Automatski menjači su stariji nego što mislimo

„Automotive News Europe“ je 1997. objavio članak u kojem kaže da je tada samo 10% do 12% novoprodatih automobila imalo automatski menjač.

Naravno, situacija se od tada drastično promenila u Evropi, pa danas postoje brojni modeli koji se jednostavno ne proizvode sa manuelnim menjačem. Kod nekih je manuelni menjač dostupan samo kod verzija sa najslabijim motorima. O sve popularnijim hibridima da ne govorimo.

Mnogo je faktora uticalo na rast popularnosti automatskih menjača u Evropi, ali to ćemo ipak da ostavimo za sledeći tekst. Pogledajmo kako je sve uopšte počelo. Ko je (zaista) izumeo automatski menjač?

Iako bi odgovor na ovo pitanje trebalo da bude opšte poznat i nedvosmislen, situacija ipak nije tako jednostavna, kao ni mnoge druge stvari u svetu automobila. Na primer, ko je napravio prvi automobil? Mnogi će odmah reći – Karl Benz! Ali šta je sa svim drugim izumiteljima pre njega, koji su pravili raznorazne „kočije bez konja“?

Isto tako, ukoliko počnemo da „guglamo“ nastanak automatskih menjača, dobićemo više rezultata (imena). Koji je od tih rezultata zaista tačan, može da zavisi od više faktora. Ni istoričari često ne mogu da se slože…

Uglavnom, mnogi istoričari smatraju da je prvi automatski menjač onaj koji se našao na Sturtevant automobilu iz 1904. godine, koji su napravila Sturtevant braća iz Bostona. Ovaj automatski menjač imao je samo dva stepena prenosa (bez rikverca). Nažalost, zbog konstrukcije i načina rada (uz pomoć tegova) bio je veoma nepouzdan i sklon ozbiljnim kvarovima, tako da se nije našao u serijskoj proizvodnji.

Sledeći ozbiljan pokušaj da se napravi automatski menjač usledio je skoro 20 godina kasnije.

Mnogi istoričari smatraju da je prvi automatski menjač izumeo kanadski inženjer po imenu Alfred Horner Munro 1923. godine. Alfred je prvenstveno bio inženjer koji se bavio parnim mašinama, a njegov dizajn menjača je bio jedinstven po tome što je koristio komprimovani vazduh umesto hidraulične tečnosti da menja stepene prenosa.

Nažalost ovo je značilo da Alfredov menjač nije bio dovoljno snažan da bude upotrebljiv za većinu komercijalnih aplikacija, tako da njegov dizajn nikada nije zaživeo.

Tek 10 godina kasnije, 1932. godine, brazilski inženjeri Fernando Lehly Lemos i Jose Braz Araripe napravili su automatski menjač koji je koristio hidrauličnu tečnost.

Tokom sledećih godina, kompanije kao što su Chrysler i General Motors, razvijale su sopstvene verzije hidrauličnih automatskih menjača, mada su oni funkcionisali prilično drugačije od današnjih.

U praksi, ovi menjači u stvari nisu bili potpuno automatski, da se tako izrazimo. Naime, mogli su automatski da menjaju stepene prenosa u toku vožnje, ali kada je auto bio zaustavljen, bilo je neophodno da vozač koristi papučicu kvačila da bi ubacio u prvi stepen prenosa.

Foto: Motortion Films/Shutterstock

Kako je automatski menjač postao tražen među vozačima?

Prema mnogima, prvi „pravi“ automatski menjač, uz koji nije moralo da se koristi kvačilo, stigao je 1939. godine. Napravio ga je General Motors, a nazvan je Hydra-Matic. Imao je za ono vreme „impresivna“ 4 stepena prenosa.

Te godine, kupci su doplaćivali 57 dolara, što je današnjih 1.152 dolara (uzimajući u obzir inflaciju), za automatski menjač, mada je cena automatskog menjača već sledeće godine skočila na 100 dolara, odnosno današnjih 1.912 dolara.

U međuvremenu, automatski menjači su značajno napredovali, pa su današnji mnogo efikasniji po pitanju prenosa snage (odnosno obrtnog momenta). Takođe, tadašnji Hydra-Matic menjač nije imao „Park“ mod, što je moglo da bude nezgodno. Motor je mogao da se ugasi u bilo kojem stepenu prenosa, ali isto tako i da se upali, što bi za posledicu imalo momentalno pokretanje automobila, osim naravno ukoliko kočnica nije bila dovoljno snažno pritisnuta.

Hydra-Matic su takođe koristili manji proizvođači kao što su Hudson, Nash i Lincoln, koji nisu bili u mogućnosti da razviju sopstveni automatski menjač. Gotovo da nije bilo konkurencije do 1948. godine, kada je Buick predstavio svoj Dynaflow automatik, mada treba naglasiti da je Buick bio deo General Motors korporacije, tako da je GM i dalje ubedljivo vodio na ovom polju. Pomenimo i to da su u okviru GM grupacije poslovali Cadillac, Buick, Pontiac, Oldsmobile, Chevrolet i drugi. Tako je GM tokom 40-ih, 50-ih i 60-ih godina držao 40% do 45% prodaje svih automobila u SAD.

