DCT, E-Clutch, Quickshift ali ročni menjalnik? Prednosti in slabosti

DCT Dvojna sklopka je že dolgo tehnološki paradni konj Honde in od leta 2010 alternativa klasičnemu menjalniku na motornih kolesih. Nedavno je bila dodana še Honda E-Clutch kot možnost, kjer elektronika prevzame nadzor nad konvencionalno sklopko. Trio alternativnih prestavnih tehnologij dopolnjuje že dlje časa poznani Quickshifter, ki je zdaj široko razširjen od uvedbe elektronskih dušilnih loput. Upravljanje teh različnih sistemov se giblje od pogosto pojasnjenega do samoumevnega, vendar kako je videti tehnično? Kje so obrabe največje? Kateri sistem je najtežji? Kje so največja tehnična tveganja? Naš tuning mojster in razvijalec motornih koles Martin Bauer je analiziral prestavne tehnologije in pojasnjuje prednosti in slabosti.

Preden se pogovorimo o novih posebnih oblikah prestavne tehnologije na motorju, Martin Bauer pojasnjuje standardni menjalnik. Zakaj je ta sploh potreben? Da bi se premaknili z mesta, je treba moč, ki jo generira motor, prenesti s kolenaste gredi na zadnje kolo. Glede na to, kako izberemo prestavno razmerje med kolenasto gredjo in zadnjim kolesom, je možna določena končna hitrost. Brez menjalnika je tako možna le bodisi močna pospešitev z malo končne hitrosti, ali končna hitrost z malo pospešitve. Kot če bi vozili le v 1. ali 6. prestavi. Zato je potreben menjalnik, na motorju pa se je uveljavil sekvenčno prestavljeni krempljasti menjalnik.

Na dveh gredi, vhodni in izhodni, je običajno šest parov zobnikov, ki predstavljajo posamezno prestavo. Vhodna gred je povezana s sklopko, ki prenaša moč motorja, na izhodni gredi pa je sprednji pogonski zobnik, ki je pri večini motornih koles viden od zunaj in poganja verigo. Pri prestavljanju se najprej vertikalno gibanje prestavne ročice pretvori v stransko gibanje vzdolž gredi. Za to pretvorbo obstajajo različne tehnične rešitve, na grobo rečeno, se vrti prestavna valjčka z vrezanimi utori, ki nato preko teh utorov premikajo tako imenovane prestavne vilice vzdolž gredi. Pri premikanju zobnikov na gredi se ti med seboj sprostijo in zaskočijo. Tukaj pridejo v igro tako imenovane krempeljčke. Kovinski stranski podaljški zobnikov se zaskočijo v naslednji zobnik. Da pa imajo te krempeljčke čas, da se sprostijo ali zaskočijo, mora biti menjalnik brez obremenitve. Pod obremenitvijo in pri visokih vrtljajih zobnikov bi krempeljčke le udarile namesto zaskočile. Da bi menjalnik bil brez obremenitve, se običajno potegne sklopka, s čimer se prekine dovod moči v menjalnik, stara prestava se lahko izklopi in nova zaskoči.

Ta opisan postopek prestavljanja s stiskanjem sklopke, vklopom prestave in ponovnim spuščanjem sklopke traja precej dolgo, zato so predvsem v motošportu hitro iskali alternative. Pravzaprav sklopka ni nujno potrebna, saj z malo vaje zadostuje tudi hitro zapiranje in odpiranje plina s natančnim impulzom za prestavljanje, da se prestava ujame v kratkotrajno razbremenjenem menjalniku. Veliko izkušenih motoristov tako prestavlja skozi prestave. Prvi sistemi Quickshift so ta postopek simulirali elektronsko, tako da so preprosto prekinili vžig, ali vbrizgavanje, ali oboje v trenutku prestavljanja. Elektronika je hitrejša in natančnejša od človeka, vendar za menjalnik pravzaprav ni razlike med tema dvema metodama. Ta preprosta tehnologija Quickshifter pa je imela pomanjkljivost, da pri prestavljanju navzdol ni delovala. Kajti menjalnik pri zaprtem plinu ni brez obremenitve, saj pri zaviranju deluje motorna zavora.

