Semi-outomatiese ratkas

Semi-outomatiese ratkas

A semi-outomatiese ratkas is 'n veelvoudige spoed transmissie waar deel van die werking daarvan is outomatiese (gewoonlik die aandrywing van die koppelaar), maar die bestuurder se insette is steeds nodig om die voertuig uit stilstand te lanseer en om met die hand van ratte te verander. Semi-outomatiese ratkas is byna uitsluitlik in motorfietse gebruik en is gebaseer op konvensionele handratkas of opeenvolgende handratkas, maar gebruik 'n outomatiese koppelaarstelsel. Maar sommige semi-outomatiese transmissies is ook op standaard hidroulies gebaseer outomatiese ratkas met wringkrag omsetters en planetêre ratstelle.

Name vir spesifieke tipes semi-outomatiese ratkas sluit in koppelaarlose handleiding,outomatiese handleiding,outomatiese koppelaar handleiding,en roei-skuif uitsendings.[8][9][10] Hierdie stelsels vergemaklik ratskakeling vir die bestuurder deur die koppelaarstelsel outomaties, gewoonlik via skakelaars wat sneller 'n aktuator of servo, terwyl dit steeds vereis dat die bestuurder met die hand ratte moet oorskakel. Dit kontrasteer met a voorkieserratkas, waarin die bestuurder die koppelaar bedien en die volgende ratverhouding kies, maar die ratwisseling binne die transmissie word outomaties uitgevoer.

Die eerste gebruik van semi-outomatiese transmissies was in motors, wat in die middel van die 1930's in gewildheid toegeneem het toe dit deur verskeie Amerikaanse motorvervaardigers aangebied is. Minder algemeen as tradisionele hidrouliese outomatiese ratkas, semi-outomatiese ratkas is nietemin op verskeie motor- en motorfietsmodelle beskikbaar gestel en het deur die 21ste eeu in produksie gebly. Semi-outomatiese ratkas met paddle shift-werking is in verskeie gebruik renmotors, en is die eerste keer bekendgestel om die elektro-hidrouliese ratskakelmeganisme van die te beheer Ferrari 640 Formule Een motor in 1989. Hierdie stelsels word tans gebruik op 'n verskeidenheid topvlak-renmotorklasse; insluitend Formule Een, IndyCar, en toermotorrenne. Ander toepassings sluit in motorfietse, vragmotors, busse en spoorvoertuie.

Ontwerp en werking

Semi-outomaties vergemaklik makliker ratskakelings deur die behoefte te verwyder om 'n koppelaarpedaal of hefboom te trap op dieselfde tyd as om ratte te verander. Die meeste motors wat 'n semi-outomatiese ratkas het, is nie toegerus met 'n standaard koppelaarpedaal nie aangesien die koppelaar op afstand beheer word. Net so is die meeste motorfietse met 'n semi-outomatiese ratkas nie toegerus met 'n konvensionele koppelaarhefboom op die handvatsel.

Koppellose handratkas

Die meeste semi-outomatiese ratkas is gebaseer op konvensionele handratkas. Hulle kan gedeeltelik outomatiese ratkas wees. Sodra die koppelaar outomaties word, word die ratkas semi-outomaties. Hierdie stelsels vereis egter steeds handratkeuse deur die bestuurder. Hierdie tipe oordrag word a genoem koppelaarlose handleiding of 'n outomatiese handleiding.

Die meeste semi-outomatiese ratkas in ouer passasiersmotors behou die normale H-patroon-skakelaar van 'n handratkas; net so behou semi-outomatiese ratkas op ouer motorfietse die konvensionele voetskuifhefboom, soos op 'n motorfiets met 'n volledig handratkas. Semi-outomatiese stelsels in nuwer motorfietse, renmotors en ander soorte voertuie gebruik egter dikwels ratkeusemetodes soos skakelspane naby die stuurwiel of snellers naby die handvatsels.[11][12][13][14][15][16][17]

Verskeie verskillende vorme van outomatisering vir koppelaarbediening is oor die jare gebruik, vanaf hidrouliese, pneumatiese, en elektromeganiese kloue aan vakuum-aangedrewe,[18] elektromagneties, en selfs sentrifugale koppelaars. Vloeistofkoppelings (mees algemeen en voorheen gebruik in vroeë outomatiese ratkas) is ook deur verskeie vervaardigers gebruik, gewoonlik saam met een of ander vorm van meganiese wrywingkoppelaar, om te verhoed dat die voertuig stilstaan ​​wanneer dit tot stilstand kom of by ledig.

