Místo řadicí hřídele má sedmistupňová SMG z BMW M5 řady E60 samostatné tyče

Sekvenční převodovka se u BMW M objevila v roce 1996 a dlouho to byla tatáž věc jako ruční převodovka, jen se v ní neřadilo rukou. Školicí sešit BMW o hnacím traktu M5 řady E60 to říká rovnou: předchozí sekvenční převodovky byly běžné manuály, ke kterým se přišroubovala hydraulická řadicí jednotka. Teprve sedmistupňová SMG 3, v dokumentaci vedená jako SMG Getrag 247, byla od začátku navržená jen pro automatizované řazení.

Jedna hřídel se rozpadla na tyče

V ruční převodovce otáčí a posouvá řadicími vidličkami jedna centrální hřídel, kterou vede páka. Tu v SMG 3 podle sešitu nahradily samostatné řadicí tyče, každá se svým pracovním pístem a ventilem. Hydraulická jednotka přestala být přídavkem a stala se součástí skříně převodovky.

Ke kratším dobám řazení přispěly ještě dvě věci. Synchronní kroužky dostaly třecí kužely z uhlíkových vláken, které snesou větší zatížení, a pastorky se v převodovce přeskládaly tak, aby první převod neležel vedle druhého a nedělil se s ním o synchronizaci. Hlavní hřídel je uložená ve třech ložiskových uzlech, přičemž ten třetí tvoří víko přišroubované ve skříni.

Výsledek nese vlastní řadicí schéma, a právě ono uzavírá zpětnou cestu: rozložení tyčí je podle sešitu takové, že pro ruční řazení by nebylo použitelné, a variantu SMG 3 s pákou proto vyrobit nešlo. Tisková zpráva BMW z 2. července 2004 k tomu uvádí, že řazení je o 20 % rychlejší než u předchozí generace a že sedmý převod přibyl proto, aby srazil otáčky a zmenšil mezery v momentu. Převodovka je vyloženě do rychla: šestý převod má poměr 1,00 a sedmý 0,833, kdežto první 3,985 a zpátečka stejně jako on.

Řadí hydraulika, ne páka

Tlak vyrábí hydrostatické čerpadlo poháněné stejnosměrným motorem. Přes zpětný ventil plní tlakovou část soustavy a energie se ukládá do zásobníku. Provozní tlak je podle sešitu 75 barů, nejvyšší 90 barů, a ten se použije jen při inicializaci. Největší řadicí síla je asi 2 500 N.

V jednotce sedí vedle čerpadla ještě tlakový zásobník, snímač tlaku a teploty, ventil spojky, omezovací ventil, regulační blok, filtr a pomocný válec spojky se snímačem polohy. Zásobník je předplněný dusíkem, takže v soustavě zůstává nahromaděná energie i bez běžícího čerpadla. Před rozpojením vedení se proto postupuje podle dílenské dokumentace, ne podle citu.

Zásobník má i vlastní zkoušku: diagnostika měří, jak dlouho trvá jeho vyprázdnění a naplnění. Když se vypínacího tlaku dosáhne rychleji než dřív, znamená to, že dusík ze zásobníku unikl.

Zařazený převod se nezjišťuje mechanickým kontaktem. Hallovy snímače na pohonech jednotlivých tyčí hlásí polohu pracovních pístů a ze ní řídicí jednotka odvodí, co je zařazeno. Teplotu oleje v převodovce nikdo neměří přímo – bere se z teploty hydraulického oleje, protože obě se rozcházejí lineárně. Podle té hodnoty jednotka spouští elektrické čerpadlo převodového oleje.

Dvoukotoučová spojka si hlídá teplotu

Krouticí moment desetiválce S85 přenáší dvouhmotový setrvačník od LuK a dvoukotoučová suchá spojka od Fichtel & Sachs. Že si vůz hlídá její teplotu, se pozná bez testeru: ochrana proti tepelnému přetížení nejdřív zkrátí prokluz, což řidič popíše jako tvrdé řazení, pak přidá potlačení rázů a nakonec vypíše výstrahu. Od té chvíle vůz nedovolí rozjezd na dvojku.

