Omoda 9 - Skrzynia biegów

W Omoda 9 za napęd odpowiedzialna jest zaawansowana skrzynia biegów Kunpeng 3DHT. Jest to trzysprzęgłowa, trzybiegowa skrzynia produkcji Acteco, zaprojektowana do pracy w pojazdach hybrydowych. Model wykorzystywany w Omoda 9 to prawdopodobnie wersja o oznaczeniu DHT130.

Skrzynia ta jest skrzynią szeregowo-równoległą, co oznacza, że silnik spalinowy może funkcjonować jako generator lub napędzać koła bezpośrednio - zależnie od potrzeb.

Producent deklaruje, że skrzynia posiada 3 biegi, 9 trybów jazdy i 11 przełożeń, choć ta deklaracja jest mocno naciągana i zostanie wyjaśniona w końcowej części artykułu.

INFO

Omoda 9 posiada również silnik elektryczny na tylnej osi, który jest jednak całkowicie niezależny od skrzyni biegów i nie jest z nią połączony mechanicznie. Stanowi on osobny moduł napędowy, zwiększający moc i zapewniający napęd na cztery koła (AWD), ale nie jest częścią skrzyni 3DHT i nie będzie omawiany w tym artykule.

Hybrydowa skrzynia biegów

Skrzynia 3DHT jest to dedykowana skrzynia hybrydowa. To znaczy, że została ona zaprojektowana wyłącznie do pracy w układach hybrydowych i nie da się jej wykorzystać w tradycyjnych samochodach spalinowych. Skrzynie tego typu różnią się konstrukcją od klasycznych automatycznych skrzyń biegów: są bardziej rozbudowane i polegają na współpracy z silnikami elektrycznymi.

Innymi przykładami takich skrzyń może być e-CVT z Toyoty lub skrzynie hybrydowe z systemu i-MMD Hondy.

INFO

Hybrydowe skrzynie wymagają silników elektrycznych do działania. Bez sprawnych silników elektrycznych i baterii, Omoda 9 nie jest w stanie się poruszać - nawet jeśli silnik spalinowy jest sprawny.

Konstrukcja skrzyni biegów

Skrzynia biegów Kunpeng 3DHT jest w rzeczywistości skrzynią dwusprzęgłową DCT zaadaptowaną do pracy w układzie hybrydowym. Podobnie jak w tradycyjnych skrzyniach dwusprzęgłowych, posiada ona dwa wały wejściowe - dla biegów parzystych i nieparzystych. Dwa sprzęgła decydują o tym, który wał jest obecnie "wpięty" do silnika.

Producent zdecydował się jednak zachować tylko trzy biegi do przodu. Skrzynia nie posiada również fizycznego biegu wstecznego - cofanie odbywa się wyłącznie "na prądzie" poprzez zmianę kierunku obrotu silnika elektrycznego.

Standardowa konstrukcja DCT wzmocniona została o dwa silniki elektryczne. Silnik MG1 (102 KM) umieszczony jest przy silniku spalinowym i jego głównym zadaniem jest obsługa silnika spalinowego - rozruch oraz praca jako generator - może jednak on również wspomagać napęd. Drugi silnik elektryczny MG2 (122 KM) umieszczony jest na nieparzystym wale skrzyni biegów i jego zadaniem jest napędzanie pojazdu oraz odzyskiwanie energii podczas hamowania.

Dodatkowo, do standardowej architekury DCT dołożone zostało trzecie sprzęgło, które odpowiada za rozłączanie silnika spalinowego z układem napędowym. Jest to konieczne dla trybów jazdy czysto-elektrycznych, gdyż obracanie martwego silnika generowałoby olbrzymie straty energii (porównywalne z hamowaniem silnikiem).