Da bi naredili ta naslednji korak, je bila potrebna elektronska regulacija plina, imenovana Ride-by-wire. S tem je krmilna elektronika sposobna narediti nasprotno od Quickshifterja pri prestavljanju navzgor. Namesto da bi odvzela plin, se izvede natančen plinski sunek, ki dvigne vrtljaje točno na nivo, da uskladi dve gredi v menjalniku. Sedaj se lahko zobniki brez obremenitve ponovno sprostijo in zaskočijo. Med celotnim postopkom sklopka ni uporabljena.

Prednosti Quickshifterjev so precej očitne in mnogi športni motoristi ne želijo več voziti brez prestavnega asistenta na motorju. Hkrati pa se pogosto sliši govorica, da Quickshifterji bolj obremenjujejo sestavne dele menjalnika. Martin Bauer pojasnjuje, zakaj to drži le delno. Če časovna usklajenost prekinitev obremenitve ni pravilna, lahko menjalnik seveda utrpi škodo. Če se na primer moč ponovno pošlje v menjalnik, medtem ko naslednja prestava še ni popolnoma vklopljena s kremplji, ti udarijo ob robove in se lahko zaoblijo. To vodi do tega, da prestave ne vklopijo več ali pa izskočijo. Pri naknadno vgrajenih Quickshifterjih se lahko tak primer zgodi pri slabi nastavitvi, pri uveljavljenih proizvajalcih z ustreznim znanjem in preizkuševalnimi postopki v razvoju pa Martin Bauer ne vidi povečane nevarnosti za takšne okvare. Če je menjalnik pravilno prestavljen brez obremenitve, sestavni deli niso bolj obremenjeni kot pri prestavljanju s sklopko.

Toliko bolj zanimivo je, da Honda zdaj pri novi tehnologiji E-Clutch ponovno vključuje sklopko v igro. Pri E-Clutch je vgrajena običajna sklopka in menjalnik, vendar je upravljanje sklopke lahko tako ročno prek kabla kot tudi elektronsko. To deluje tako, da je majhna os zunaj pokrova sklopke, na kateri je pritrjena sklopka, razdeljena na dva dela. Zgornji del se klasično ročno upravlja s kablom, spodnji del pa upravljajo elektromotorji. Tako lahko napredna krmilna elektronika dozira pravzaprav konvencionalno sklopko, ne da bi moral voznik pri ustavljanju in speljevanju posegati po ročici. Ker pa se zgornji del osi pri ločevanju sklopke vklopi v spodnji del, je mogoče kadar koli ročno poseči in tako rekoč "prepisati" elektronsko krmiljenje. Menjalnik pa je povsem normalen, voznik klasično prestavlja skozi prestave. Elektronska sklopka pa nekoliko pomaga pri prestavljanju, jih naredi bolj gladke in omogoča prestavljanje navzdol pod polno obremenitvijo oziroma prestavljanje navzgor pri zaviranju. Kako dobro to deluje v praksi, smo si ogledali pri testu Honda CB650R E-Clutch.

Prednosti sistema E-Clutch so očitne. V prometu Stop & Go avtomatizacija sklopke ponuja več udobja, prestavljanje s Quickshifterjem pa je bolj gladko in vedno mogoče. Kot slabost se pogosto navaja povečanje potencialnih virov napak. Martin Bauer tu ne vidi veliko tveganja. Seveda lahko senzorji in elektromotorji sistema E-Clutch odpovedo, vendar se zdaj takšne komponente vgrajujejo tudi v skoraj vsa moderna nova motorna kolesa s konvencionalno prestavno tehnologijo. Tehnologija je torej že zelo izpopolnjena. Tudi sklopka ne bi smela biti pretirano obremenjena s sistemom E-Clutch. Honda navaja, da je bil pri obsežnih testih med razvojem sistema E-Clutch obraba sklopčnih plošč na enaki ravni kot pri ročnem upravljanju sklopke izkušenih motoristov.

