فارسی
A گیربکس نیمه اتوماتیک هست یک انتقال چند سرعته جایی که بخشی از عملیات آن است خودکار (معمولاً فعال کردن کلاچ)، اما ورودی راننده همچنان برای راه اندازی خودرو از حالت سکون و تعویض دستی دنده مورد نیاز است. گیربکس های نیمه اتوماتیک تقریباً به طور انحصاری در موتورسیکلت ها استفاده می شدند و بر اساس معمولی هستند گیربکس های دستی یا گیربکس های دستی متوالی، اما از سیستم کلاچ اتوماتیک استفاده می کنند. اما برخی از گیربکس های نیمه اتوماتیک نیز بر پایه هیدرولیک استاندارد ساخته شده اند گیربکس های اتوماتیک با مبدل های گشتاور و چرخ دنده های سیاره ای
نام انواع خاصی از گیربکس های نیمه اتوماتیک شامل دستی بدون کلاچ,دستی خودکار,کتابچه راهنمای کلاچ خودکار,و دست و پا زدن انتقالات[8][9][10] این سیستمها با کارکرد خودکار سیستم کلاچ، معمولاً از طریق، تعویض دنده را برای راننده تسهیل میکنند سوئیچ ها که باعث تحریک فعال کننده یا سروو، در حالی که هنوز راننده باید دنده ها را به صورت دستی تعویض کند. این در تضاد با الف است گیربکس پیش انتخاب، که در آن راننده کلاچ را کار می کند و نسبت دنده بعدی را انتخاب می کند، اما تعویض دنده در جعبه دنده به طور خودکار انجام می شود.
اولین استفاده از گیربکس های نیمه اتوماتیک در خودروها بود که در اواسط دهه 1930 محبوبیت بیشتری پیدا کرد، زمانی که توسط چندین خودروساز آمریکایی عرضه شد. گیربکس های نیمه اتوماتیک که نسبت به گیربکس های اتوماتیک هیدرولیک سنتی کمتر رایج هستند، با این وجود در مدل های مختلف خودرو و موتورسیکلت در دسترس بوده و در طول قرن بیست و یکم در حال تولید باقی مانده اند. گیربکس های نیمه اتوماتیک با عملکرد تعویض پدال در موارد مختلف مورد استفاده قرار گرفته اند اتومبیل های مسابقه ای، و برای اولین بار برای کنترل مکانیزم تعویض دنده الکتروهیدرولیک معرفی شدند فراری 640 ماشین فرمول یک در سال 1989. این سیستم ها در حال حاضر در انواع کلاس های اتومبیل های مسابقه ای سطح بالا استفاده می شوند. شامل فرمول یک، ایندی کار، و مسابقات اتومبیل رانی تور. از دیگر کاربردها می توان به موتور سیکلت، کامیون، اتوبوس و وسایل نقلیه راه آهن
نیمه اتوماتیک آسان تر است تعویض دنده با حذف نیاز به فشار دادن پدال کلاچ یا اهرم همزمان با تعویض دنده. اکثر خودروهایی که دارای گیربکس نیمه اتوماتیک هستند به پدال کلاچ استاندارد مجهز نیستند زیرا کلاچ از راه دور کنترل می شود. به طور مشابه، اکثر موتورسیکلتهای دارای گیربکس نیمه اتوماتیک به اهرم کلاچ معمولی روی فرمان
اکثر گیربکس های نیمه اتوماتیک مبتنی بر گیربکس دستی معمولی هستند. آنها می توانند انتقال نیمه اتوماتیک باشند. هنگامی که کلاچ خودکار می شود، گیربکس نیمه اتوماتیک می شود. با این حال، این سیستم ها هنوز نیاز به انتخاب دنده دستی توسط راننده دارند. این نوع انتقال a نامیده می شود دستی بدون کلاچ یا یک کتابچه راهنمای خودکار.
اکثر گیربکس های نیمه اتوماتیک در خودروهای سواری قدیمی تر، شیفتر معمولی الگوی H یک گیربکس دستی را حفظ می کنند. به طور مشابه، گیربکس های نیمه اتوماتیک در موتورسیکلت های قدیمی تر مانند موتورسیکلت هایی با گیربکس کاملا دستی، اهرم تعویض پا معمولی را حفظ می کنند. با این حال، سیستمهای نیمه اتوماتیک در موتورسیکلتهای جدیدتر، اتومبیلهای مسابقهای و سایر انواع وسایل نقلیه اغلب از روشهای انتخاب دنده مانند پدالهای تعویض دنده در نزدیکی فرمان یا محرک های نزدیک به فرمان[11][12][13][14][15][16][17]
چندین شکل مختلف از اتوماسیون برای فعال سازی کلاچ در طول سال ها استفاده شده است هیدرولیک، پنوماتیک و الکترومکانیکی چنگال به تحت خلاء،[18] الکترومغناطیسی و حتی کلاچ های گریز از مرکز کوپلینگ های مایع (معمولاً و قبلاً در گیربکسهای خودکار اولیه استفاده میشد) همچنین توسط سازندگان مختلف، معمولاً در کنار نوعی کلاچ اصطکاکی مکانیکی، برای جلوگیری از توقف خودرو هنگام توقف یا توقف استفاده میشد. بیکار
یک طراحی گیربکس نیمه اتوماتیک معمولی ممکن است با استفاده از آن کار کند سنسورهای جلوه هال یا میکرو سوئیچ ها برای تشخیص جهت تعویض درخواستی هنگام استفاده از دنده. خروجی این سنسورها با خروجی سنسور متصل به گیربکس که سرعت و دنده فعلی آن را اندازه گیری می کند، به a وارد می شود واحد کنترل انتقال، واحد کنترل الکترونیکی، واحد کنترل موتور، یا ریزپردازنده،[19][20] یا نوع دیگری از سیستم کنترل الکترونیکی. سپس این سیستم کنترل زمان و گشتاور بهینه مورد نیاز برای درگیری صاف کلاچ را تعیین می کند.