Komponenty skrzyni 3DHT

Poniższy schemat przedstawia "stan zerowy" skrzyni biegów:

W skład skrzyni wchodzą następujące komponenty:

• 🔥 Silnik spalinowy - napędza koła i ładuje baterie
• ⚡ Silnik elektryczny MG1 (102 KM) - obsługuje silnik spalinowy i wspomaga napęd
• ⚡ Silnik elektryczny MG2 (122 KM) - napędza pojazd i odzyskuje energię
• 🔋 Bateria - jest magazynem energii dla silników elektrycznych
• 🟡 Sprzęgło C1 - wpina silnik spalinowy do układu napędowego
• 🟡 Sprzęgło C2 - wpina wał z biegami nieparzystymi (1, 3) do silnika
• 🟡 Sprzęgło C3 - wpina wał z biegami parzystymi (2) do silnika
• ⚙️ Biegi G1, G2, G3 - trzy fizyczne przełożenia do napędu kół
• ↔️ Wybierak - decyduje o tym czy wał nieparzysty pracuje na biegu 1, 3 czy neutralnym

Silnik MG1 umieszczony zaraz przy silniku spalinowym. Jeśli sprzęgło C1 jest wpięte, to oba silniki obracają się razem; jeśli sprzęgło C1 jest rozłączone to silnik spalinowy jest całkowicie odłączony od układu napędowego.

Do układu Silnik+MG1 dołączone są dwa wały - z biegami nieparzystymi (1,3) i parzystymi (2). Sprzęgło C2 wpina wał nieparzysty, a sprzęgło C3 - parzysty. Jeśli oba sprzęgła są rozłączone, to układ Silnik+MG1 obraca się swobodnie, bez napędzania/hamowania kół.

Wał z biegami nieparzystymi posiada dwa koła zębate (bieg 1 i 3). O tym, który bieg jest aktualnie wpięty decyduje wybierak, który jest synchronizatorem poruszającym się lewo-prawo. Gdy wybierak jest w pozycji lewej, to wał nieparzysty napędza bieg 1; gdy w pozycji prawej - bieg 3; a gdy jest na środku - oba biegi są rozłączone (neutralny).

Silnik MG2 jest zamontowany na wale z biegami nieparzystymi i może napędzać pojazd na biegach 1 i 3.

Strategie pracy skrzyni biegów

Skrzynia biegów może pracować w czterech głównych strategiach - napędzie czysto-elektrycznym, czysto-spalinowym, hybrydowym szeregowym oraz hybrydowym równoległym:

• 🟢 Czysto-elektryczny: Pojazd pracuje wyłącznie na silnikach elektrycznych.
• 🔴 Czysto-spalinowy: Pojazd pracuje wyłącznie na silniku spalinowym.
• 🔵 Hybrydowy szeregowy: Silnik spalinowy generuje prąd, a silniki elektryczne napędzają koła.
• 🟠 Hybrydowy równoległy: Silnik spalinowy napędza koła bezpośrednio, wspomagany przez silniki elektryczne.

W każdym z tych trybów, skrzynia może wykorzystywać silniki MG1 i MG2 do napędzania kół lub hamowania rekuperacyjnego, zależnie od potrzeb.

🟢 Tryb czysto-elektryczny

Tryb czysto-elektryczny używany jest przy jeździe w trybie EV, gdy silnik spalinowy jest wyłączony. Dzieje się tak, gdy naładujemy pojazd z gniazdka lub mamy nadwyżkę energii w trybie HEV.

Tryb jednosilnikowy (bieg 1)

Do podstawowej jazdy w trybie elektrycznym wykorzystywany jest silnik MG2.

• Sprzęgło C1 jest rozłączone - silnik spalinowy jest odłączony.
• Sprzęgła C2 i C3 są rozłączone.
• Synchronizator jest ustawiony w pozycji lewej.
• Silnik MG2 napędza koła poprzez bieg 1.

Odzyskiwanie energii odbywa się w ten sam sposób - silnik MG2 działa jako generator, odbierając energię z kół i ładując baterię.

• Sprzęgło C1 jest rozłączone - silnik spalinowy jest odłączony.
• Sprzęgła C2 i C3 są rozłączone.
• Synchronizator jest ustawiony w pozycji lewej.
• Silnik MG2 pracuje jako generator, odzyskując energię z kół poprzez bieg 1.

Tryb jednosilnikowy (bieg 3)

Silnik MG2 może również pracować na biegu 3 przy bardzo wysokich prędkościach pojazdu.

• Sprzęgło C1 jest rozłączone - silnik spalinowy jest odłączony.
• Sprzęgła C2 i C3 są rozłączone.
• Synchronizator jest ustawiony w pozycji prawej.
• Silnik MG2 napędza koła poprzez bieg 3.

