Automobil se sastoji od mnoštva dijelova, a savremeni motori s unutrašnjim sagorijevanjem svrsishodno rade zahvaljujući idealno sinhroniziranim komponentama. Jedan od najvažnijih dijelova u toj kompleksnoj konstrukciji je sistem za prijenos snage, odnosno mjenjač.
Mjenjač ili mjenjački prijenosnik je element sistema za prijenos snage motornih vozila kojim se vrši prilagođavanje parametara snage (obrtnog momenta i ugaone brzine – broja obrtaja motora) trenutnim uslovima kretanja vozila, tj. uslovima na putu. Mjenjač se sastoji od niza zupčanika koji su raspoređeni na poseban način kako bi osigurali odgovarajuću brzinu preko pogona vozila. Drugim riječima, automobilski mjenjač pomaže da se osigura da se motor okreće odgovarajućom brzinom, kao i da točkovi dobiju onoliko snage koliko im je potrebno u aktuelnim uslovima vožnje.
Bilo koji automobil bi bilo teško pokrenuti i zaustaviti bez mjenjača. Motori bi se okretali prebrzo i narušili bi vlastitu strukturnu stabilnost, odnosno rasuli bi se u komade ili bi se pregrijali – jednostavno, motor bi uništio samog sebe. Pored toga, promjenom stepena prijenosa u zavisnosti od brzine automobila i dotoka goriva održava se relativno nizak broj obrtaja motora (RPM), što osigurava dvije prednosti: smanjenu potrošnju goriva i manje opterećenje motora.
Šta čini sistem za prijenos snage i zašto je mjenjač neophodan?
Sve komponente pogona koje pomažu u prenošenju snage motora na točkove su dio sistema za prijenos snage. Te komponente uključuju kvačilo i prateće dijelove, mjenjač, kardanska vratila i diferencijale (pogonska osovina), poluosovine...
Zašto nam je mjenjač zapravo neophodan? Potreba za drugačijim obrtnim momentom i različitom brzinom uslijed stalne promjene uslova na putu dovela nas je do razvoja uređaja čije je mjesto između motora kao izvora snage i točkova koji osiguravaju da se ta snaga iskoristi za kretanje. Taj uređaj treba osigurati različite brzine ili prijenosne odnose kako bi vozilo ostalo u pokretu. Mjenjač tu funkciju obavlja pomoću sistema zupčanika različitih veličina koji mogu odgovoriti na različite zahtjeve vozila za obrtnim momentom.
Svrha mjenjača je da osigura veliki obrtni moment na pogonskim točkovima u trenutku pokretanja, penjanja, ubrzanja i vuče tereta (osigurava da se točkovi okreću sporije dok se radilica motora okreće relativno velikom brzinom). S druge strane, kada se vozilo kreće velikom brzinom, obrtni moment nije od tolikog značaja, pa mjenjač tada osigurava nizak obrtni moment i veliku brzinu. Pri tome, prvi stepen prijenosa osigurava maksimalni obrtni moment dok proizvodi minimalnu brzinu, a viši stepeni prijenosa daju najveću brzinu. Veći broj brzina u mjenjaču osigurava idealnu kombinaciju vučne snage i brzine i pomaže vozaču da odabere najprikladniju kombinaciju za poboljšavanje efikasnosti vozila u svakom trenutku. Zbog toga je odabir pravog stepena prijenosa u skladu s uslovima na putu i opterećenja veoma važan.
Osnovni dijelovi mjenjača
- Glavna (izlazna) osovina
To je osovina koja povezuje motor s mjenjačem i obično stoji paralelno s pomoćnom osovinom i ispred spojničke osovine kvačila ili izlaznog vratila motora, a osigurava potreban obrtni moment. Promjena stepena prijenosa se obično odvija kroz to vratilo, jer je obično povezano s ručicom mjenjača.
- Spojnička osovina kvačila
To je osovina koja prenosi snagu motora do mjenjača, a uključivanje i isključivanje snage obavlja se pomoću spojnice (kvačila). Vratilo kvačila ili pogonsko vratilo je povezano preko kvačila i kada je kvačilo uključeno, pogonsko vratilo se također okreće.
