eesti keel
A poolautomaatne käigukast on mitme kiirusega ülekanne kus on osa selle tegevusest automatiseeritud (tavaliselt käivitatakse sidur), kuid sõiduki paigalt käivitamiseks ja käsitsi käikude vahetamiseks on siiski vaja juhi panust. Poolautomaatkäigukastid olid kasutusel peaaegu eranditult mootorratastel ja põhinevad tavapärasel manuaalkäigukastid või järjestikused manuaalkäigukastid, kuid kasutage automaatsidurisüsteemi. Kuid mõned poolautomaatsed käigukastid on põhinenud ka standardhüdraulikal automaatkäigukastid koos pöördemomendi muundurid ja planetaarkäigukastid.
Teatud tüüpi poolautomaatkäigukastide nimetused hõlmavad järgmist sidurita manuaal,automaatne manuaal,automaatsiduri manuaal,ja mõla-vahetus ülekanded.[8][9][10] Need süsteemid hõlbustavad juhi jaoks käiguvahetust, käivitades sidurisüsteemi automaatselt, tavaliselt kasutades lülitid mis käivitavad an täiturmehhanism või servo, nõudes samas juhilt käsitsi käiguvahetust. See on kontrastiks a eelvalikuga käigukast, milles juht juhib sidurit ja valib järgmise ülekandearvu, kuid käiguvahetus toimub käigukasti sees automaatselt.
Poolautomaatkäigukastid kasutati esmakordselt autodes, mis kasvas populaarsemaks 1930. aastate keskel, kui neid pakkusid mitmed Ameerika autotootjad. Traditsioonilistest hüdraulilistest automaatkäigukastidest vähem levinud poolautomaatkäigukastid on sellegipoolest tehtud kättesaadavaks erinevatel autode ja mootorrataste mudelitel ning on jäänud tootmisesse kogu 21. sajandiks. Käigulabafunktsiooniga poolautomaatkäigukastid on kasutatud erinevates võidusõiduautod ja need võeti esmakordselt kasutusele, et juhtida autode elektrohüdraulilist käiguvahetusmehhanismi Ferrari 640 Vormel 1 auto 1989. aastal. Neid süsteeme kasutatakse praegu mitmesugustes tipptasemel võidusõiduautode klassides; kaasa arvatud Vormel 1, IndyCar ja matkaautode võidusõit. Muud rakendused hõlmavad mootorrattaid, veoautosid, busse ja raudteesõidukid.
Poolautomaatsed hõlbustavad lihtsamaks käiguvahetused eemaldades vajaduse vajutada siduripedaali või hooba samaaegselt käiguvahetusega. Enamikul poolautomaatkäigukastiga autodel ei ole standardset siduripedaali, kuna sidur on kaugjuhitav. Samuti ei ole enamikul poolautomaatkäigukastiga mootorratastel tavalist sidurihooba. juhtraud.
Enamik poolautomaatkäigukastidest põhinevad tavapärasel manuaalkäigukastil. Need võivad olla osaliselt automatiseeritud käigukastiga. Kui sidur muutub automaatseks, muutub käigukast poolautomaatseks. Need süsteemid nõuavad siiski juhi käsitsi käigu valimist. Seda tüüpi ülekandeid nimetatakse a sidurita manuaal või an automatiseeritud käsiraamat.
Enamikus vanemate sõiduautode poolautomaatsetest käigukastidest on säilinud manuaalkäigukasti tavaline H-mustriga käiguvahetaja; samamoodi säilitavad vanemate mootorrataste poolautomaatsed käigukastid tavapärase jalgkäigukangi, nagu täismanuaalkäigukastiga mootorrattal. Uuemate mootorrataste, võidusõiduautode ja muud tüüpi sõidukite poolautomaatsüsteemid kasutavad aga sageli käiguvaliku meetodeid, näiteks käiguvahetajaid. rool või päästikud lähedal juhtraud.[11][12][13][14][15][16][17]
Aastate jooksul on kasutatud mitmeid erinevaid siduri käivitamise automatiseerimise vorme, alates hüdrauliline, pneumaatilised ja elektromehaaniline sidurid külge vaakum töötav,[18] elektromagnetiline ja isegi tsentrifugaalsidurid. Vedeliku ühendused (kõige sagedamini ja varem kasutatud varajastes automaatkäigukastides) on ka erinevad tootjad kasutanud, tavaliselt koos mehaanilise hõõrdsiduriga, et vältida sõiduki seiskumist seisma jäämisel või tühikäigul.