Oraz odzyskiwać energię na biegu 3:

• Sprzęgło C1 jest rozłączone - silnik spalinowy jest odłączony.
• Sprzęgła C2 i C3 są rozłączone.
• Synchronizator jest ustawiony w pozycji prawej.
• Silnik MG2 pracuje jako generator, odzyskując energię z kół poprzez bieg 3.

Tryb dwusilnikowy

W przypadku wysokiego zapotrzebowania na moc, oba silniki elektryczne mogą pracować jednocześnie (tylko na drugim biegu).

• Sprzęgło C1 jest rozłączone - silnik spalinowy jest odłączony.
• Sprzęgła C2 i C3 są spięte, powodując, że oba wały obracają się razem na biegu 2.
• Synchronizator ustawiony jest w pozycji neutralnej
• Silniki MG1 i MG2 napędzają koła poprzez bieg 2.

W przypadku, gdy istnieje potrzeba odzyskiwania bardzo dużej ilości energii, oba silniki mogą pracować jako generatory jednocześnie:

• Sprzęgło C1 jest rozłączone - silnik spalinowy jest odłączony.
• Sprzęgła C2 i C3 są spięte, powodując, że oba wały obracają się razem na biegu 2.
• Synchronizator ustawiony jest w pozycji neutralnej
• Silniki MG1 i MG2 pracują jako generatory, odzyskując energię z kół poprzez bieg 2.

🔴 Tryb czysto-spalinowy

Tryb czysto-spalinowy jest używany w rzadkiej sytuacji, w której bateria jest bardzo mocno naładowana, ale wymusimy jazdę w trybie HEV. W domyśle Omoda samoczynnie nie korzysta z tego trybu, gdyż nie jest on optymalny.

Bieg 1

W tym trybie, silnik spalinowy napędza koła bezpośrednio poprzez bieg 1.

• Sprzęgło C1 jest wpięte - silnik jest połączony ze skrzynią biegów
• Sprzęgło C2 jest wpięte - wał z biegami nieparzystymi jest połączony z silnikiem
• Sprzęgło C3 jest rozłączone
• Synchronizator jest ustawiony w pozycji lewej.
• Silnik spalinowy napędza koła poprzez bieg 1.
• Silnik MG1 obraca się razem z silnikiem spalinowym, ale nie generuje mocy ani nie hamuje.

Bieg 2

• Sprzęgło C1 jest wpięte - silnik jest połączony ze skrzynią biegów
• Sprzęgło C2 jest rozłączone
• Sprzęgło C3 jest wpięte - wał z biegami parzystymi jest połączony z silnikiem
• Synchronizator jest ustawiony w pozycji neutralnej.
• Silnik spalinowy napędza koła poprzez bieg 2.
• Silnik MG1 obraca się razem z silnikiem spalinowym, ale nie generuje mocy ani nie hamuje.

Bieg 3

• Sprzęgło C1 jest wpięte - silnik jest połączony ze skrzynią biegów
• Sprzęgło C2 jest wpięte - wał z biegami nieparzystymi jest połączony z silnikiem
• Sprzęgło C3 jest rozłączone
• Synchronizator jest ustawiony w pozycji prawej.
• Silnik spalinowy napędza koła poprzez bieg 3.
• Silnik MG1 obraca się razem z silnikiem spalinowym, ale nie generuje mocy ani nie hamuje.

🔵 Tryb hybrydowy - szeregowy

W trybie szeregowym, silnik spalinowy nie napędza kół bezpośrednio - jego jedyną rolą jest generowanie prądu dla silników elektrycznych. Ten tryb jest używany przy niskim stanie baterii, gdy auto stoi w miejscu lub porusza się z niewielkimi prędkościami (<45 km/h).

Ładowanie na postoju (park charging mode)

W tym trybie, samochód nie porusza się, ale silnik spalinowy pracuje, aby naładować baterię.

• Sprzęgło C1 jest wpięte - silnik spalinowy jest połączony ze skrzynią biegów.
• Sprzęgła C2 i C3 są rozłączone - silnik spalinowy jest odłączony od kół.
• Synchronizator jest ustawiony w pozycji neutralnej.
• Silnik spalinowy napędza silnik MG1, który pracuje jako generator, ładując baterię.

Tryb przedłużonego zasięgu (range extender mode)

W tym trybie, samochód napędzany jest przez silniki elektryczne, a silnik spalinowy generuje prąd.