'n Tipiese semi-outomatiese ratkasontwerp kan werk deur te gebruik Hall effek sensors of mikro skakelaars om die rigting van die gevraagde skuif op te spoor wanneer die ratstok gebruik word. Hierdie sensors se uitset, gekombineer met die uitset van 'n sensor wat aan die ratkas wat sy huidige spoed en rat meet, word in 'n ingevoer transmissie beheer eenheid, elektroniese beheer eenheid, enjin beheer eenheid, of mikroverwerker,[19][20] of 'n ander tipe elektroniese beheerstelsel. Hierdie beheerstelsel bepaal dan die optimale tydsberekening en wringkrag wat benodig word vir gladde koppelaarinskakeling.

Die elektroniese beheereenheid dryf 'n aktuator aan, wat die koppelaar op 'n gladde manier in- en ontkoppel. In sommige gevalle word die koppelaar aangedryf deur 'n servomotor gekoppel aan 'n ratreëling vir 'n lineêre aktuator, wat via 'n hidrouliese silinder gevul met hidrouliese vloeistof van die remstelsel, ontkoppel die koppelaar. In ander gevalle kan die interne koppelaaraktuator heeltemal elektries wees, waar die hoofkoppelaaraktuator aangedryf word deur 'n elektriese motor of solenoïde, of selfs pneumaties, waar die hoofkoppelaar-aktuator a pneumatiese aktuator wat die koppelaar ontkoppel.

'n Koppelaarlose handstelsel, genaamd die Autostick, was 'n semi-outomatiese ratkas wat deur Volkswagen vir die 1968-modeljaar. Bemark as die Volkswagen Outomatiese Stickshift, 'n konvensionele driegang-handratkas is aan 'n vakuum-aangedrewe outomatiese koppelaarstelsel gekoppel. Die bokant van die ratstok is ontwerp om 'n elektriese skakelaar in te druk en te aktiveer, dit wil sê wanneer dit deur die bestuurder se hand aangeraak word. Wanneer dit gedruk word, het die skakelaar 'n 12-volt werk solenoïde, wat op sy beurt die vakuumkoppelaar-aktuator aangedryf het, en sodoende die koppelaar ontkoppel en tussen ratte verskuif het. Met die bestuurder se hand van die ratskakelaar verwyder, sou die koppelaar outomaties weer inskakel. Die ratkas was ook toegerus met 'n wringkragomskakelaar, wat die motor in staat stel om in rat soos met 'n outomatiese rat te luier, asook om in enige rat te stop en weg te begin.[21][22][23]

Outomatiese handratkas

Paddle shifter op 'n motor.

Vanaf die laat 1990's het motorvervaardigers wat nou genoem word 'n outomatiese handratkas (AMT), wat meganies soortgelyk is aan, en sy wortels het in, vroeëre koppelaarlose handratstelsels. ’n AMT funksioneer op dieselfde manier as ouer semi-outomatiese en koppelaarlose handratkas, maar met twee uitsonderings; dit is in staat om beide die koppelaar en skuif outomaties te bedien, en gebruik nie 'n wringkragomsetter nie. Verskuiwing word óf outomaties gedoen vanaf 'n transmissie beheer eenheid (TCU), of met die hand van óf die skakelknop óf skuifspane wat agter die stuurwiel gemonteer is. AMT's kombineer die brandstofdoeltreffendheid van handratkas met die skakelgemak van outomatiese ratkas. Hul grootste nadeel is swak skakelgerief as gevolg van die meganiese koppelaar wat deur die TCU ontkoppel word, wat maklik opgemerk kan word as "stoot".[aanhaling nodig] Sommige transmissievervaardigers het probeer om hierdie probleem op te los deur oorgroot sinchronisatorringe te gebruik en nie die koppelaar heeltemal oop te maak tydens verskuiwing nie - wat in teorie werk, maar vanaf 2007 was daar geen reeksproduksiemotors met sulke funksies nie.[opdatering benodig] In passasiersmotors het moderne AMT's oor die algemeen ses snelhede (alhoewel sommige sewe het) en 'n taamlike lang ratkas. In kombinasie met 'n slimskakelprogram kan dit brandstofverbruik aansienlik verminder. Oor die algemeen is daar twee tipes AMT's: geïntegreerde AMT's en bykomende AMT's. Geïntegreerde AMT's is ontwerp om toegewyde AMT's te wees, terwyl bykomende AMT's omskakelings van standaard handratkas in AMT'e is.[aanhaling nodig]

