Už od představení modelu C8 Corvette v roce 2019 se proslýchá, že se chystají hybridní verze vozu. Ať už půjde o tisícikoňovou bestii, nebo o trochu přízemnější plug-in stroj, elektrifikace se blíží. Jak přesně funguje hybridní ‚Vette fungovat, však je doposud tak trochu záhadou. Má tomu pomoci nová dvouspojková převodovka.
Naštěstí se zdá, že nyní máme k dispozici více podrobností. Společnost Tremec, jedna ze společností stojících za osmistupňovou dvouspojkovou převodovkou v Corvette C8. Společnost podala již v roce 2019 žádost o patent, který zveřejnili právě na začátku ledna 2022. Podrobně popisuje ne ledajakou DCT, ale osmistupňovou jednotku s integrovaným elektromotorem-generátorem. Převodovka je dostatečně výkonná pro použití ve „vysoce výkonných sportovních vozech“. Jak tato převodovka funguje, je fascinující. Nezapomeňte, že jediná osmistupňová DCT, kterou společnost v současné době vyrábí – TR-9080 – se dodává do modelu Corvette. Zdá se, že je celkem jasné, kam tato nová převodovka směřuje.
Několikrát jsme viděli fotografie něčeho, co vypadá jako hybridní Corvette, ale vnitřní fungování těchto vozů není samozřejmě na povrchu patrné. To, co tento patent podrobně popisuje, je poněkud složité. Zde je to, co chápeme z mechanického hlediska. Pokud nejste obeznámeni s dvouspojkovými převodovkami, může vám něco z toho připadat jako blábol, ale pokusím se to co nejlépe vysvětlit.
Do převodovky integrovali motorgenerátor
Do převodovky integrovali motorgenerátor, tedy elektromotor, který může sloužit k pohonu kol nebo rekuperaci brzdné energie. Přenáší výkon buď na primární výstupní hřídel převodovky, který přenáší výkon na diferenciál a následně na zadní kola, nebo na jeden ze vstupních hřídelů. U většiny převodovek DCT jsou dva, vnitřní a vnější. To se děje prostřednictvím voliče namontovaného na „hřídeli pro přenos točivého momentu“, který aplikuje na vstupní a výstupní hřídel. Důležité je, že nemůže přenášet výkon na oba vstupní hřídele současně, a z konstrukčního hlediska možná pouze na jeden z nich.
Jedná se o hutný technický dokument a já nemám strojírenské vzdělání. Přesto se mi zdá, že záměr napájení vstupního hřídele má řadu důvodů. Důvody nemusí nutně souviset s přenosem výkonu na kola během hybridního režimu pohonu. V této konfiguraci se může elektromotor spojovat se vstupním hřídelem a motorem současně. Výstupní hřídel se však nemusí spojovat se zadními koly. To znamená, že motorgenerátor se může použit k nastartování motoru, když vůz stojí. To také znamená, že motor může nabíjet baterii vozu, když vůz stojí.
Využití i pro čistě elektrické režimy
Vstupní hřídel dvouspojkové převodovky se pravděpodobně využije také pro čistě elektrický jízdní režim. Jak však uvádíme výše, ten pravděpodobně zahrnuje pouze jeden ze vstupních hřídelů. To má několik důsledků. V dokumentu se uvádí: „Rozhodnutí, ke kterému ze dvou vstupních hřídelů převodovky může být [elektromotor] připojen, je konstrukční volbou a nemusí být volitelné během provozu.“. Dále se v něm uvádí: „Toto rozhodnutí může být založeno na simulacích výkonu, ale může být omezeno z důvodu konstrukčních a obalových omezení. Selektivní připojení se může provádět pomocí spojky nebo jiného připojovacího zařízení s mechanickou synchronizací nebo bez ní.“
Říká, že bychom mohli vymyslet způsob, jak pohánět oba vstupní hřídele, pokud to potřebujeme, ale v současné době pravděpodobně stačí pohánět pouze jeden z hřídelů. To znamená, že ano, touto převodovkou se pravděpodobně může řadit i v čistě elektrickém režimu. Dokument skutečně podrobně popisuje, jak by to fungovalo. Poznamenává, že pro rychlou akceleraci by mohly být vhodnější nižší převody, i když by omezovaly maximální rychlost vozidla. Ve skutečnosti se v něm uvádí, že použití nižšího převodového stupně v elektrickém režimu by mohlo vytvořit „zrychlení překonávající přilnavost pneumatik“, neboli burnout. Ano, Tremec tvrdí, že tento „vysoce výkonný sportovní vůz“ svou schopností v elektrickém režimu spálí gumy.
Několik režimů pro jízdu vpřed
Dále to znamená, že vzhledem k tomu, že elektromotor pohání pouze jeden vstupní hřídel, může mít vůz čtyři elektrické převody pro jízdu vpřed. Tedy pokud Tremec před představením vozu nepřijde na způsob, jak napájet oba vstupní hřídele a rychle mezi nimi přepínat. V dokumentu je uvedeno, že elektromotor by mohl být použit k vyrovnávání rychlostí mezi převody. To by bylo nutné, protože všechny jsou nyní na stejném vstupním hřídeli dvouspojkové převodovky.