• Sprzęgło C1 jest wpięte - silnik spalinowy jest połączony ze skrzynią biegów.
• Sprzęgła C2 i C3 są rozłączone - silnik spalinowy jest odłączony od kół.
• Synchronizator jest ustawiony w pozycji lewej.
• Silnik spalinowy napędza silnik MG1, który pracuje jako generator.
• Silnik MG2 napędza koła poprzez bieg 1.

Hamowanie rekuperacyjne w trybie szeregowym

W tym trybie, hamowanie rekuperacyjne odbywa się przez silnik MG2, który pracuje jako generator, odzyskując energię z kół i ładując baterię. W tym czasie, silnik spalinowy kręci silnikiem MG1, również ładując baterię.

• Sprzęgło C1 jest wpięte - silnik spalinowy jest połączony ze skrzynią biegów.
• Sprzęgła C2 i C3 są rozłączone - silnik spalinowy jest odłączony od kół.
• Synchronizator jest ustawiony w pozycji neutralnej.
• Silnik spalinowy napędza silnik MG1, który pracuje jako generator.
• Silnik MG2 pracuje jako generator, odzyskując energię z kół poprzez bieg 1.

🟠 Tryb hybrydowy - równoległy

W trybie hybrydowym równoległym, silnik spalinowy napędza koła bezpośrednio. Silniki elektryczne mogą go wspomagać poprzez dostarczenie dodatkowej mocy i odzyskiwanie energii podczas hamowania. Dodatkowo, podczas jazdy ze stałą prędkością, MG1 pracuje jako generator ładując baterię i dociążając silnik spalinowy (silniki spalinowe pracują efektywniej przy większym obciążeniu).

Tryb ładowania podczas jazdy (driving charge mode)

W tym trybie auto porusza się ze stałą prędkością przy użyciu silnika spalinowego, a silnik MG1 pracuje jako generator, ładując baterię.

• Sprzęgło C1 jest wpięte - silnik spalinowy jest połączony ze skrzynią biegów.
• Sprzęgło C2 jest wpięte - wał z biegami nieparzystymi jest połączony z silnikiem.
• Sprzęgło C3 jest rozłączone.
• Synchronizator jest ustawiony w pozycji lewej.
• Silnik spalinowy napędza koła poprzez bieg 1.
• Silnik MG1 pracuje jako generator, ładując baterię.

W tym trybie, auto może również pracować na biegu 2:

• Sprzęgło C1 jest wpięte - silnik spalinowy jest połączony ze skrzynią biegów.
• Sprzęgło C2 jest rozłączone.
• Sprzęgło C3 jest wpięte - wał z biegami parzystymi jest połączony z silnikiem.
• Synchronizator jest ustawiony w pozycji neutralnej.
• Silnik spalinowy napędza koła poprzez bieg 2.
• Silnik MG1 pracuje jako generator, ładując baterię.

Oraz biegu 3:

• Sprzęgło C1 jest wpięte - silnik spalinowy jest połączony ze skrzynią biegów.
• Sprzęgło C2 jest wpięte - wał z biegami nieparzystymi jest połączony z silnikiem.
• Sprzęgło C3 jest rozłączone.
• Synchronizator jest ustawiony w pozycji prawej.
• Silnik spalinowy napędza koła poprzez bieg 3.

Jeśli w tym trybie wystąpi potrzeba dodatkowej mocy, silnik MG2 może wspomóc napęd:

• Sprzęgło C1 jest wpięte - silnik spalinowy jest połączony ze skrzynią biegów.
• Sprzęgło C2 jest wpięte - wał z biegami nieparzystymi jest połączony z silnikiem.
• Sprzęgło C3 jest rozłączone.
• Synchronizator jest ustawiony w pozycji lewej lub prawej (bieg 1 lub 3).
• Silnik spalinowy napędza koła poprzez bieg 1 lub 3.
• Silnik MG2 napędza koła, dostarczając dodatkową moc.