’n Outomatiese handratkas kan ’n voloutomatiese modus insluit waar die bestuurder glad nie van ratte hoef te verander nie.[24] Hierdie ratkas kan beskryf word as 'n standaard handratkas met 'n outomatiese koppelaar en outomatiese ratskakeling, wat hulle in staat stel om op dieselfde manier as tradisionele outomatiese ratkas te werk. Die TCU skakel outomaties ratte as, byvoorbeeld, die enjin is rooilyn. Die AMT kan oorgeskakel word na 'n koppelaarlose handmodus waarin 'n mens kan op- of afskakel met 'n konsole-gemonteerde skakelskakelaar of paddle shifters.[25] Dit het 'n laer koste as konvensionele outomatiese ratkas.[26]

Die outomatiese handratkas (handelsname sluit in SMG-III) moet nie verwar word met "manumatiese" outomatiese ratkas (bemark onder handelsname soos bv Tiptronic, Steptronic, Sportmaties, en Geartronic). Alhoewel hierdie stelsels oppervlakkig soortgelyk lyk, gebruik 'n manumatic 'n wringkragomsetter soos 'n outomatiese ratkas, in plaas van die koppelaar wat in die outomatiese handratkas gebruik word. 'n Geoutomatiseerde handleiding kan die bestuurder volle beheer gee oor die ratkeuse, terwyl 'n manumatic 'n ratwisselversoek sal weier wat daartoe sal lei dat die enjin tot stilstand kom (van te min RPM) of oor-toere. [24] Die outomatiese modus van 'n outomatiese handratkas by lae of gereelde stop-aansitspoed is minder glad as dié van manumatics en ander outomatiese ratkas. 

 

Kommersiële Voertuig Transmissie

Opeenvolgende handratkas

Verskeie semi-outomatiese transmissies wat deur motorfietse en renmotors gebruik word, is eintlik meganies gebaseer op opeenvolgende handratkas. Semi-outomatiese motorfietstransmissies laat gewoonlik die koppelaarhefboom weg, maar behou die konvensionele hak-en-toonvoet-skuifhefboom.

Semi-outomatiese motorfietstransmissies is gebaseer op konvensionele opeenvolgende handratkas en gebruik tipies a sentrifugale koppelaar.[34] By luierspoed word die enjin van die ratkas-insetas ontkoppel, wat beide dit en die fiets toelaat om vrywiel, anders as met wringkragomskakelaar outomaties, is daar geen ledige kruip met 'n behoorlik verstelbare sentrifugale koppelaar. Soos die enjinspoed styg, draai teengewigte binne die koppelaarsamestelling geleidelik verder uitwaarts totdat hulle begin kontak maak met die binnekant van die buitenste behuising en 'n toenemende hoeveelheid enjinkrag en wringkrag oordra. Die effektiewe "bytpunt" of "bytpunt"[35] word outomaties deur ewewig gevind, waar die krag oorgedra word deur die (nog-gly) koppelaar is gelyk aan wat die enjin kan verskaf. Dit laat relatief vinnige volgas toe opstygings (met die koppelaar so verstel dat die enjin op die hoogste wringkrag is) sonder dat die enjin vertraag of vasval, asook meer ontspanne wegspring en laespoed-maneuvers by laer versnelling en RPM's.

Gebruik in passasiersmotors

1900's—1920's

Bollée Type F Torpedo met ratskakelring binne die stuurwiel

In 1901, Amédée Bollée 'n metode ontwikkel om ratte te verwissel wat nie die gebruik van 'n koppelaar vereis het nie en geaktiveer is deur 'n ring wat binne die stuurwiel gemonteer is.[36] Een motor wat hierdie stelsel gebruik het, was die 1912 Bollee Tipe F Torpedo.