V podstatě se v elektrickém režimu z vozu stává převodovka s jednou spojkou, která řadí mezi rychlostmi na příslušném hřídeli. To znamená buď převody 1, 3, 5 a 7, nebo 2, 4 , 6 a 8 podle toho, který vstupní hřídel jste zvolili. Pro ty, kteří nejste obeznámeni, je to proto, že převodovky DCT montují sudou a lichou sadu převodů na různé hřídele. Tím můžete měnit převodový stupeň pouhou výměnou spojky připojené ke každému příslušnému hřídeli, na rozdíl od volby nového převodového stupně pomocí běžného voliče.
Řazení z jedničky na trojku
Vtipné na této situaci je, že v patentu se uvádí, že byste pravděpodobně chtěli přizpůsobit rychlosti mezi převody pomocí elektromotoru. Přece jen byste řadili z jedničky na trojku, na pětku a pak na sedmičku; mezery v převodech jsou větší než obvykle. „Při řazení z nižšího na vyšší převodový stupeň na stejném vstupním hřídeli převodovky… může být volič (synchronizátor) nižšího převodového stupně odpojen, otáčky [elektromotoru] synchronizovány řídicí jednotkou s novými otáčkami a zařazen další převodový stupeň.“ Upozorňuje však, že to ve skutečnosti není nutné. Ve skutečnosti byste mohli toto sladění otáček zcela vynechat, protože by to zkrátka mohlo být docela fajn. „Elektromotor [elektromotory] může být také uveden do rychlosti pomocí voliče (synchronizátoru) horního převodového stupně. Tato strategie se možná pro elektromobily stává netypickou. Přináší do čistě elektrického pohonu pocit sportovního vozu. V podstatě byste mohli ve svém voze ‚Vette v plně elektrickém režimu bouchat převody. Páni, to je šílený.
Hlavní hřídel vám umožní ze všeho vytěžit maximum
Se vstupními hřídeli a elektromotorem se tu dějí další legrace, pokud jde o to, jak se auto rozjíždí a zastavuje. Nyní přejdeme k hlavnímu výstupnímu hřídeli, protože právě tak se dozvíme jak z celého systému vytěžit „maximální schopnosti boostu“. Tento režim je podle patentu určen pro „svižné hybridní [jízdy]“. Stručně řečeno, hlavní výstupní hřídel se během hybridního výkonového režimu spojí s elektromotorem v poměru přibližně „8-10:1“. Motor a převodovka DCT pracují společně jako obvykle. Elektrická energie se neposílá ani na jeden ze vstupních hřídelů, ale pouze na výstupní hřídel, a to z několika důvodů.
Prvním z nich se doplní ztráty točivého momentu na pneumatikách při řazení, aby je „vyplnil točivý moment“, jak pozorujeme u jiných výkonných hybridů. Druhým důvodem je přidání výkonu přímo na kola při akceleraci. Patent uvádí, že primární výstupní hřídel je pro tento účel ideální. Elektromotor posílá dodatečný točivý moment pouze přes výstupní hřídel, do diferenciálu a poté na kola – nikoli přes vstupní hřídele, s nimiž spolupracuje spalovací motor. Dodatečný točivý moment elektromotoru tedy musí zpracovávat pouze výstupní hřídel a vše za ním, nikoliv cokoliv před ním. Stejně tak se uvádí, že výstupní hřídel je od elektromotoru mechanicky kousek od kol, což je ideální pro rekuperační brzdění.
Je možné, že jsem něco přehlédl. Patent Tremecu má hodně přes 10 000 slov a tyto společnosti se nehrnou do odpovídání na otázky médií ohledně neodhalených produktů.
Převodovka nepotřebuje zpátečku
Je zde také spousta drobných detailů této hybridní převodovky, které máme jen jakoby vedlejšími poznámkami. Vůz už nepotřebuje zpátečku – elektromotor se může točit jen vzad – takže tu v tomto provedení jen volitelíme. Stejně tak má elektromotor možnost nevybírat ani jeden z hřídelů, aby se na dálnici ušetřilo palivo. Nebo se během téže doby opačně zapojit se vstupním hřídelem, aby se baterie nabila na později. Zmínil jsem se už o tom, že by mohlo být výhodné pohánět vstupní hřídele i během výkonového režimu hybridu a že by o tom všem mohl nakonec rozhodnout počítač? V dokumentu se také odkazuje na jiné návrhy DCT od společností Kia/Hyundai a Porsche, ale pouze proto, aby uvedl, že to, co zde navrhl, se těmto převodovkám nepodobá, což je něco jako důkaz pro zdůvodnění patentu.
To všechno je hodně, ale zároveň velmi vzrušující. Oslovili jsme několik kontaktů v General Motors i ve společnosti Tremec, abychom se pokusili získat nějaké vyjádření k tomuto patentu, ale v době publikování článku jsme ještě nedostali odpověď. Je také nepravděpodobné, že by někdo z těchto společností prozradil, čeho jsme svědky. Pokud však máme pravdu a tato převodovka se skutečně objeví v hybridní C8, tak se stane skvělým vozem.
Zdroj/autor: Peter Holderith, theDrive , TowPoint