Na drugim biegu, współpraca pomiędzy silnikiem spalinowym a MG2 odbywa się asymetrycznie - napędzany jest jednocześnie bieg 1 i bieg 2:

• Sprzęgło C1 jest wpięte - silnik spalinowy jest połączony ze skrzynią biegów.
• Sprzęgło C2 jest rozłączone - silnik nie ma dostępu do biegów 1 i 3.
• Sprzęgło C3 jest wpięte - wał z biegami parzystymi jest połączony z silnikiem.
• Synchronizator jest ustawiony w pozycji lewej (bieg 1).
• Silnik spalinowy napędza koła poprzez bieg 2.
• Silnik MG2 napędza koła poprzez bieg 1, dostarczając dodatkową moc.

Hamowanie rekuperacyjne w tym trybie odbywa się poprzez silnik MG2, który pracuje jako generator, odzyskując energię z kół i ładując baterię:

• Sprzęgło C1 jest wpięte - silnik spalinowy jest połączony ze skrzynią biegów.
• Sprzęgło C2 jest wpięte - wał z biegami nieparzystymi jest połączony z silnikiem.
• Sprzęgło C3 jest rozłączone.
• Synchronizator jest ustawiony w pozycji lewej lub prawej (bieg 1 lub 3).
• Silnik spalinowy napędza koła poprzez bieg 1 lub 3.
• Silniki MG1 i MG2 pracują jako generatory, odzyskując energię z kół.

Tryb maksymalnej mocy

Gdy potrzebna jest maksymalna moc od układu, silnik spalinowy oraz oba silniki elektryczne pracują jednocześnie, dostarczając maksymalną moc:

• Sprzęgło C1 jest wpięte - silnik spalinowy jest połączony ze skrzynią biegów.
• Sprzęgło C2 jest wpięte - wał z biegami nieparzystymi jest połączony z silnikiem.
• Sprzęgło C3 jest rozłączone.
• Synchronizator jest ustawiony w pozycji lewej lub prawej (bieg 1 lub 3).
• Silnik spalinowy napędza koła poprzez bieg 1 lub 3.
• Silniki MG1 i MG2 napędzają koła, dostarczając dodatkową moc.

Na drugim biegu współpraca pomiędzy silnikiem spalinowym a MG2 odbywa się asymetrycznie - napędzany jest jednocześnie bieg 1 i bieg 2:

• Sprzęgło C1 jest wpięte - silnik spalinowy jest połączony ze skrzynią biegów.
• Sprzęgło C2 jest rozłączone - silnik nie ma dostępu do biegów 1 i 3.
• Sprzęgło C3 jest wpięte - wał z biegami parzystymi jest połączony z silnikiem.
• Synchronizator jest ustawiony w pozycji lewej (bieg 1).
• Silnik spalinowy oraz silnik MG1 napędzają koła poprzez bieg 2.
• Silnik MG2 napędza koła poprzez bieg 1.

Dodatkowe informacje

Oprócz wypisanych powyżej scenariuszy, Omoda 9 może zamieniać rolami silniki MG1 i MG2, w zależności od potrzeb. Opisywanie wszystkich kombinacji bardzo mocno wydłużyłoby ten artykuł, dlatego skupiliśmy się na najważniejszych trybach pracy.

Zasady działania przełączania się pomiędzy trybami były w poprzedniej części uproszczone. W rzeczywistości, Omoda 9 bazuje na wielu zmiennych decydując o konkretnym trybie jazdy. Przykładowo:

• Nawet z dużą nadwyżką energii w baterii, w trybie HEV silnik spalinowy będzie pracował do czasu aż się rozgrzeje - dopiero potem auto przejdzie w tryb czysto-elektryczny.
• Również tryb równoległy może być przeciągnięty, gdy silnik jest zimny.
• Przy prędkościach autostradowych, Omoda bardzo niechętnie wyjdzie z trybu "driving while charging" nawet przy dużej nadwyżce energii, gdyż jazda czysto-ev jest w takich warunkach bardzo mało efektywna.

Takich mikro-zasad jest sporo i są one częścią oprogramowania zarządzającego pracą układu napędowego.

Podsumowanie

Skrzynia 3DHT to inżynieryjny popis bardzo ciekawej adaptacji skrzyni DCT jako dedykowanej skrzyni hybrydowej. Skrzynia ta jest niesamowicie elastyczna, pozwalając wykorzystywać oba silniki elektryczne do napędzania i rekuperacji w wielu różnych konfiguracjach. Nie jest to oczywiste w hybrydach, gdzie często jeden silnik jest tylko do napędu, a drugi tylko do generowania prądu. Omoda potrafi żonglować pracą obu silników w zależności od potrzeb, co znaczącu upłynnia i poprawia sprawność całego układu.