Pri konvencionalnih prestavljanjih z ali brez Quickshifterja neizogibno pride do prekinitve pospeševanja ali zaviranja, kar povzroči vsaj rahle spremembe obremenitve. Zato je Honda že v zgodnjih 2000-ih začela razmišljati, kako zmanjšati to prekinitev in sunek pri prestavljanju. Ideja: Da bi bila menjava prestav čim hitrejša in bolj gladka, mora biti naslednja prestava že vklopljena, preden se zobniki prejšnje prestave ločijo. To je privedlo do razvoja zdaj že legendarnega DCT dvosklopčnega menjalnika, ki je na voljo v številnih modelih Honda. Pri tem je vhodna gred menjalnika razdeljena na dve gredi, ki sta vsaka opremljeni s sklopko in tremi prestavami (1., 3. in 5. prestava na eni ter 2., 4. in 6. prestava na drugi gredi). Sklopke delujejo neodvisno druga od druge. Na primer, ko je vklopljena prva prestava, je sklopka pri drugi prestavi že prednapeta. Za preklop je potrebno le, da se sklopka 1 loči od prve prestave, medtem ko se sklopka 2 poveže z drugo prestavo. To se lahko zgodi sinhrono, kar pomeni, da sta časovna prekinitev in sprememba obremenitve minimalna. To je povezano z elektronskim upravljanjem menjalnika, tako da motorno kolo samodejno, ob upoštevanju dodatnih podatkov obsežne senzorike in pri vnaprej določenih vrtljajih, prestavlja skozi prestave.

Številne prednosti te tehnologije so očitne. Čas brez obremenitve na zadnjem kolesu je zmanjšan na minimum, prestavljanje pa poteka bistveno bolj gladko in brez sunkov. Pri športni vožnji se pospešuje hitreje in bolj harmonično, med sproščenim potovanjem pa se udobje poveča zaradi samodejnih in skoraj neopaznih prestavljanj. Prav tako ni več mogoče ugasniti motorja, kar je velika prednost za začetnike ali pri terenski vožnji, kot sem ugotovil pri DCT-testu na Islandiji. Na koncu DCT tehnologija omogoča tudi fizično omejenim osebam, ki ne morejo več uporabljati konvencionalnega menjalnika, vožnjo z motornim kolesom.

Ampak ali obstajajo tudi slabosti? Zaradi številnih dodatnih komponent DCT sistem doda 10 kilogramov dodatne teže. To in povečana potreba po prostoru sta glavna razloga, zakaj DCT še ni našel poti do športnega motornega kolesa, kjer se bori za vsak kilogram. Pri potovalnih motornih kolesih pa je povečanje teže manj problematično. Tudi tukaj se ob soočenju s kompleksno tehnologijo pojavlja vprašanje o nagnjenosti k napakam. Tudi pri DCT se zdi, da ni povečanega tveganja za okvare. Poleg visokih prodajnih številk DCT ob hkratnem pomanjkanju negativnih naslovov, verjetno naš hišni dolgotrajni voznik Varahannes ponuja najboljši dokaz za zanesljivost DCT. Na svoji Africa Twin iz leta 2016 je prevozil že 520.000 km. V vseh teh letih in na vseh teh kilometrih je imel le enkrat okvaro pri motorju menjalnika, sicer nič. Po več kot pol milijona kilometrov so celo še vedno originalne sklopke v njegovi Africa Twin, in to kljub temu, da za varčevanje zavornih oblog primarno uporablja DCT za zaviranje. Lahko torej upravičeno trdimo, da je DCT zelo robusten.

Quickshifter so obstajajo v takšni množici in različnih različicah, da enotne cene ni mogoče določiti. Nekateri proizvajalci zahtevajo 200 €, spet drugi ponujajo prestavni asistent le v večjih dodatnih paketih, ki pogosto presegajo 1.000 €. Za primerjavo vzemimo opcijski Quickshifter za Honda CB650R, za katerega je v Avstriji potrebno odšteti 222 €. Sistem E-Clutch stane za isti motocikel 500 € doplačila. DCT je največji sistem z največ funkcijami in zato stane več. Glede na model motocikla se za to zahteva doplačilo od 1.000 do 1.200 €.