- Pomoćna osovina
To je osovina kroz koju se snaga motora prenosi na glavno vratilo. Ima zupčanik koji ga povezuje sa spojničkom osovinom kvačila kao i s glavnom osovinom. Može raditi pri brzini motora ili ispod broja obrtaja motora ovisno o stepenu prijenosa.
- Ležajevi
Ležajevi su potrebni da podrže rotirajuće dijelove i smanje trenje.
- Zupčanici
Zupčanici se koriste za prijenos snage s jedne osovine (vratila) na drugu. Količina obrtnog momenta koji se prenosi kroz zupčanike ovisi o broju zubaca i veličini zupčanika. Što je stepen prijenosa veći, obrtni moment/ubrzanje je veći i brzina je manja. Svi zupčanici osim onih na glavnom vratilu su pričvršćeni za vlastite osovine.
- Uređaji (ogrlice) za sinhronizaciju
To su specijalni uređaji koji se koriste u modernim mjenjačima i oni omogućavaju glatko mijenjanje brzina.
- Ručica mjenjača
To je ručica kojom upravlja vozač kako bi promijenio stepen prijenosa. Kretanje ručice je dizajnirano na poseban način.
Vrste mjenjača
Danas je u upotrebi nekoliko vrsta mjenjača.
Manuelni (ručni) – obično ima do 6 stepeni prijenosa za kretanje unaprijed u automobilima, odnosno do 13 stepeni prijenosa u kamionima. To je tip mjenjača koji se koristi u većini vozila, jer je njegova cijena niža. Mijenjanje stepeni prijenosa u ovom slučaju je ručni zadatak koji vozač obavlja guranjem ili povlačenjem ručice mjenjača u unaprijed definirane položaje. Ručni mjenjač uvijek zahtijeva upotrebu kvačila.
Potpuno automatski mjenjač – ima do 10 stepeni prijenosa i predstavlja mjenjač koji može automatski mijenjati stepene prijenosa dok je vozilo u pokretu. Koristi se uglavnom u skupljim automobilima, a stepeni prijenosa se mijenjaju samo pritiskom na gas: na vozaču je samo da odabere režim vožnje (naprijed ili natrag, parkiranje, neutralno, sport), a potrebni prijenosni odnosi dobijaju se automatski. Automatski mjenjač ne zahtijeva pedalu kvačila, tako da svi automobili s automatskim mjenjačem imaju samo 2 pedale.
Kontinualno varijabilni mjenjač – CVT. To je napredni tip mjenjača i dio mnogih modernih automobila. Kao što naziv govori, on stepene prijenosa mijenja neprekidno umjesto korak po korak kao u automatskom mjenjaču. Kao rezultat toga, on pogon čini glatkijim od drugih tipova prijenosa. U osnovi, kontinualno varijabilni mjenjač je vrsta automatskog mjenjača. Glavna razlika između automatskog mjenjača i CVT-a je broj brzina (CVT ima „beskonačan“ broj odnosa u rasponu od niskog do visokog).
Automatski ručni mjenjač (AMT). To je vrsta poluautomatskog mjenjača. „Ručni mjenjač bez kvačila“ je drugo ime za AMT. Brzo stiče popularnost među proizvođačima vozila i kupcima jer nudi ekonomičnost u odnosu na konvencionalni automatski mjenjač i zgodan je za upotrebu. U suštini, automatski ručni mjenjač nije ništa drugo do ručni mjenjač. Radi bez potrebe za rukovanjem pedalom kvačila jer koristi elektro-mehanički aktuator kvačila koji upravlja kvačilom kada je to potrebno.
Prijenos s dvostrukim kvačilom – (DSG, DCT). To je vrsta automatskog mjenjača koji koristi dva kvačila koja rade neovisno jedno od drugog. Kao i svaki drugi sistem automatskog mjenjača, on također nema pedalu kvačila. Elektronski i hidraulični senzori u potpunosti kontroliraju rad DCT-a u vozilu, pri čemu jedno od kvačila isključivo kontrolira neparne stepene prijenosa i hod unatrag, dok drugo kvačilo upravlja parnim stepenima prijenosa. To olakšava promjenu stepena prijenosa bez prekida.