Tüüpiline poolautomaatkäigukasti konstruktsioon võib toimida kasutades Halli efekti andurid või mikrolülitid käigukangi kasutamisel soovitud käiguvahetuse suuna tuvastamiseks. Nende andurite väljund koos seadmega ühendatud anduri väljundiga käigukast mis mõõdab selle hetkekiirust ja käiku, sisestatakse a käigukasti juhtseade, elektrooniline juhtseade, mootori juhtseade või mikroprotsessor,[19][20] või muud tüüpi elektroonilist juhtimissüsteemi. See juhtimissüsteem määrab seejärel optimaalse ajastuse ja pöördemomendi, mis on vajalik siduri sujuvaks lülitumiseks.
Elektrooniline juhtseade toidab täiturmehhanismi, mis lülitab siduri sujuvalt sisse ja välja. Mõnel juhul käivitab sidur a servomootor ühendatud käigukastiga a lineaarne täiturmehhanism, mis läbi a hüdrosilinder täidetud hüdrovedelik alates pidurisüsteem, vabastab siduri. Muudel juhtudel võib sisemine siduri ajam olla täielikult elektriline, kui siduri peaajam saab toite elektrimootor või solenoid või isegi pneumaatiline, kus siduri peaajam on a pneumaatiline ajam mis vabastab siduri.
Sidurita manuaalne süsteem nimega the Autostick, oli poolautomaatkäigukast, mille tutvustas Volkswagen mudeliaastaks 1968. Turustada kui Volkswageni automaatne pulgavahetus, ühendati tavaline kolmekäiguline manuaalkäigukast vaakumajamiga automaatse sidurisüsteemiga. Käigukangi ülaosa oli mõeldud elektrilüliti vajutamiseks ja aktiveerimiseks, st juhi käega puudutamisel. Vajutamisel töötas lüliti 12-voldise pingega solenoid, mis omakorda juhtis vaakumsiduri täiturmehhanismi, vabastades nii siduri ja võimaldades käike vahetada. Kui juhi käsi käigukangilt eemaldatakse, lülitub sidur automaatselt uuesti sisse. Käigukast oli varustatud ka pöördemomendi muunduriga, mis võimaldas autol töötada tühikäigul nagu automaatkäigul, samuti peatuda ja paigalt startida mis tahes käiguga.[21][22][23]
Alates 1990. aastate lõpust võtsid autotootjad kasutusele nn automatiseeritud manuaalkäigukast (AMT), mis on mehaaniliselt sarnane varasemate sidurita manuaalkäigukastisüsteemidega ja mille juured on neist. AMT toimib samamoodi nagu vanemad poolautomaatsed ja sidurita manuaalkäigukastid, kuid kahe erandiga; see on võimeline juhtima nii sidurit kui ka käike automaatselt ning ei kasuta pöördemomendi muundurit. Nihutamine toimub kas automaatselt alates a ülekande juhtseade (TCU) või käsitsi kas käigukangi või rooli taha paigaldatud käigukangide abil. AMT-d ühendavad manuaalkäigukasti kütusesäästlikkuse automaatkäigukastide käiguvahetuse lihtsusega. Nende suurimaks miinuseks on TCU poolt lahtiühendatava mehaanilise siduri tõttu kehv käiguvahetusmugavus, mis on kergesti märgatav kui "võnkuma".[tsitaat vaja] Mõned käigukastitootjad on proovinud seda probleemi lahendada, kasutades liiga suuri sünkroniseerimisrõngaid ja käiguvahetuse ajal sidurit täielikult avamata – mis teoreetiliselt töötab, kuid 2007. aasta seisuga pole selliste funktsioonidega seeriatootmises autosid olnud.[vajab värskendamist] Sõiduautodes on tänapäevastel AMT-del üldiselt kuus kiirust (mõnel on ka seitse) ja üsna pikk käik. Koos nutika käiguvahetuse programmiga võib see kütusekulu oluliselt vähendada. Üldiselt on kahte tüüpi AMT-sid: integreeritud AMT-d ja lisa-AMT-d. Integreeritud AMT-d kavandati spetsiaalsete AMT-deks, samas kui lisa-AMT-d on tavaliste manuaalsete edastuste teisendamine AMT-deks.[tsitaat vaja]