Zalety skrzyni 3DHT to:

• Wysoka sprawność przekładni (98%+)
• Bardzo efektywne wykorzystanie silnika spalinowego poprzez pracę w optymalnym zakresie obrotów
• Możliwość jazdy w trybie hybrydy szeregowej lub równoległej, zależnie od potrzeb
• Elastyczność w wykorzystaniu obu silników elektrycznych do napędu, oferując ponad 300 KM mocy z samego przedniego napędu
• Możliwość rekuperacji energii przy użyciu obu silników elektrycznych, co pozwala na odzysk energii przekraczający 100 kW
• Od strony mechanicznej - prosta budowa skrzyni biegów
• Bardzo dobra płynność jazdy, wrażenia jak z jazdą autem elektrycznym ale bez charakterystycznego "wycia" CVT
• Niesamowita reakca na gaz, bez laga i konieczności redukcji - jak w autach EV

Wady tej skrzyni to:

• Sterownik musi bardzo precyzyjnie zarządzać pracą wielu komponentów, co w niektórych sytuacjach objawia się delikatnymi szarpnięciami
• Złożoność konstrukcji - awaria jakiegokolwiek elementu może unieruchomić cały pojazd
• Zauważalny jednosekundowy lag, gdy z hamowania rekuperacyjnego przy prędkościach 5-10 km/h chcemy przyspieszyć
• W sytuacjach gwałtownej zmiany momentu (np. przejscie z ECO na SPORT z pedałem gazu w podłodze), sprzęgła potrafią się przytrzeć, co objawia się nieprzyjemnym zapachem w kabinie

3 biegi, 9 trybów jazdy i 11 przełożeń?

Producent deklaruje, że skrzynia DHT posiada 3 biegi, 9 trybów jazdy i 11 przełożeń. Jak to rozumieć?

Najprościej - nijak. Jest to marketingowa broszura, a nie techniczna specyfikacja. Ilość faktycznych trybów jazdy jest trudna do określenia, bo dużo zależy od tego jak zdefiniujemy "tryb jazdy".

Oficjalna specyfikacja wygląda następująco:

A tutaj tłumaczenie tej tabelki:

Tabela nr 2 - Źródła napędu:

• 1. Silnik spalinowy
• 2. Silnik elektryczny P2 (MG1)
• 3. Silnik elektryczny P2.5 (MG2)

Tabela nr 3 - Biegi:

• 1. Bieg 1 (G1)
• 2. Bieg 2 (G2)
• 3. Bieg 3 (G3)

Tabela nr 4 - Tryby jazdy:

• 1. Tryb jednosilnikowy EV
• 2. Tryb dwusilnikowy EV
• 3. Tryb przedłużonego zasięgu (range extender)
• 4. Napęd równoległy
• 5. Napęd spalinowy
• 6. Ładowanie na postoju
• 7. Ładowanie podczas jazdy
• 8. Tryb jednosilnikowy EV z regeneracją
• 9. Tryb dwusilnikowy EV z regeneracją

Tabela nr 5 - Przełożenia:

• 1. M2G1 (MG2 na biegu 1)
• 2. M2G2 (MG2 na biegu 2)
• 3. M2G3 (MG2 na biegu 3)
• 4. (E+M1) G1 (Silnik spalinowy + MG1 na biegu 1)
• 5. (E+M1) G2 (Silnik spalinowy + MG1 na biegu 2)
• 6. (E+M1) G3 (Silnik spalinowy + MG1 na biegu 3)
• 7. (E+M1) G1, M2G1 (Silnik spalinowy + MG1 + MG2 na biegu 1)
• 8. (E+M1) G2, M2G1 (Silnik spalinowy + MG1 na biegu 2 + MG2 na biegu 1)
• 9. (E+M1) G3, M2G2 (Silnik spalinowy + MG1 na biegu 3 + MG2 na biegu 1)
• 10. (E+M1) G2, M2G3 (Silnik spalinowy + MG1 na biegu 2 + MG2 na biegu 2)
• 11. (E+M1) G3, M2G3 (Silnik spalinowy + MG1 na biegu 3 + MG2 na biegu 2)

I już po tym widać, że ta lista nie wyczerpuje wszystkich kombinacji. Spójrzmy na 9 trybów jazdy: tryby 8 oraz 9 to są te same tryby co 1 oraz 2, ale z silnikiem pracującym jako generator - układ sprzęgieł i zasadzia działania się nie zmienia. Ale już na przykład tryb ładowania podczas jazdy również może rekuperować energię, choć nie zostało to wyszczególnione jako osobny tryb.

