Április első felében írtam egy cikket örömömben, amikor évek óta tartó problémáim megszűntek saját F800GS-em kuplungjával. Meglett az addig folyton elrejtőző üres fokozat – és ehhez csak egy olajcsere kellett. A háttérben mi elég sokat levelezünk olvasóinkkal – ezeket nem sűrűn tesszük közzé. Most azonban kaptunk egy kiugróan hálálkodó levelet, amely újabb kutakodásra sarkallt. Péter […]

Tulajdonképpen semmi újdonságot nem fognak tartalmazni az alább következő sorok. Kezdem azzal, hogy több mint tíz éven át szerencsés helyzetben voltam, ugyanis a 2006-tól saját motorként használt BMW R1200GS Adventure-öm száraz kuplungos motor volt. Így elment a legegyszerűbb olajjal. Ott ha elnéztem a szintet és egy hosszabb úton rá kellett tölteni, szinte akármit belelocsolhattam, amit […]

A Honda már a teszteken alaposan elkalapálta a mezőnyt, a szezonnyitó katari futamon pedig bebizonyította, hogy idén vannak ŐK, meg mindenki más. Sokan emlegették Stoner zsenijét is, hiszen az ausztrál valóban elképesztő gyorsan alkalmazkodott a Hondához, katari győzelmével pedig csatlakozott azon versenyzők kis létszámú elitklubjához, akik csapatváltás után győzelemmel hálálták meg szerződtetésüket. A motorsportban azonban a technikának legalább akkora szerepe van, mint a versenyzőknek, ha nem még nagyobb. Már a második sepangi tesztsorozat előtt elindult a pletyka, miszerint a Honda egy titkos újítással, egy új váltóval veri a mezőnyt. Shuei Nakamoto nyilatkozata azonban csak olaj volta tűzre, a spekulációk még nagyobb erőre kaptak. Hamar felmerült annak a lehetősége, hogy a GP-ben tiltott DCT váltót kiváltó IGS rendszerű váltómechanika található a Hondákban, azonban biztosan senki nem állíthatott semmit, a Honda pedig nem közölt további információkat. A hírzárlatnak azonban úgy tűnik vége, a hétvégén előkerült a Honda szabadalmi igénye, amelyben az új váltó mechanizmusa és működése is leírásra került.

Az utcai motorok váltója viszonylag egyszerű működésű. A kettő- vagy négyütemű erőforrás főtengelyének forgását egy fogasszíj vagy egy fogaskerékpár segítségével juttatják a nyomatékváltóhoz (primer hajtás). Az a tengelykapcsolón (alias kuplung) keresztül hajtja meg a primer- (avagy bemeneti-) tengelyt. Az egyes fokozatok primer fogaskerekei szabadon forognak ezen a tengelyen, és állandó kapcsolatban vannak a szekunder (kimeneti-) tengelyhez fixen kapcsolódó fogaskerekekkel. A váltókarral tulajdonképpen a fokozat-kiválasztó mechanizmust (váltódob, kukactengely) mozgatjuk, a szekvenciálisan működő szerkezet mechanikusan vezérli a léptetővillákat, amelyek a primer tengelyen aktiválják az adott fokozat fogaskerekének zármechanizmusát (szemléltető videó például ez, ez és ez), illetve deaktiválják az előző fokozatét.

A Honda új váltója azonban teljesen más szerkezetű. A primer tengelyhez fixen rögzített fogaskerekek ugyan nem jelentenek paradigmaváltást, az felfogható egy egyszerű felcserélt mechanikaként, azonban a szekunder tengely minden, csak nem hagyományos. Ugyan nem egy valódi újdonság, hiszen az Xtrac már 2009-ben kifejlesztett egy ilyen szerkezetet, azonban a Honda váltója kissé eltér: nyilván a kisebb szerkezethez illő jobb helykihasználás miatt az kompaktabb. A szekunder tengely egy koaxiális tengelypár, a racsnis fokozatkiválasztó mechanika nem a kerekek mellett, hanem azok „alatt”, azokba építve található. A belső szekundertengely és az ahhoz kapcsolódó 12 rúd veszi át a léptetővillák szerepét. Utóbbiak bemélyedésekkel vannak ellátva, így kis tűket mozgatnak, azok pedig a himbák kis tolórúdjaiként funkcionálnak és a fogaskerekekben található racsnikat tolják a helyükre.  

(A szabadalmi kérelem pdf formátumban.) 