Elektronika hlídá i věci, které s řazením zdánlivě nesouvisejí. Na zámcích kapoty jsou dva Hallovy snímače a rozjet se dá jen tehdy, když oba hlásí zavřeno; při nejasném stavu vůz převod nezařadí. Otevřené dveře znamenají automatické vyřazení, informaci o nich posílá sběrnice CAN. Volicí páka má osm Hallových snímačů a každá poloha je snímaná dvakrát, jednou proti zemi a jednou proti plusu. Jednotka se probouzí už odemčením vozu, aby stačila natlakovat soustavu a mohla spojku vypnout. Kolik sběrnic v té generaci jezdí, jsme popsali zvlášť.

Jedenáct programů Drivelogic

Tisková zpráva mluví o jedenácti možnostech řazení a sešit je rozpočítává: šest programů v sekvenčním režimu S, od vyváženého po ostrý, a pět v automatickém režimu D. Po každém startu motoru se aktivuje trojka. Nejostřejší šestý program jde vybrat jen s vypnutou stabilizací DSC; jakmile se zapne, převodovka se sama vrátí na pětku.

K tomu patří funkce, které jsou spíš pojistkou než sportem. Při podřazení na klouzavém povrchu rozepne převodovka spojku ve zlomku sekundy, aby vůz nedostal smyk od vlečného momentu. Rozpoznání stoupání drží nižší převody z kopce a do kopce brání přeřazování tam a zpátky. Pomocník rozjezdu do kopce, který se u předchozí generace zapínal ručně páčkou pod volantem, se tady zapne sám a přibírá si k tomu kolové brzdy přes DSC.

Servis po zásahu do převodovky nebo spojky neskončí montáží. Řídicí jednotka si musí znovu naučit záběrný bod spojky, střední polohy řadicích rozsahů, charakteristiky proporcionálních ventilů a posun snímače podélného zrychlení; to všechno jde jen testerem. Jednu adaptaci ale zvládne řidič sám: po výměně pneumatik nebo nasazení sněhových řetězů se rozdíl valivých obvodů kol učí tak, že se při rychlosti 30 až 150 km/h v poloze N a bez sešlápnuté brzdy přitáhnou obě páčky za volantem na dvě sekundy.

Do Ameriky šla obyčejná ruční převodovka

Když ruční verzi SMG 3 postavit nešlo a zákazníci v Severní Americe ji přesto chtěli, dostali místo ní jinou převodovku – šestistupňový manuál. Anglická Wikipedie jeho ohlášení datuje do října 2006, uvádí, že se nabízel bez příplatku a že s ním vzniklo 1 366 amerických vozů, tedy asi 14 % té výroby. Primární doklad od BMW jsme k tomu nenašli, dobová tisková zpráva o hnacím traktu mluví jen o SMG. Táž Wikipedie u SMG 3 uvádí doby řazení 65 až 250 milisekund podle režimu; ve školicím sešitu ani v tiskové zprávě to číslo nestojí, obě uvádějí jen ono zrychlení o pětinu.

Sedmistupňová SMG zůstala u M5 řady E60 a u kombi řady E61, stejnou dostala i M6 na zkráceném podvozku. Nástupcem nebyla další sekvenční převodovka s jednou spojkou, ale dvouspojková M DCT. U dnešního kupce to má praktický dopad: hydraulická jednotka není přídavek, který by se dal řešit odděleně, ale část skříně, a desetiválec pod kapotou má vlastní způsob, jak hlídá klepání.

Zdroje

• M Drivetrain – školicí sešit BMW, svazek ST505 E60 M5 Complete Vehicle
• The Drive System of the New M5 – tisková zpráva BMW Group, 2. července 2004
• BMW M5 – anglická Wikipedie, oddíl o generaci E60 a E61

Anglické podklady jsme přeložili a přeformulovali, čísla jsme ověřovali proti nim.