Automatiseeritud manuaalkäigukast võib sisaldada täisautomaatset režiimi, kus juht ei pea üldse käike vahetama.[24] Neid jõuülekandeid võib kirjeldada kui standardset manuaalkäigukasti, millel on automaatne sidur ja automaatne käiguvahetus, mis võimaldab neil töötada samamoodi nagu traditsioonilised automaatkäigukastid. TCU vahetab automaatselt käike, kui näiteks mootor on punase joonega. AMT saab lülitada sidurita manuaalrežiimile, kus saab käike üles või alla lülitada konsoolile paigaldatav käiguvalija või labakäibid.[25] Selle hind on madalam kui tavalistel automaatkäigukastidel.[26]
Automatiseeritud manuaalkäigukast (kaubanimed hõlmavad SMG-III) ei tohi segi ajada "manumaatilise" automaatkäigukastiga (turustatakse selliste kaubanimede all nagu Tiptronic, Steptronic, Sportlikja Geartronic). Kuigi need süsteemid tunduvad pealiskaudselt sarnased, kasutab manuaalkäigukastis automaatkäigukastis kasutatava siduri asemel pöördemomendi muundurit nagu automaatkäigukast. Automaatne käsiraamat võib anda juhile täieliku kontrolli käiguvaliku üle, samas kui käsiraamat lükkab tagasi käiguvahetuse taotluse, mis võib põhjustada mootori seiskumise (liiga vähesest RPM) või ülepööramine. [24] Automatiseeritud manuaalkäigukasti automaatrežiim madalal või sagedasel peatumiskiirusel on vähem sujuv kui manuaalkäigukastil ja muudel automaatkäigukastidel.
Mitmed poolautomaatsed käigukastid, mida kasutavad mootorrattad ja võidusõiduautod, põhinevad tegelikult mehaaniliselt järjestikused manuaalkäigukastid. Mootorrataste poolautomaatsed käigukastid jätavad üldiselt sidurihoova välja, kuid säilitavad tavapärase kanna ja varba käigukangi.
Mootorrataste poolautomaatsed käigukastid põhinevad tavapärastel järjestikustel manuaalkäigukastidel ja kasutavad tavaliselt a tsentrifugaalsidur.[34] Tühikäigul on mootor käigukasti sisendvõlli küljest lahti ühendatud, võimaldades nii sellel kui ka jalgrattal vabajooksu, erinevalt pöördemomendi muunduri automaatikatest, puudub tühikäigu libisemine korralikult reguleeritud tsentrifugaalsiduriga. Mootori pöörlemiskiiruse tõustes pöörduvad sidurisõlmes olevad vastukaalud järk-järgult veelgi väljapoole, kuni need hakkavad puutuma kokku väliskorpuse sisemusega ning edastama üha suuremat mootorivõimsust ja pöördemomenti. Efektiivne "hammustuspunkt" või "hammustuspunkt"[35] leitakse automaatselt tasakaalu järgi, kus (veel libiseva) siduri kaudu edastatav jõud on võrdne sellega, mida mootor suudab pakkuda. See võimaldab suhteliselt kiiret täisgaasi õhkutõusmised (seadistatud siduriga, et mootor on maksimaalsel pöördemomendil) ilma mootori aeglustumise või kinnijäämiseta, samuti lõdvemad käivitumised ja manöövrid madalal kiirusel madalamal gaasil ja RPM-id.
Aastal 1901, Amédée Bollée töötas välja käikude vahetamise meetodi, mis ei nõudnud siduri kasutamist ja mis aktiveeriti rooli sisse paigaldatud rõnga abil.[36] Üks seda süsteemi kasutanud auto oli 1912. aasta auto Bollee F-tüüpi torpeedo.