A mechanika egy zsebóra összetettségével versenghet, önmagában azonban még nem lenne elegendő ahhoz az eredményhez, amit az edzéseken és a versenyen láthatunk. Nyilván az apró alkatrészek nem bírják ki az erőforrás több mint 230 lóerős teljesítményét és magas forgatónyomatékát, ha egyszerre két fokozatot is kiválasztott a szerkezet. A GP motorokon azonban már évek óta alkalmaznak az utcai motorokra kiegészítőként felszerelhető quickshifter vezérlőket (néhány modellen gyári felszereltség is lehet), a váltókar mozgatásával az elektronika a motort, a gyújtást is leszabályozza. Ugyan a teljesítmény csökken ilyenkor, azonban az elektronikusan vezérelt folyamat még így is messze gyorsabb, mintha egy hagyományos váltót egy ember kezelne. Az IGS ilyetén vezérléssel kiegészítve pedig látványos eredményt produkál. A fokozatváltáskor jelentkező ezredmásodpercekben mérhető különbségnél sokkal fontosabb, hogy a motorral így egy kvázi folyamatos kigyorsítás valósítható meg. Ez még azonos teljesítményű motorokat feltételezve is az új megoldás felé billenti a mérleg nyelvét, már ami a sebességet és a köridőket illeti. Az eredményt pedig a GP versenyeken saját szemünkkel is láthatjuk, a Honda egy másik ligát képvisel. Igaz ugyan, hogy a hétvégén Stoner nem fejezte be a futamot, de az inkább Rossinak és az általa okozott versenybalesetnek „köszönhető”, semmint a technika hiányosságának vagy hibás működésének.

Nyugodtan kijelenthetjük: nem köszönt ránk úgy egy új motoros idény, hogy valamelyik gyártó – esetleg több is –, ne jelentetne meg jelentős újdonságot. Az ilyen innovációkkal kapcsolatban gyakran lehet hallani olyan kijelentéseket, amelyek szerint túl sok az újítás, motorjaink technikája túlbonyolított. Jellemző mondat a „Nehogy már egy elektronika akarja megmondani…”, amely nyilván azt jelenti, hogy az innováció a felhasználó számára már túl sok, szinte ördögi. Valószínű, hogy a hagyománytiszteletnél is erősebb kapocs ez a megszokott, bevált dolgokhoz. A világ azonban csak a technikai fejlesztések révén jut előrébb, nekünk pedig könnyebb lesz elfogadnunk őket, ha értjük a működésüket. Nézzük hát meg a Honda VFR talán legnagyobb újítását, a duplakuplungos váltót. Hiszen nem is olyan bonyolult dolog ez sem. Igazából nem is a váltó az újdonság, hanem a kuplung, azaz a tengelykapcsoló.

Látszik, hogy a tengelykapcsoló a súrlódást használja fel működéséhez, a fékhez hasonló módon. Tulajdonképpen a tárcsaféket is felfoghatjuk egy egytárcsás tengelykapcsolónak, azzal a különbséggel, hogy ott a villát nem szeretnénk forogni látni.

A tengelykapcsoló – ahogy a neve is mutatja – tehát két tengely összekapcsolására szolgál. Ezek a motor főtengelye és a váltó bemeneti tengelye, vagy ahogy nagyapáink hívták, a nyelestengely. Szétkapcsolni pedig azért kell időnként őket, mert a motor az alapjárati fordulatszámnál nem tud lassabban forogni – bár néha jól jönne –, és a váltó sem szereti, ha ezen szerkezet használata nélkül váltunk. (Bár vannak, akik mesterien űzik a kuplung nélküli váltást.) Maga a váltó használata nyilván azért indokolt, mert a belsőégésű motorok csak egy szűk fordulatszám-tartományban képesek üzemelni – ez általában az igénybe vehető legmagasabb fordulatszám és annak harmada közötti terület. Persze motorkerékpároknál a kis súly miatt ezt többnyire szélesebbnek érezzük.

Ez váltó nélkül azt jelentené, hogy körülbelül 30 kilométer/óráig csak a kuplung folyamatos használata mellett haladhatnánk, és 90-nél véget is érne a száguldás. Amerikában nem véletlenül készült néhány két sebességes autó is hajdanán. Oda az elegendő volt. Ugyanezen elmélet alapján nincs váltó a Boss Hoss szörnyetegeiben: a V8-as Corvette-motor nélküle is képes dinamikusan mozgatni a 600 kilogrammos tömeget – bár az alacsony sebességeknél folyamatosan kell csúsztatni a kuplungot.

Az egyre terjedő elektromos motorok esetén szintén nincs ilyen probléma, mert a villanymotoroknál nincs alapjárat, és majdnem a teljes fordulatszám-tartományukban elegendő nyomatékot szolgáltatnak. Nincs szükség váltásra és más erőátviteli berendezésre sem, nem kell az energiaáramlást megszakítani.

A következő oldalon belenézünk a Honda rendszerének belsejébe!