1930's—1940's

Voor die koms van die eerste massavervaardigde hidrouliese outomatiese ratkas (die General Motors Hydra-Matic) in 1940, het verskeie Amerikaanse vervaardigers verskeie toestelle aangebied om die hoeveelheid koppelaar- of skuifinvoer wat benodig word, te verminder.[37] Hierdie toestelle was bedoel om die moeilikheid van die bedryf van die ongesinchroniseerde handratkaste, of "crash gearboxes", wat algemeen gebruik is, veral in stop-start-ry.

'n Vroeë stap in die rigting van outomatiese transmissies was die 1933–1935 TAAL Self-Shifter,[38][39][40][41] wat outomaties tussen twee vorentoe ratte geskakel het in die "vorentoe"-modus (of tussen twee korter ratverhoudings in die "noodlaag"-modus). Staande wegspring het vereis dat die bestuurder die koppelaarpedaal gebruik. Die Self-Shifter het die eerste keer in Mei 1933 verskyn en is as standaard op die Royale en as 'n opsie op die Flying Cloud S-4 aangebied.[42]

In 1937 het die vierspoed Oldsmobiel Outomatiese Veiligheidsratkas is ingestel op die Oldsmobile Ses en Oldsmobile Eight-modelle.[38] Dit het 'n planetêre ratstel met 'n koppelaarpedaal gebruik om van stilstand te begin en tussen die "lae" en "hoë" reekse te skakel.[43][44][45] Die outomatiese veiligheidsratkas is vervang deur die voloutomatiese Hydra-Matic vir die 1940-modeljaar.[46][47]

Die 1938–1939 Buick Special was beskikbaar met 'n ander Self-Shifter 4-spoed semi-outomatiese ratkas,[48][49][50] wat 'n handkoppelaar gebruik het om van stilstand te begin en 'n outomatiese koppelaar vir ratwisseling.

Die 1941 Chrysler M4 Vacamatic ratkas was 'n tweegang-handratkas met 'n integrale onderdryfeenheid, 'n tradisionele handkoppelaar en 'n vloeistofkoppeling tussen die enjin en die koppelaar.[51][52][53] Die tweespoed-transmissie het "hoë" en "lae" reekse gehad, en die koppelaar is gebruik wanneer die bestuurder tussen reekse wou wissel. Vir normale bestuur sal die bestuurder die koppelaar druk, die hoë reeks kies en dan die koppelaar los. Sodra die versneller gedruk is, sal die vloeistofkoppeling inskakel en die motor sal vorentoe begin beweeg, met die onderdryfeenheid aangeskakel om 'n laer ratverhouding te verskaf. Teen tussen 15–20 mph (24–32 km/h) sal die bestuurder die versneller aflig en die onderdryfeenheid sal ontkoppel. Die Vacamatic is deur 'n soortgelyke vervang M6 Presto-Matic transmissie vir die 1946-modeljaar.

Soortgelyke ontwerpe is vir die 1941–1950 gebruik Hudson Drive-Meester[54][55] en die noodlottige 1942 Lincoln Liquimaties.[56][57] Albei hierdie het 'n 3-spoed gekombineer Handratkas met outomatiese oorskakeling tussen die 2de en 3de ratte, pleks van die Vacamatic se “underdrive”-eenheid.

Die Packard Electro-Matic, wat in die 1941 bekendgestel is Packard Clipper en Packard 180, was 'n vroeë koppelaarlose handratkas wat 'n tradisionele wrywingkoppelaar met outomatiese vakuumwerking gebruik het, wat deur die posisie van die versneller beheer is.

