Osmistupňový automat Lexusu v detailech

Mercedes před pár lety zaskočil odbornou veřejnost se svým sedmistupňovým automatem. Zdá se vám sedm stupňů příliš? Japoncům nikoli, Lexus nyní přidal ještě jeden rychlostní stupeň navíc. Ten má zajistit lepší využití výkonu a točivého momentu, zvýšit kofort řazení a také snížit spotřebu.

Nová osmistupňová převodovka z dílny Lexusu bude nejdříve nabídnuta v modelu LS 460, tedy v kombinaci s osmiválcovým agregátem o objemu 4,6 l. Jak je zkonstruována a jak funguje?

Konstrukce

Skříň převodovky je z jednoho kusu a je vyrobená z hliníku odlitého pod tlakem, aby se co nejvíce snížila hmotnost a zvětšila tuhost.

Díky zmenšení dílů, lepšímu kapalinovému okruhu s menším počtem komponentů a účinnějšímu ozubenému soukolí jsou vnější rozměry nové převodovky  stejné jako u šestistupňové samočinné převodovky  modelu LS 430. Skříň nové převodovky je o 10 % lehčí a současně o 30 % tužší, než u  šestistupňové převodovky předchozího modelu. S hmotností 95 kg (+ 10 % ve srovnání s 6A/T modelu LS 430) má nová osmistupňová samočinná převodovka o 22 % větší kapacitu přenosu točivého momentu.

Pro hladké ovládání točivého momentu nového motoru V8, dosahujícího 493 N.m, se zlepšila přesnost a síla každého zubu převodů. Pro vývoj systému leštění byla použita mikrolaserová technologie. Tento systém dovoluje zřetelné zlepšení v přesnosti konečné úpravy dotykových ploch a současně zachovává nezbytnou tloušťku zubu ozubeného kola. V důsledku toho se výrobní odchylky u povrchu zubu snížily o zhruba 50 % a maximální tuhost v krutu se zkombinovala s hladkým a  pevným záběrem zubů.

Použití hliníku místo oceli pro povrch zubu vedlo ke značnému snížení hmotnosti. Navíc jak náboj centrálního kola, tak spojky jsou nyní vyrobeny z hliníku, což snižuje hmotnost komponentů v každé skříni o 50 %.

Ozubené soukolí a kapalinové ovládání

Ozubené soukolí s osmi převodovými stupni se skládá z dvojí sady planetového soukolí a planetového soukolí Ravigneaux. Toto uspořádání je doplněno čtyřmi kotoučovými spojkami, jednou jednosměrnou spojkou a dvěma kotoučovými brzdami. Pro zajištění co nejplynulejší jízdy nová převodovka dokáže provádět vícenásobné změny rychlostních stupňů, až o tři! a tak optimálně přizpůsobovat točivý moment momentálním podmínkám zatížení.

Zatímco obvyklé řízení řazení uvolňuje jednu zapojenou spojku před spojením druhé, nové osmistupňové ozubené soukolí bylo zkonstruováno tak, aby stále přenášelo výkon prostřednictvím každé ze dvou zapojených spojek. Tím se na minimum zkracuje časová ztráta a ráz při přeřazení, což zajišťuje výbornou plynulost celé činnosti.

Nový hydraulický systém převodovky kombinuje lineární elektromagnetický ventil a řídící ventil v jediné jednotce. Kromě přispění k celkové kompaktnosti jednotky umožňuje tato nová strategie další podstatné zkrácení doby mezi změnami rychlostních stupňů. Doba pouhých 350 milisekund je o 41 % kratší než u převodovky 6A/T  modelu LS 430 a mezi konkurenty v segmentu nemá obdobu.

Nový kapalinový řídicí systém

Osmistupňová samočinná převodovka Lexusu, která má nejširší rozpětí převodových stupňů mezi konkurenčními převodovkami, nabízí kombinaci výkonnosti a hospodárnosti. Hospodárné využití paliva je dále podpořeno prodlouženým přerušením vstřikování při zpomalování a rozšířením využívání jízdy na neutrál. Systém Neutral Control System samočinně odpojí režim „D“ při zastavení vozu a běhu motoru naprázdno, čímž se současně snižuje zatížení motoru a zlepšuje hospodárnost.

Minimální hlučnost a vibrace hnacího ústrojí

Při absenci zvukotěsných materiálů v konstrukci samotného hnacího ústrojí se velká péče věnovala minimalizaci hlučnosti a vibrací systému, a to prostřednictvím kombinace přesného inženýrství, optimální provozní rovnováhy a inovačního prověřovacího systému.

Rozsáhlá analýza planetového soukolí odhalila, že když se ozubení páruje se stejným počtem zubů, akustický tlak se zdvojnásobuje z důvodu rezonance.

Nicméně upravení počtu zubů, aniž by se ovlivnil celkový převodový poměr, podstatně omezilo hluk v převodovce.

Kromě výrazného zvýšení přesnosti výroby jednotlivých ozubení byl také zvýšen počet ložisek a plocha každého jednotlivého ložiska, aby se zajistila optimální hladkost a vyváženost rotace. Navíc se zlepšila jak přesnost záběru ozubení diferenciálu, tak tuhost hnacího hřídele. Nový, třídílný hnací hřídel, vyrobený s vyšší tolerancí, má pružné spojení s vynikajícími vlastnostmi z hlediska hluku a vibrací.

Stejně jako u nového motoru V8 je dovednost zručných řemeslníků součástí výrobního procesu, a to prostřednictvím pečlivé analýzy na zkušebních stolicích a jemnému vyladění úrovně zvuku a vibrací při testu každé vyrobené převodovky. Prověřuje se rotační vyváženost celého hnacího ústrojí, stejně tak jako průhyb hnacího hřídele ve vysokých otáčkách a hluk převodového ústrojí od ozubení diferenciálu. Cílem je, aby celé hnací ústrojí pracovalo na úrovni pouhých 10 dB.

Převodové poměry