Jak to działa? Skrzynia w nowej Hondzie Civic ma jedno przełożenie, a „zmienia biegi”

Nowa Honda Civic nie ma skrzyni biegów, a działa, jakby miała. Nie mogłem tego pojąć rozumem, więc musieli mi to narysować.

Wróciłem z prezentacji nowej Hondy Civic e:HEV. O tym, jak jeździ model 11. generacji będę mógł opowiedzieć dopiero we wtorek, ale nic nie stoi na przeszkodzie, żebym opowiedział o jej najbardziej zaskakującym elemencie, czyli skrzyni biegów, której nie ma, a która działa.

Nie mogę powiedzieć, czy działa dobrze, czy źle, ale mogę opowiedzieć na czym to działanie polega. To rozwiązanie, które znają jeżdżący aktualnym CR-V-em i nowym HR-V-em, z tym, że nie ma co ukrywać, że w tamtych autach działa… no nie to, że źle, ale nie idealnie. Wiąże się to z kwestią, na którą często zwracają uwagę posiadacze samochodów z przekładniami bezstopniowymi – zaganiana do roboty jednostka napędowa długo utrzymuje się na wysokich obrotach, co bywa męczące.

CR-V, HR-V, a także nowy Civic nie mają jednak CVT

One w ogóle nie mają skrzyń biegów. Mają przekładnię o jednym przełożeniu, której głównym zadaniem jest utrzymywanie prędkości obrotowej silnika na poziomie, w którym jest on najbardziej wydajny i uzyskuje najwyższą sprawność termiczną. W przypadku Civica to aż 41 proc. Oznacza to, że aż 41 proc. paliwa zużywane jest do napędzania auta, a reszta – marnuje się np. generując hałas i ciepło. I to wynik rekordowy, bo przyjęło się, że zwykle sprawność silnika spalinowego to ok. 30 proc.

Zastosowanie takiej przekładni nie byłoby możliwe w przypadku napędu czysto-spalinowego. Ale Civic to hybryda. Dziś w Hondzie, która sprzedaje hybrydy prawie 30 lat, zwykle siła napędowa trafiająca na koła pochodzi z jednostki elektrycznej, tylko w wyjątkowych sytuacjach bezpośrednio z silnika.

Rozrysował mi to Kotaru Yamamoto, ekspert techniczny Hondy. Schematycznie wygląda to tak:

Silnik spalinowy zwykle pracuje w optymalnym zakresie obrotów. Czyli zbyt wysokim, gdy jedziemy z niską prędkością i zbyt niskim, gdy potrzebujemy np. mocnego przyspieszenia. W tym szaleństwie jest jednak metoda. Wtedy, gdy jednostka produkuje za dużo energii, generator tyle ile trzeba przekazuje do silnika elektrycznego, napędzającego koła, a nadwyżkę wysyła do umieszczonego pod kanapą, litowo-jonowego akumulatora o pojemności 1,05 kWh, składającego się z 72 ogniw. A gdy energii brakuje, silnik elektryczny korzysta z wszystkiego, co akurat podaje generator, ewentualne niedostatki uzupełniając energią zebraną w akumulatorze. W efekcie taki Civic, z dwulitrowym silnikiem pracującym przez większość czasu w optymalnym zakresie obrotów, może według WLTP zużywać średnio 4,7 l/100 km. I to nie tylko w teorii.

No dobra, ale gdzie jest to wielkie „oszustwo”?

Hondowski myk polega na tym, że układ napędowy udaje, że ma klasyczną przekładnię automatyczną. I słychać to nie tylko z głośników (Civic wykorzystuje system Active Sound Control dla podbicia wrażeń akustycznych), ale i spod maski. Dzieje się tak dlatego, że w momentach, w których w klasycznym automacie następowałaby zmiana przełożenia, elektronika w Hondzie na moment przymyka przepustnicę redukując obroty silnika – tak jak w chwili, gdy sprzęgło odłącza skrzynię od silnika i mechanizm w przekładni automatycznej zmienia bieg.

Co ważne, nie działa to tak, jak zwykle w przekładniach bezstopniowych, w których symulacja polega na cyklicznym blokowaniu kół stożkowych na niższych zakresach, a kierowca na symulowanym obrotomierzu ogląda, jak wskazówka po zmianie przełożenia opada na niższy poziom, co daje wrażenie, jakbyśmy jechali na wyższym biegu. W Civicu możemy obserwować, jak wskazówka obrotomierza biega po skali i słyszeć, jak faktycznie spadają i rosną obroty silnika, jak przy normalnej zmianie biegów, dzięki czemu powstaje wrażenie, że gdzieś tam pod spodem pracuje prawdziwy automat. Na marginesie – „zegar”, po którym biega wskazówka trudno nazwać obrotomierzem.

To wskaźnik wykorzystania mocy operujący w zakresie 0 do 100 proc. – jak, nie przymierzając, w jakimś Rollsie

Osiągnięcie tego efektu jest możliwe dlatego, że w chwilach, w których obniżenie poziomu obrotów oznaczałoby niedostatki mocy na kołach, silnik elektryczny rekompensuje je sobie pobierając energię z akumulatora. Oczywiście nie może tego robić w nieskończoność. Jeśli ciągle będziemy cisnąć, energia w akumulatorze wyczerpie się i silnik spalinowy będzie musiał utrzymywać się stale na wysokich obrotach. Wtedy też załączy się sprzęgło, pozwalające na transfer mocy z silnika spalinowego bezpośrednio na koła.

W CR-V i HR-V działa to tak sobie, bo auta te napędza jednostka o pojemności 1,5 l, a akumulator ma niewielką pojemność

Podczas butowania silnik elektryczny szybko drenuje akumulator i nie ma skąd dobierać energii, która zamaskowałaby braki związane z chwilowym spadkiem obrotów jednostki spalinowej w chwili „zmiany przełożenia”. Jak to się sprawdza w Civiku będę mógł powiedzieć we wtorek, dziś zakończę tym, że nowy hatchback Hondy ma większy i mocniejszy silnik spalinowy (2,0 l zamiast 1,5 l H-RV) i wydajniejszy akumulator (72, zamiast 60 ogniw). I do tego 315 Nm momentu obrotowego, a to poziom jeszcze niedawno zarezerwowany dla jednostek wysokoprężnych. Niech to stanowi pewną podpowiedź, czego można się spodziewać podczas jazdy.