[ pagebreak ]

A technika

Ezzel el is érkeztünk az elgondolás gyökeréhez, miszerint ameddig kuplungolunk, illetve a váltással bíbelődünk, nem gyorsul a járművünk. Ezt nagyjából ahhoz tudnám hasonlítani, mint amikor egy ókori kapitánynak két csapat gályarab áll a rendelkezésére. Az egyik csapat nagy erővel tud evezni, a másik pedig gyorsan. Azonban mindig helyet kell cserélniük. Kézenfekvő az ötlet: lehetőséget kell biztosítani, hogy mindig evezésre készen lehessen az éppen nem lapátoló csapat is. Ebből látszik, hogy maga az elv nem új, és még csak nem is a Honda találta ki.

Az ötlet a két háború között már foglalkoztatta a mérnököket.  1939-ben egy francia feltaláló, Adolphe Kégresse, 1940-ben pedig egy darmstadti mérnök, Prof. Rudolf Franke jelentett be szabadalmi igényt egyfajta duplakuplungos szerkezetre, azonban akkor még gyerekcipőben sem járt az elektronika, a vezetőt pedig nagyon megterhelte volna egy újabb váltókar, és egy újabb kuplungpedál. Elsőként csupán a Porschénél dolgozó magyar Szodfridt Imre kezdte szorgalmazni alkalmazását 1969-ben, majd újabb 11 évnek kellett eltelnie, hogy valóban használható konstrukció váljék belőle, és bemutassák PDK (Porsche Doppelkupplungsgetriebe – Porsche kettős tengelykapcsolós váltó) néven. Miután a versenysportban bizonyított, a Porschével akkor még csak technológiai kapcsolatokat ápoló Volkswagen mérnökei elérkezettnek látták az időt, hogy elsőként piacra dobják a szerkezetet DSG néven, 2003-ban.

Működési elve egyszerű: a gályarabokhoz hasonlóan kell csinálni egy olyan kuplung-váltó részt, amely csak arra vár, hogy átvegye a hajtást, amikor a másik már elérte korlátait. Mindezt úgy, hogy közben az erőátvitel egy pillanatra sem szakad meg.

Ezt úgy lehet elérni, hogy az egyetlen megszokott helyett két független kuplung-váltó együttest használunk, és az egyik csak a páros, míg a másik kizárólag a páratlan fokozatokat kapcsolgatja. Elinduláskor az éppen aktuális (1-es) fokozat mellett már bekapcsoljuk a következőt is, persze annak a kuplungját ilyenkor folyamatosan nyitva tartjuk. (Pontosabban nem mi, hanem az elektronika.) Majd amikor elérkezik az ideális pillanat a váltásra, akkor a következő fokozat kuplungját lassan zárni kell, míg az eddig összezártat nyitni. Így meg is történik a váltás anélkül, hogy a legcsekélyebb megtorpanást éreznénk, miközben van idő a következő fokozatot előkészíteni, és várni újra az alkalmas pillanat eljövetelét.

Visszakapcsolásoknál ugyanez a helyzet, csak természetesen fordítva.

Az alábbi videón mozgóképen is megnézhetjük a fentieket:

Ezzel tulajdonképpen meg is született az ideális megoldás számunkra. Sokan ugyanis – talán joggal – idegenkednek az automata váltóktól, hiszen használatukkal egy sor kellemetlenséget is a nyakunkba veszünk, mint például a jelentősen csökkent teljesítmény a hajtáslánc végén, a magasabb fogyasztás, az észrevehető és rángatástól sem mentes kapcsolások. A duplakuplungos megoldásnak hála ezekkel a hátrányokkal már nem kell számolnunk, ellenben évezhetjük annak előnyeit a hagyományos automata vagy mechanikus váltókkal szemben.

Ezek a következők:

– lehetővé teszi az átmenet nélküli, rángatásmentes váltást

– akár kedvezőbb fogyasztás is elérhető vele, mint a mechanikus váltóval felszerelt modellek esetén

– jobb gyorsulás

– a rángatásmentes üzemnek köszönhetően kíméli a hajtásláncot

– kézi fokozat-kiválasztással a közvetlen, és azonnali váltás mellett meghagyja a váltás élményét, de egy automata váltó kényelmét is nyújtja, ha kell.

Bár az új Honda VFR DCT váltójával kapcsolatban még nem lehet teszteredményekkel találkozni, ám az autóknál én még csak dicséretet olvastam az ilyen szerkezetekről.

Remélem, a DCT piaci megjelenését követően mihamarabb lehetőségünk lesz a személyes kipróbálásra, és minél többen meggyőződhetünk a szerkezet nagyszerűségéről.