Prvi serijski model kultne tvrtke Porsche, u osnovi sportska verzija legendarnog modela Volkswagen Buba, 1952. je uveo prstenastu sinkronizaciju ručnog mjenjača na sva četiri stupnja prijenosa…
Porsche 356 (1948. – 1965.), prvi Porsche, sportska izvedenica Volkswagen Bube, automobil je koji je stubokom promijenio stanje na tržištu sportskih automobila, njegov izravni nasljednik, Porsche 911 ‘Elfer’, svaka čast bilo kakvom Ferrariju, najbolji je sportski auto ikada.
No, vratimo se na početak priče: Porsche 356 prvi je ugradio potpuno sinkronizirani mjenjač. Većina automobila tada je imala 3-stupanjski mjenjač. Bilo je s potpuno nesinkroniziranim, ali već se izgrađivao standard da je prvi nesinkroniziran, a ostali sinkronizirani.
Takav mjenjač, s četiri stupnja (prvi nesinkronizirani) u slavnom modelu Zastava 750, licencnoj verziji Fiata 600, zadržao se do 1985., a Citroën 2CV (Spačeku) imao ga je do 1990, a imao je i prvi Porsche 356. A 1952. dobio je potpuno sinkronizirani 4-stupanjski mjenjač.
Što su sinkroni? Mali, ali važan dio mjenjačka! Sinkroni su pomični spojni prstenovi, čiji je zadatak uskladiti, odnosno sinkronizirati, broj okretaja ulaznog vratila i para zupčanika koji se sprema biti uključen u prijenos snage te prenijeti moment nakon spajanja.
Oni omogućuju mekano biranje između određenih parova zupčanika, s time da u tom trenutku spojka mora biti odvojena. No priča ipak nije jednostavna, pa kako biste shvatili kako funkcionira ručni mjenjač, pročitajte ovaj članak.
Osnovno je da većina ručnih mjenjača kakve poznajemo, radi s tri vratila. Izlazno vratilo motora (na njemu se mjeri efektivna snaga motora) spojeno je na zamašnjak. S njega se snaga prenosi na spojku spojenu na ulazno, prvo vratilo.
Ono je zupčanikom spojeno na pomoćno vratilo, a pored tog zupčanika, pomoćno vratilo ima još zupčanike za pojedine stupnjeve, u stalnom zahvatu sa zupčanicima na izlaznom vratilu. A ti zupčanici nisu izravno spojeni s izlaznim vratilom, nego su na kliznim ležajevima.
Mehanizam za šaltanje radi na principu da se samo jedan zupčanik na izlaznom vratilu, u svakom stupnju, spaja s izlaznim vratilom, ostali su slobodni (u ‘leru’ se svi zupčanici slobodno, na kliznim ležajevima, vrte na tom vratilu).
Dakle, polužni mehanizam, primjerice u drugom stupnju, samo zupčanik drugog stupnja spaja s izlaznim vratilom. Kako se to radi? Kandžastom spojkom!
Svaki zupčanik ima svoju kandžastu spojku i svaka se može pomicati aksijalno. Na tom je dijelu izlazno vratilo nazubljeno, tako je povezana sa zupčanikom tog stupnja i preuzima snagu od njega, kad se obavi mehaničko povezivanje.
A ono se obavi tako da se kandžasta spojka aksijalno pomakne i njeni se izdanci spoje na bočne utore na zupčaniku. Ali, to nije moguće dok se ne izjednače brzine vrtnje izlaznog vratila i zupčanika stupnja koji se uključuje, a kojeg vrti spareni zupčanik na pomoćnom vratilu.
Kod starih mjenjača za to je bila potrebna posebna vještina s dva pritiska spojke i dodavanjem gasa između dva pritiska spojke (‘međugas’). Tako vozač, tim postupkom i po osjećaju izjednačava brzine izlaznog bratila i zupčanika uključenog stupnja, koje se vrti na tom vratilu (na kliznom ležaju).
Ako ne ‘pogodi’ dolazi većeg ili manjeg oštećenja. E, tu nastupaju prstenovi za sinkronizaciju (‘sinkroni’). To su konusni prstenovi od bronce, koji hidrodinamičkim efektom, pri šaltanju, ujednačuje brzine vrtnje izlaznog vratila i zupčanika stupnja koji se uključuje.
I tada se aksijalno (bočno) uključuje kandžasta spojka. Tada se snaga s tog zupčanika prenosi na kandžastu spojku, koja je ozubljenjem spojena na izlazno vratilo i predaje mu snagu.
Kod starijih mjenjača broj zupčanika na izlaznom vratilu bio je za broj manji od broja stupnjeva (kod 3-stupanjskog dva, a kod 4-stupanjskog tri). Krajnji stupanj spajao se na drugi način, direktnim spajanjem ulaznog i izlaznog vratila, preko zupčaste spojke.
Zbog toga su kod starih 3-stupanjskih mjenjača treći stupanj, a kod 4-stupanjskih četvrti (takav je bio mjenjač Porschea 366, koji je 1952. uveo sinkronizaciju svih stupnjeva prijenosa) imali prijenosni omjer 1:1 i zvali su se ‘direktni’.
Suvremeni ručni mjenjači sve obavljaju preko pomoćnog vratila i broj zupčanika na izlaznom vratilu jednak je broju stupnjeva prijenosa.
Inovativni automobili (1): Renault Fuego GTX (1982.) uveo daljinsko centralno otvaranje vrata
Inovativni automobili (2): Ford Vedette (1948.) uveo MacPhersonovu opružnu nogu
Inovativni automobili (3): Renault 4 (1961.) uveo zatvoreni, stlačeni rashladni sustav motora
Inovativni automobili (4): Nash Ambassador (1938.), prvi automobil s uređajem za hlađenje kabine
Inovativni automobili (5): Packard 180 Touring Sedan (1939.): prvi automobil s klima uređajem