Przełożenia to już kompletna abstrakcja. Są to kombinacje różnych rodzajów napędów na różnych biegach. To co jednak warto tu zaznaczyć, to 11 przełożeń nie oznacza, że silnik przy danej prędkości kół może pracować na 11 różnych poziomach obrotów (jak w klasycznej skrzyni). Silnik spalinowy ma tylko trzy biegi i to jest kluczowa informacja dla użytkownika, dająca wyobrażenie o tym jak silnik będzie się zachowywał przy różnych prędkościach.

Tak więc podsumowując - 3 biegi to faktyczna liczba biegów w skrzyni. 9 trybów jazdy to marketingowa interpretacja różnych scenariuszy pracy układu napędowego, a 11 przełożeń to abstrakcyjna lista kombinacji napędów i biegów, która nie ma większego praktycznego znaczenia dla użytkownika.

Bonus: Czy ta skrzynia rzeczywiście jest tak skomplikowana?

Wielu recenzentów i użytkowników Omoda 9 określa skrzynie biegów 3DHT jako "skomplikowaną", "przesadnie złożoną"; spotkałem się nawet z określeniem "dziwadło". Czy faktycznie ta skrzynia jest taka dziwna i tak bardzo skomplikowana?

Słysząc "hybrydowa skrzynia trzybiegowa, trzysprzęgłowa, mająca 9 trybów jazdy i 11 przełożeń" można odnieść wrażenie, że to jakiś kosmiczny wynalazek. Jeśli spojrzymy jednak na tę skrzynie jak na trzybiegową skrzynie DCT zaadaptowaną do hybrydy, wygląda to znacznie prościej.

Aby dobrze to wytłumaczyć, weźmy na warsztat inne auto - Kia Sportage 5 HEV. Jest to auto hybrydowe posiadające "klasyczną" skrzynie 6AT. Tak więc co zrobiono w Kia Sportage, aby dostosować tę skrzynię do hybrydy?

1. Dodano dwa silniki elektryczne - jeden przy silniku i drugi przy skrzyni biegów.
2. Sprzęgło hydrokinetyczne zostało usunięte. Jest ono zbędne, bo silnik elektryczny jest odpowiedzialny za ruszenie auta z miejsca (oraz wspomaganie napędu i rekuperację).
3. Ze skrzyni usunięto siódmy bieg - jest on niepotrzebny, bo auto startuje silnikiem elektrycznym i nie potrzebuje pierwszego biegu. Silnik elektryczny ma wystarczający moment, aby ruszyć auto z miejsca na drugim biegu. Tak więc biegi 1-6 to w rzeczywistości biegi 2-7 z klasycznej skrzyni.
4. Ze skrzyni usunięto bieg wsteczny - jest on niepotrzebny, bo cofanie odbywa się silnikiem elektrycznym poprzez zmianę kierunku obrotu (silnik elektryczny może obracać się w obie strony, zależnie od polaryzacji prądu).
5. Do skrzyni dodano dodatkowe sprzęgło, które rozłącza silnik spalinowy od układu napędowego, gdy auto jedzie w trybie elektrycznym lub gdy auto jest na postoju.

I to jest ta "nieśmiertelna skrzynia 6AT" która pracuje w Kia Sportage HEV. Zachwalana jest za płynność, kulturę pracy oraz przedewszystkim za prostą budowę - w końcu to klasyczny automat!

No to teraz wróćmy do Omoda 9. Co zrobiono, aby dostosować skrzynię DCT do hybrydy?