VIDEO: Kako radi mjenjač:
Održavanje mjenjača
Najlakši način za produžavanja životnog vijeka mjenjača je njegovo redovno održavanje. Ono podrazumijeva redovne provjere količine i kvaliteta ulja za mjenjač, naročito ako se radi o sistemu s automatskom transmisijom, koji koristi posebno ulje za automatski mjenjač, kao i filter ulja za automatski mjenjač (postoje i posebna ulja za DSG mjenjače s duplim kvačilom). Kada radite mali servis i provjere tekućina u automobilu, zamolite mehaničara da provjeri i tekućinu u mjenjaču, jer može doći do veoma skupih kvarova ako se ta provjera zanemaruje duže vrijeme.
Uzrok neispravnog mjenjača je obično skriven duboko u nekoj komponenti, a iako je popravak mjenjača jedna od opcija, zamjena je često daleko isplativija. Sam proces uklanjanja mjenjača je kompliciran i dugotrajan tako da popravka ili zamjena mjenjača može trajati od pet do petnaest sati. Zato zapamtite: redovno održavanje automobila i rutinska provjera tekućine za mjenjač mogu vas spasiti od velikih troškova i muke oko zamjene mjenjača.
Najčešći problemi sa sistemom za prijenos snage
Mjenjač je odgovoran za prenošenje snage s motora na točkove, osiguravanje pouzdanog ubrzanja i glatko mijenjanje stepeni prijenosa. Drugim riječima, bez ispravnog mjenjača ne bismo stigli daleko.
Mjenjač ima stotine pokretnih dijelova, kao i mnoštvo elektroničkih senzora. Ako se ne kontroliraju, problemi s prijenosom mogu veoma brzo eskalirati od „čudne buke“ do „veoma skupog problema“. No, ako na vrijeme prepoznate znakove mjenjača koji se „razbolijeva“, možete početi sa servisiranjem prije nego što to postane veći problem.
- Curenje tekućine
Tekućina za prijenos održava pokretne dijelove podmazanima. Za razliku od motornog ulja, ulje za mjenjače ne sagorijeva. Nizak nivo tekućine skoro uvijek ukazuje na neku rupu koju treba začepiti.
Curenje tekućine je jedan od problema s prijenosom koji je najlakše prepoznati jer su znaci curenja očigledni: tragovi masne tekućine ispod automobila, a ubrzo se pojavljuje i problem s hodom unatrag. Ispravna tekućina za mjenjač je providna, svijetlo-crvena i ima slatkast miris. Ako je tekućina tamna ili ima miris paljevine ili ako je nivo tekućine nizak, odmah zakažite termin kod mehaničara.
- Otežano ubacivanje u stepen prijenosa
Mjenjač koji ne mijenja stepena prijenosa svakako je loš znak. Možda postoji problem s nivoom tekućine, koristi se pogrešna tekućina ili je potrebno podesiti sajle mjenjača ili polugu kvačila. Pored toga, kvar može biti u računarskom sistemu.
- Ispadanje iz stepena prijenosa
Ako je nivo tekućine u redu, ali mjenjač stalno „klizi“ u stepen prijenosa i van njega, vjerovatno se radi o istrošenim kontaktima između zupčanika (što se normalno javlja s godinama). Proklizavanje zupčanika je veliki sigurnosni problem i zato ne treba odlagati posjetu servisu.
- Buka
Po pravilu, svaka neobična buka koja dolazi iz motora zahtijeva pažnju. Sistem za prijenos snage ima puno pokretnih dijelova, pa je često teško identificirati izvor buke. Kako vi poznajete svoj automobil bolje nego bilo koja druga osoba, ako čujete nešto što ne zvuči kako treba, na spisak za pregled obavezno stavite i mjenjač.
- Mljevenje ili podrhtavanje
Neke probleme s mjenjačem osjetit ćemo pod rukom umjesto da ih čujemo ili vidimo. Kod ručnog mjenjača, škripanje tokom mijenjanja stepena prijenosa može ukazivati na problem s kvačilom ili istrošenim sinhronima. Automatski mjenjači također mogu početi podrhtavati između izmjena stepena prijenosa, što je ponekad uznemirujući osjećaj – kao kada početnik prvi put pokreće vozilo s ručnim mjenjačem. To je siguran znak da se kasnilo sa servisiranjem automatskog mjenjača, pa je posjeta serviseru neodložna.