Enne esimese masstoodetud hüdraulilise automaatkäigukasti saabumist ( General Motors Hydra-Matic) pakkusid mitmed Ameerika tootjad 1940. aastal erinevaid seadmeid, et vähendada siduri või käiguvahetuse vajalikku sisendit.[37] Nende seadmete eesmärk oli vähendada seadme kasutamise raskusi sünkroniseerimata manuaalkäigukastid või "avariikäigukastid", mida tavaliselt kasutati, eriti stop-start-sõidul.
Varajane samm automatiseeritud käigukasti suunas oli 1933.–1935 KEEL Iseseisev nihutaja,[38][39][40][41] mis lülitus režiimis "edasi" automaatselt kahe edasikäigu vahel (või "hädamadala" režiimis kahe lühema käigu vahel). Püstkäivitus nõudis juhilt siduripedaali kasutamist. Self-Shifter ilmus esmakordselt 1933. aasta mais ja seda pakuti Royale'i standardvarustuses ja Flying Cloud S-4 lisavarustusena.[42]
1937. aastal neljakäiguline Oldsmobile aastal võeti kasutusele automaatne ohutuskäigukast Oldsmobile Six ja Oldsmobile Eight mudelid.[38] See kasutas paigalt startimiseks ja "madala" ja "kõrge" vahemiku vahel vahetamiseks siduripedaaliga planetaarkäigukasti.[43][44][45] Automaatne ohutuskäigukast asendati 1940. mudeliaastal täisautomaatse Hydra-Maticuga.[46][47]
Aastatel 1938–1939 Buick Special oli saadaval teise Self-Shifteri 4-käigulise poolautomaatkäigukastiga,[48][49][50] mis kasutas paigalt käivitamiseks manuaalsidurit ja käiguvahetuseks automatiseeritud sidurit.
1941. aasta Chrysler M4 Vacamatic käigukast oli kahekäiguline manuaalkäigukast, millel oli sisseehitatud alaajam, traditsiooniline manuaalsidur ning mootori ja siduri vaheline vedelikuühendus.[51][52][53] Kahekäigulisel käigukastil oli "kõrge" ja "madal" vahemik ning sidurit kasutati siis, kui juht soovis vahemike vahel vahetada. Tavaliseks sõiduks vajutab juht sidurit, valib High range ja vabastab seejärel siduri. Kui gaasipedaali vajutati, lülitub vedeliku sidur sisse ja auto hakkab edasi liikuma, kusjuures alaveoseade on sisse lülitatud, et tagada väiksem ülekandearv. Kiirusel 15–20 miili tunnis (24–32 km/h) tõstab juht gaasipedaali ja alaajam lülitub välja. Vacamatic asendati sarnasega M6 Presto-Matic käigukast mudeliaasta 1946 jaoks.
Sarnaseid kujundusi kasutati 1941.–1950 Hudson Drive-Master[54][55] ja õnnetu 1942. a Lincoln Liquimatic.[56][57] Mõlemad kombineerisid 3-käigulise manuaal käigukast automaatse käiguvahetusega 2. ja 3. käigu vahel, Vacamaticu "alaajami" asemel.
Packard Electro-Matic, mis võeti kasutusele 1941. aastal Packard Clipper ja Packard 180 oli varajane sidurita manuaalkäigukast, mis kasutas traditsioonilist hõõrdsidurit koos automaatse vaakumtööga, mida juhiti gaasipedaali asendiga.