BorgWarner uključio se u igru 1958. sa svojim trostepenim menjačem. General Motors je 1966. predstavio prvi automobil sa prednjim pogonom i automatskim menjačem - bio je to Oldsmobile Toronado, takođe sa tri brzine. ZF Friedrichshafen AG ili skraćeno ZF, predstavio je svoju verziju trostepenog automatika kasnih 60-ih godina.

Honda je 1968. počela da se takmiči sa automatizovanim konkurentima. Međutim, pošto je u pitanju bio mali auto, Honda N360, dužine samo 3 metra i sa motorom od 350 „kubika“ i 31 KS, bio je dovoljan menjač sa samo dva stepena prenosa. Za razliku od drugih menjača, ovaj Hondamatic bio je jedinstven po tome što nije koristio planetarne zupčanike, već individualne zupčanike na paralelnim osovinama. Svaki prenosni odnos je bio aktiviran posebnim kvačilom. Eliminisanje korišćenja planetarnih zupčanika omogućilo je smanjenje trenja i poboljšanje efikasnosti, što je bilo veoma važno za mali i slab dvocilindarski motor.

Mnogo stvari se desilo i mnogo trendova izmenjalo od 70-ih godina do danas, što zbog velikih skokova i padova cene nafte i goriva, ekonomskih padova i uspona, političkih promena na globalnom nivou i slično, pa su u skladu s tim bivali manje ili više popularni manji ili veći automobili, manje ili više „žedni“ motori, itd.

Foto: Dacia promo

Stariji klasični automatski menjači uglavnom su bili veliki i teški, a pritom su negativno uticali na performanse automobila i povećavali potrošnju goriva. Takođe su činili i sam automobil skupljim.

To su samo od nekih razloga zbog kojih su automatici uvek bili neuporedivo popularniji u Americi nego u Evropi. Jednostavno, Amerikancima nije bio toliko važan negativan uticaj automatskog menjača na performanse i potrošnju (ili težina menjača) kada su masovno vozili ogromne limuzine i kamionete sa V6 i V8 motorima od 4.000-5.000 „kubika“.

Istina, čak i u Americi su se stvari osetno promenile nakon naftne krize 1973. i uvođenja CAFE standarda (Corporate Average Fuel Economy) 1975. godine. Proizvođači automobila su tada bili prinuđeni da spuste prosečnu potrošnju goriva na 11.8 l 100 km (20 mpg) na nivou svoje kompletne „flote“ modela, odnosno prosek potrošnje kada se u obzir uzmu svi modeli. Američki proizvođači su takođe počeli polako ali sigurno sve više da koriste prednji pogon umesto zadnjeg kako bi smanjili težinu vozila, da ubacuju u ponudu sve manje modele, itd.

Sve ove promene imale su veliki efekat na konstrukciju automatskih menjača, naročito kada su u pitanju mali (za američke standarde) automobili sa prednjim pogonom, pošto je bilo manje mesta za sam menjač i pritom je težina menjača počela da predstavlja sve značajniji faktor. Stoga su, između ostalog, počeli da se koriste i lakši materijali, kao što je aluminijum (tj. njegove legure).

Pošto su zahtevi za sve manjom potrošnjom i emisijom izduvnih gasova postajali oštriji tokom narednih decenija, automatski menjači su morali da postanu efikasniji. Stoga je ZF 1991. predstavio prvi petostepeni automatski menjač (npr. u BMW E36 320i/325i i BMW E34 serije 5).

Kako su godine prolazile, stizali su automatski menjači sa sve većim brojem stepena prenosa, kao npr. ZF-ov 8HP70 osmostepeni menjač 2008. godine. Danas imamo automatike sa 9 i 10 brzina, a izgleda da se ovaj „rat“ sve većim brojem stepena prenosa završio.

Naravno, ovde sve vreme govorimo o klasičnim automatskim menjačima. Tu su, naravno, i druge vrste automatskih menjača, ali oni zahtevaju mnogo više prostora.

Na primer, sve popularniji robotizovani menjači, kao što je DSG u VW grupaciji (S Tronic za Audi, PDK za Porsche), imaju veoma sličnu konstrukciju kao klasičan manuelni menjač, ali promenu stepena prenosa kontroliše kompjuter i obavlja „robot“.

Postoje i verzije koje imaju isključivo manuelni mod, odnosno vozač pritiskom na dugme ili povlačenjem ručice samo „naredi“ promenu stepena prenosa.

Prvi koncept ove vrste menjača je u Francuskoj napravio Adolphe Kegresse davne 1935. godine, ali nikada nije stigao u serijsku proizvodnju. Posle se time bavio Porsche, koji ga je nazvao Porsche Doppelkupplungsgetriebe - PDK.

Tu je i CVT - kontinualno varijabilna transmisija (continuously variable transmission), što opet zaslužuje posebnu priču...