- Miris paljevine
Mirisi paljevine nikada nisu dobar znak u motoru s toliko pokretnih dijelova i zapaljivih tekućina. Obično je ono što osjećamo nagorjela tekućina za prijenos, koja nastaje kao posljedica pregrijavanja mjenjača. Uzroci su različiti: prljava tekućina za prijenos, nizak nivo ulja, curenje ulja. Te kvarove treba riješiti što prije.
- Sporo reagiranje pri ubrzavanju
Ako automobil „oklijeva“ između stepena prijenosa, neravnomjerno ubrzava (raste broj obrtaja, ali ne i brzina) ili odloženo usporava nakon skidanja noge s papučice gasa, moguće je da je kvačilo istrošeno (lamela ili neka druga neispravna komponenta kvačila) ili ima problema s glavnim cilindrom, zraka u kanalu za tekućinu ili je prisutna kombinacija tih problema.
- Buka u neutralnom stepenu prijenosa
Možda nećete ni primijetiti da je vaš automobil glasan u neutralnom položaju dok vam neko drugi ne ukaže na to. Može biti u pitanju problem u vezi tekućinom za prijenos ili mehanička greška: istrošeni ležajevi, pohabani zupci zupčanika itd.
Greške tokom vožnje koje utiču na mjenjač
Predlažemo da se upoznate s nekoliko uobičajenih grešaka koje prave vozači (posebno oni s malo iskustva).
Mijenjanje stepena prijenosa bez kvačila. Zvuči čudno, ali ima vozača koji to rade. Obično su to početnici ili oni koji su još uvijek naviknuti na automatski mjenjač. Mijenjanje stepena prijenosa bez pritiska na pedalu kvačila prouzrokuje neprijatan i glasan zvuk koji jasno signalizira da nešto nije u redu. U tom trenutku, mjenjač je podvrgnut ogromnom opterećenju, a čestim ponavljanjem tog „manevra“ mjenjač će se pokvariti.
Konstantan pritisak na pedalu kvačila. Mnogi vozači, uključujući i one koji su prevalili velike kilometraže, često drže kvačilo pritisnuto tokom dužeg vremena, recimo kada se zaustave na semaforu ili samo čekaju nešto bez isključivanja motora. Ta naizgled bezopasna radnja dovodi do habanja kvačila i ostalih komponenti mjenjača uslijed preopterećenja. Krajnji rezultat je kvar kvačila.
Prebacivanje u stepen prijenosa za vožnju unatrag prije potpunog zaustavljanja. Klasična scena – vozač se pokušava parkirati i uključuje stepen prijenosa za vožnju unatrag prije nego što se automobil prestane kretati. Opet se čuje neprijatno krckanje i škripanje iz mjenjača, koje nagovještava skoro druženje s mehaničarem.
Prebacivanje u pogrešan stepen prijenosa. Pri pokušaju da uspori vozilo, vozač umjesto u treći stepen prijenosa može slučajno ubaciti u prvi. U četvrtom stepenu prijenosa, točkovi automobila se okreću mnogo brže nego što je dopušteno maksimalnim brojem obrtaja u prvom stepenu prijenosa. Prilikom otpuštanja kvačila, motor je prinuđen iznenada smanjiti brzinu i tada može doći do oštećenja ne samo na mjenjaču i kvačilu, već i na samom motoru.
Držanje ruke na ručici mjenjača. Prilično česta greška, jer mnogi vozači drže ruku na naslonu za ruke, ali je ne skidaju s ručice mjenjača. Ponekad taj dio koriste kao oslonac za ruku i prenose vlastitu težinu na dršku ručice. Oni koji žele sačuvati mjenjač trebaju znati jedno – u vožnji ruke vozača trebaju biti na volanu.
Dugo korištenje kvačila. Najveću štetu kvačilu nanosi dugo zadržavanje spojnice „na pola“, jer to dovodi do pregrijavanja i bržeg habanja elemenata kvačila.
Forsiranje gasa pri niskom broju obrtaja motora. To dovodi do pretjeranog opterećenja motora i mjenjača.
Održavanje na uzbrdici pomoću „vage“. Djelimično pritiskanje pedale kvačila dok je mjenjač u brzini kako bi se vozilo održalo u mjestu uzrokuje ubrzano habanje mjenjača i lamele kvačila.