The autotööstuse tooted Manuaalne süsteem, saadaval 1953. aastal Ford Anglia 100E oli vaakummootoriga automaatne sidurisüsteem, mida käivitas lüliti, mis käivitub alati, kui käigukangi liigutati. Süsteem võib juhtida gaasitrossi (et hoida mootorit käiguvahetuseks vajalikul pöörete arvul) ja muuta siduri sisselülitamise kiirust.[58] Järjestikusel Newtondrive'i süsteemil, mis oli saadaval mudelitel 1957–1958 Ford Anglia, oli samuti ette nähtud lämbuma kontroll. Sarnane toode oli sakslane Saxomat automaatne sidurisüsteem, mis võeti kasutusele 1950. aastate keskel ja mis oli saadaval erinevatel Euroopa autodel.[59]
The 1955. aastal esitletud Citroën DS kasutas a hüdrosüsteem hüdrauliliselt juhitava kiiruse regulaatori ja tühikäigu kiiruse suurendamise seadmega, et valida käike ja kasutada muidu tavapärast sidurit. See võimaldas sidurivaba käiguvahetust üheainsaga kolonnile kinnitatud lüliti, samal ajal kui juht tõstis käigu vahetamiseks gaasipedaali maha. See süsteem kandis USA-s hüüdnime "Citro-Matic".
1962. mudeliaasta kohta Ameerika mootorid tutvustas E-Sticki, mis kõrvaldas siduripedaali Ameerika Rambler standardse kolmekäigulise manuaalkäigukastiga.[60] See automaatsidur kasutas hüdraulikaallikana mootoriõli rõhku ja oli saadaval vähem kui 60 dollari eest.[61] Võrreldes tolleaegsete täisautomaatsete käigukastidega pakkus E-Stick kütusesäästlikkust, mis sarnaneb pulgavahetusega, sidurit juhivad vaakum- ja elektrilülitid. Suuremale pakuti kolmekäigulist E-Sticki käigukasti Rambler Classic mudelid koos ülekäigukastiga.[62] Süsteem oli saadaval ainult 6-silindriliste mootoritega ja siduri puudumine osutus ebapopulaarseks, mistõttu selle tootmine lõpetati pärast 1964. aastat.[63]
1967. aasta Volkswagen WSK (Konverteri siduri käigukast; Inglise: Pöördemomendi muunduri käigukasti/siduri käigukast), mida kasutatakse mardikas, Tüüp 3 ja Karmann Ghia oli üks esimesi omataolisi automaatse mehaanilise siduri ja pöördemomendi muunduriga käigukaste. Seda tunti ka kui Autostick. Käiguvahetust tegi juht käsitsi. Automaatne mehaaniline sidur võimaldas autol peatusest kiirendada, samas kui pöördemomendi muundur võimaldas seda teha mis tahes käiguga. Mootori vibratsiooni summutades ja pöördemomendi mitmekordistamist võimaldades toimis see omamoodi "reduktorkäigukastina", nii et tegelik mehaaniline käigukast vajas ainult kolme edasikäiku (sellepärast on pöördemomendi muunduriga automaatkäigukastidel tavaliselt vähem käike kui manuaalkäigukastidel). WSK-l ei olnud "esimest" käiku; selle asemel muudeti esimene käik tagurpidikäiguks ja teine käik märgiti esimesena (kolmas ja neljas käik olid vastavalt märgistatud teise ja kolmandana).[64]
The Chevrolet Torque-Drive ülekanne, mis võeti kasutusele 1968. aastal Chevrolet Nova ja Camaro on üks väheseid näiteid, kus poolautomaatkäigukast põhines tavapärasel hüdraulilisel automaatkäigukastil (mitte tavalisel manuaalkäigukastil). Torque-Drive oli sisuliselt 2-käiguline Powerglide automaatkäigukast ilma vaakummodulaatorita, mis nõuab juhilt käsitsi käiguvahetust madala ja kõrge vahel. Torque-Drive autode kvadrandinäidik oli "Park-RN-Hi-1st". Juht käivitab auto 1. asendis, seejärel liigutab kangi soovi korral asendisse "Tere". Torque-Drive'i tootmine lõpetati 1971. aasta lõpus ja see asendati traditsioonilise hüdraulilise automaatkäigukastiga. Teised näited hüdroautomaatikatel põhinevatest poolautomaatkäigukastidest olid Fordi 3-käiguline poolautomaatkäigukast, mida kasutati aastatel 1970–1971. Ford Maverick, Honda varased versioonid 1972–1988 Hondamatic 2- ja 3-käigulised käigukastid ning Daihatsu Diamaatiline 2-käiguline käigukast, mida kasutati aastatel 1985–1991 Daihatsu Charade.