Elektryczne samochody podbijają świat, a wraz z nimi zmienia się sposób myślenia o mechanice napędu. Jedną z największych różnic względem aut spalinowych jest fakt, że w zdecydowanej większości przypadków elektryki nie mają wielobiegowych skrzyń. Wbrew pozorom to nie wada, lecz efekt charakterystyki silników elektrycznych, które po prostu nie wymagają złożonej przekładni.

Rola skrzyni biegów w autach spalinowych

W samochodach z silnikami benzynowymi czy wysokoprężnymi skrzynia biegów jest absolutną koniecznością. Wynika to z ograniczonego zakresu obrotów i stosunkowo wąskiego pasma momentu obrotowego. Silnik spalinowy nie może kręcić się w nieskończoność – powyżej pewnego progu zaczyna się zużywać, a zawory nie nadążają z mieszanką paliwowo-powietrzną. Z kolei przy zbyt niskich obrotach jednostka nie wytwarza odpowiedniej mocy. Dlatego właśnie trzeba stosować przełożenia, które pozwalają na jazdę w różnych warunkach – od pełzania w korku po autostradowe 140 km/h.

Dlaczego silniki elektryczne radzą sobie bez przekładni?

Silniki elektryczne mają cechy, których spalinowe konstrukcjoe mogą tylko pozazdrościć. Dostarczają pełny moment obrotowy praktycznie od zera i mogą osiągać nawet 30 000 obr./min. Oznacza to, że w całym zakresie prędkości mogą korzystać z tego samego przełożenia. To właśnie dlatego większość elektryków ma prostą, jednobiegową przekładnię. Przykład obliczeń z wyścigów Formula E pokazuje, jak to działa w praktyce. Zastosowane tam przełożenie 11,4:1 sprawia, że przy maksymalnych obrotach 20 000 rpm samochód osiąga prędkość około 225 km/h. Gdyby silnik spalinowy próbował działać na takim przełożeniu, przy 6000 rpm osiągnąłby zaledwie 67,5 km/h. Aby rozpędzić się do 225 km/h, musiałby mieć znacznie dłuższe przełożenie – a wtedy przy niskiej prędkości obroty byłyby zbyt niskie, by auto w ogóle normalnie jechało.

Wyjątki od reguły

Nie znaczy to jednak, że w elektrykach skrzynie biegów w ogóle nie występują. Porsche Taycan Turbo i Audi e-tron GT zastosowały dwubiegowe przekładnie. W Taycanie pierwszy bieg (ok. 15:1) odpowiada za maksymalne przyspieszenie – wersja Turbo S przyspiesza do 100 km/h w zaledwie 2,8 sekundy. Drugi bieg (ok. 8:1) przejmuje rolę podczas normalnej jazdy, dbając o efektywność. Aby korzystać z pierwszego, trzeba wybrać tryb Sport lub Sport Plus. W najbardziej ekstremalnej wersji Turbo GT z pakietem Weissach Porsche osiągnęło sprint do setki w 2,1 sekundy. Audi RS e-tron GT również nie pozostaje w tyle – 2,4 sekundy do 100 km/h to wynik, którego wiele spalinowych supersamochodów może tylko pozazdrościć.

Inne podejścia i przyszłość

Historia zna też inne eksperymenty. Pierwsza Tesla Roadster z 2008 roku miała dwubiegową przekładnię, choć finalnie konstrukcja okazała się problematyczna i została porzucona na rzecz prostszego rozwiązania. Dziś wciąż trwają prace nad symulowaniem wrażeń z jazdy spalinówką. Toyota i Ford opatentowały koncepcje przekładni, które pozwalają kierowcy odczuwać „zmianę biegów”, nawet jeśli faktycznie nie jest ona potrzebna. To ukłon w stronę miłośników klasycznej motoryzacji, którym brakuje angażującego doświadczenia związanego z manualem czy automatem o wielu przełożeniach.

Podsumowanie

Świat elektryków pokazuje, że czasami mniej znaczy więcej. Prosta przekładnia jednobiegowa w zupełności wystarcza, a dodatkowe biegi to raczej fanaberia technologiczna niż realna potrzeba. To kolejny dowód na to, że rewolucja w motoryzacji nie polega wyłącznie na zmianie paliwa, ale także na całkowicie nowym podejściu do mechaniki i projektowania samochodów.

O autorze