcej dwu- do dwuipółkrotnie, zapewniając mocny, łagodny zryw bez działania sprzęgłem. To wbudowane zwielokrotnienie sprawia, że automatyczne skrzynie hydrokinetyczne szczególnie dobrze nadają się do holowania, przewozu ciężkich ładunków i ruszania na wzniesieniach, gdzie dodatkowy, bezwysiłkowy moment przy niskich obrotach jest naprawdę przydatny.

Zmianami przełożeń zajmuje się zestaw przekładni planetarnych, załączanych hydraulicznie poprzez pakiety sprzęgieł i taśmy hamulcowe, sterowanych płytą zaworową, a w nowoczesnych jednostkach zaawansowaną elektroniką. Gdy samochód osiągnie odpowiednią prędkość, sprzęgło blokujące wewnątrz przekładni sztywno łączy pompę z turbiną, eliminując poślizg płynu, przywracając bezpośrednią sprawność mechaniczną podczas jazdy ustalonej i poprawiając ekonomię paliwową. Współczesne automatyczne skrzynie hydrokinetyczne często oferują osiem, dziewięć lub dziesięć przełożeń, zapewniając zarówno żwawą reakcję, jak i spokojną, oszczędną jazdę z dużą prędkością.

W porównaniu z rozwiązaniami konkurencyjnymi automatyczna skrzynia hydrokinetyczna jest zazwyczaj płynniejsza od przekładni dwusprzęgłowej przy niskich prędkościach i w ruchu typu start-stop, gdzie jej sprzęgło hydrauliczne sunie gładko tam, gdzie układ ze sprzęgłem ciernym potrafi szarpnąć lub zawahać się. Jej słabością był ślizgający się płyn, który historycznie kosztował nieco sprawności, dziś w dużej mierze odzyskanej dzięki sprzęgłom blokującym i dodatkowym przełożeniom. Kontrastuje z przekładnią bezstopniową (CVT), która całkowicie rezygnuje ze stałych przełożeń, oraz ze skrzynią manualną i jej obsługiwanym przez kierowcę sprzęgłem. Pod względem łatwości obsługi i kultury pracy, zwłaszcza przy holowaniu i manewrowaniu, automatyczna skrzynia hydrokinetyczna pozostaje punktem odniesienia.