1. Dodano dwa silniki elektryczne - jeden przy silniku i drugi na nieparzystym wale skrzyni biegów.
2. Biegi 4,5,6 oraz 7 zostały usunięte, podobnie jak wybieraki dla tych biegów. Pozostawiono tylko trzy biegi i jeden wybierak (1-3).
3. Ze skrzyni usunięto bieg wsteczny - cofanie odbywa się silnikiem elektrycznym poprzez zmianę kierunku obrotu.
4. Do skrzyni dodano dodatkowe sprzęgło, które rozłącza silnik spalinowy (dając nam łącznie 3 sprzęgła - dwa z DCT i jedno dodatkowe).

Jak zapewne widzicie, kroki są niemal identyczne. W obu przypadkach konstruktorzy hybrydyzując skrzynię biegów:

1. Wzieli pewien znany koncept (6AT lub DCT)
2. Dodali dwa silniki elektryczne
3. Usunęli zbędne elementy (sprzęgło hydrokinetyczne, bieg wsteczny, niepotrzebne biegi)
4. Dodali jedno dodatkowe sprzęgło do odłączania silnika spalinowego

Na tym kończy się cała "złożoność" skrzyni 3DHT. W rzeczywistości jest to bardzo prosta (choć sprytna!) adaptacja znanego konceptu skrzyni DCT do hybrydy. Cała złożoność tego układu polega na komputerze sterującym pracą wielu komponentów jednocześnie, aby uzyskać optymalną efektywność i płynność jazdy.

Mimo że procedura modyfikacji skrzyń na potrzeby hybrydowe jest podobna, skrzynia 6AT z Kia jest zachwalana, bo producent wybrał prosty sprawdzony koncept, a skrzynia DHT z Omoda 9 nazywana jest "dziwacznym chińskim wynalazkiem". Moim zdaniem jest to wynik niezrozumienia jak działa ta skrzynia, co może być skutkiem dość zawiłego marketingowego przekazu.

Aby dodać jeszcze kapkę oliwy do ognia, wyobraźmy sobie następującą sytuację drogową: ruszamy z miejsca i rozpędzamy auto do 40 km/h, po czym przed nami pojawia się czerwone światło, więc hamujemy pojazd do zatrzymania. I przeanalizujmy sobie pracę obu skrzyń w oparciu o ten scenariusz:

Kia Sportage HEV (6AT):

1. Ruszamy z miejsca na silniku elektrycznym, nabierając około ~15 km/h.
2. Sprzęgło wpina silnik spalinow na koła, auto się rozpędza a obroty silnika wzrastają.
3. Rozpędzając się do 40 km/h, skrzynia zmienia biegi z 2 na 3,4.
4. Zaczynamy hamowanie do świateł, sprzęgło rozłącza silnik spalinowy, auto hamuje silnikiem elektrycznym odzyskując energię.
5. Stopniowe wytracanie prędkości redukuje biegi z 4 do 3, potem do 2.
6. Auto zatrzymuje się.

Omoda 9 (3DHT, tryb HEV):

1. Ruszamy z miejsca na silniku elektrycznym, nabierając około ~15 km/h.
2. Sprzęgło wpina silnk spalinowy w trybie szeregowym - silnik pracuje na stałych obrotach i generuje prąd, a silnik elektryczny w dalszym ciągu rozpędza auto.
3. Przy 40 km/h dojeżdżamy do świateł, sprzęgło rozłącza silnik spalinowy, auto hamuje silnikiem elektrycznym odzyskując energię.
4. Auto zatrzymuje się.

W obu przypadkach mamy do czynienia z bardzo podobnym scenariuszem. W obu przypadkach mamy dwa ruchy sprzęgła (wpięcie i wypięcie silnika spalinowego). Ale w Omoda9 cały proces odbywa się w trybie szeregowym, bez zmian biegów, podczas gdy w 6AT mamy do czynienia z czterema zmianami biegów. Każda zmiana biegów to sterowanie hydrozaworami i pracą sprzęgieł i hamulców - elementów ciernych, które się zużywają, nagrzewają itd.

Podobnie sytuacja wygląda w innych scenariuszach, np. przyspieszanie do 100 km/h, hamowanie z wyższych prędkości, wyprzedzanie, itd. Skrzynia z KIA cały czas wachluje biegami, podczas gdy Omoda9 w większości sytuacji trzyma się jednego biegu i zmienia jedynie tryby pracy silników.

Pozostawiam Tobie drogi czytelniku ocenę, która z tych skrzyń jest bardziej skomplikowana w działaniu i budowie 😎