1950's-1960's

Die motor produkte manumatiese stelsel, beskikbaar op die 1953 Ford Anglia 100E, was 'n vakuum-aangedrewe outomatiese koppelaarstelsel wat aangedryf is deur 'n skakelaar wat geaktiveer is wanneer die ratstok geskuif is. Die stelsel kan die gaskabel beheer (om die enjin teen die vereiste RPM vir die ratwisseling te hou) en die tempo van koppelaarinskakeling verander.[58] Die opeenvolgende Newtondrive-stelsel, beskikbaar op die 1957–1958 Ford Anglia, het ook voorsiening gemaak vir verstik beheer. 'n Soortgelyke produk was die Duitse Saxomat outomatiese koppelaarstelsel, wat in die middel-1950's bekend gestel is en op verskeie Europese motors beskikbaar is.[59]

Die Citroën DS, wat in 1955 bekend gestel is, het 'n hidrouliese stelsel met 'n hidroulies-aangedrewe spoedbeheerder en luierspoed-verhoogtoestel om ratte te kies en die andersins konvensionele koppelaar te bedien. Dit het koppelaarlose verskuiwing met 'n enkel moontlik gemaak kolom-gemonteerde kieser, terwyl die bestuurder terselfdertyd die versneller afgelig het om van rat te verander. Hierdie stelsel het in die VSA die bynaam "Citro-Matic" gekry

Vir die 1962-modeljaar, Amerikaanse Motors het die E-Stick bekendgestel, wat die koppelaarpedaal in die uitgeskakel het Rambler Amerikaans met standaard driegang-handratkas.[60] Hierdie outomatiese koppelaar het enjinoliedruk as 'n hidrouliese bron gebruik en was beskikbaar vir minder as $60.[61] In vergelyking met voloutomatiese transmissies van destyds, het die E-Stick die brandstofverbruik van 'n stokskuif gebied, met vakuum en elektriese skakelaars wat die koppelaar beheer. Die E-Stick driegangratkas is op die groter aangebied Rambler Classic modelle, saam met 'n oordryfeenheid.[62] Die stelsel was slegs beskikbaar met 6-silinder-enjins, en die gebrek aan 'n koppelaar was ongewild, so dit is na 1964 gestaak.[63]

Die 1967 Volkswagen WSK (Omskakelaar koppelaar transmissie; Engels: Wringkragomsetter skakel/koppelaar ratkas), gebruik in die Besie, Tipe 3 en Karmann Ghia, was een van die eerste ratkaste van sy soort, met 'n outomatiese meganiese koppelaar en 'n wringkragomsetter. Dit was ook bekend as die Autostick. Verskuiwing is met die hand deur die bestuurder gedoen. Die outomatiese meganiese koppelaar het die motor van 'n stilstand laat versnel, terwyl die wringkragomskakelaar dit in enige rat moontlik gemaak het. Demp enjinvibrasies en verskaf wringkragvermenigvuldiging, dit het as 'n soort "reduksieratkas" gefunksioneer, dus het die werklike meganiese ratkas net drie vorentoe ratte nodig gehad (dit is hoekom konvensionele outomatiese ratkas met wringkragomsetters gewoonlik minder ratte as handratkas het). Die WSK het geen "eerste" rat gehad nie; in plaas daarvan is die eerste rat in trurat omgeskakel, en die tweede rat is eerste gemerk (met die derde en vierde ratte onderskeidelik as tweede en derde gemerk).[64]

Die Chevrolet Torque-Drive transmissie, ingestel op die 1968 Chevrolet Nova en Camaro, is een van 'n paar voorbeelde waar 'n semi-outomatiese ratkas gebaseer was op 'n konvensionele hidrouliese outomatiese ratkas (eerder as 'n standaard handratkas). Die Torque-Drive was in wese 'n 2-spoed Powerglide outomatiese ratkas sonder die vakuummodulator, wat vereis dat die bestuurder met die hand ratte tussen "Laag" en "Hoog" oorskakel. Die kwadrantaanwyser op Torque-Drive-motors was "Park-RN-Hi-1st". Die bestuurder sal die motor in "1ste" begin, dan beweeg die hefboom na "Hallo" wanneer verlang. Die Torque-Drive is aan die einde van 1971 gestaak en vervang deur 'n tradisionele hidrouliese outomatiese ratkas. Ander voorbeelde van semi-outomatiese ratkas gebaseer op hidrouliese outomatiese ratkas was die Ford 3-spoed semi-outomatiese ratkas wat in die 1970–1971 gebruik is Ford Maverick, vroeë weergawes van Honda se 1972–1988 Hondamatic 2-spoed en 3-spoed transmissies, en die Daihatsu Diamatic 2-spoed transmissie wat in die 1985–1991 gebruik is Daihatsu Charade.

Deel:
Gesels