واحد کنترل الکترونیکی یک محرک را تغذیه می کند که کلاچ را به شیوه ای صاف درگیر و جدا می کند. در برخی موارد، کلاچ توسط a فعال می شود سروموتور به یک آرایش چرخ دنده برای یک محرک خطی، که از طریق a سیلندر هیدرولیکی پر شده با سیال هیدرولیک از سیستم ترمز، کلاچ را جدا می کند. در موارد دیگر، محرک داخلی کلاچ ممکن است کاملاً الکتریکی باشد، که در آن محرک اصلی کلاچ توسط یک موتور الکتریکی یا شیر برقی یا حتی پنوماتیکی که در آن محرک اصلی کلاچ a محرک پنوماتیک که کلاچ را جدا می کند.
یک سیستم دستی بدون کلاچ به نام the خودکار، یک گیربکس نیمه اتوماتیک بود که توسط فولکس واگن برای مدل سال 1968 به عنوان فولکس واگن اتوماتیک استیک شیفت، یک گیربکس سه سرعته دستی معمولی به یک سیستم کلاچ اتوماتیک با خلاء متصل شد. قسمت بالای دسته دنده طوری طراحی شده بود که کلید برق را فشار داده و فعال کند، یعنی در صورت لمس دست راننده. با فشار دادن، سوئیچ 12 ولت کار می کرد شیر برقی، که به نوبه خود محرک کلاچ خلاء را کار می کرد، بنابراین کلاچ را جدا می کرد و امکان تعویض بین دنده ها را فراهم می کرد. با برداشتن دست راننده از تعویض دنده، کلاچ به طور خودکار دوباره درگیر می شود. گیربکس همچنین مجهز به مبدل گشتاور بود که به خودرو امکان می داد در دنده مانند اتوماتیک در حالت آرام حرکت کند و همچنین در هر دنده ای از حالت سکون متوقف شود و شروع به کار کند.[21][22][23]
با شروع در اواخر دهه 1990، خودروسازان چیزی را معرفی کردند که امروزه به آن an می گویند گیربکس دستی خودکار (AMT)، که از نظر مکانیکی شبیه به سیستمهای انتقال دستی بدون کلاچ قبلی است و ریشه در آن دارد. AMT مانند گیربکس های دستی نیمه اتوماتیک و بدون کلاچ قدیمی عمل می کند، اما با دو استثنا. هم می تواند کلاچ را کار کند و هم دنده را به طور خودکار تغییر دهد و از مبدل گشتاور استفاده نمی کند. جابجایی یا به صورت خودکار از a انجام می شود واحد کنترل انتقال (TCU)، یا به صورت دستی از دکمه دنده یا پدل های تعویض دنده که پشت فرمان نصب شده اند. AMT ها بهره وری سوخت گیربکس های دستی را با سهولت تعویض دنده گیربکس های اتوماتیک ترکیب می کنند. بزرگترین نقطه ضعف آنها راحتی تعویض دنده به دلیل جدا شدن کلاچ مکانیکی توسط TCU است که به راحتی به عنوان "تکان" قابل مشاهده است.[استناد مورد نیاز است] برخی از سازندگان گیربکس سعی کردهاند این مشکل را با استفاده از حلقههای همگامساز بزرگ و باز نکردن کامل کلاچ در هنگام تعویض دنده حل کنند - که در تئوری کار میکند، اما تا سال 2007، هیچ خودروی تولید سری با چنین عملکردی وجود نداشته است.[نیاز به به روز رسانی دارد] در خودروهای سواری، AMT های مدرن به طور کلی دارای شش سرعت (اگرچه برخی دارای هفت سرعت) و دنده نسبتاً طولانی هستند. در ترکیب با برنامه تعویض دنده هوشمند، این می تواند مصرف سوخت را به میزان قابل توجهی کاهش دهد. به طور کلی دو نوع AMT وجود دارد: AMT های یکپارچه و AMT های افزودنی. AMT های یکپارچه برای AMT های اختصاصی طراحی شده اند، در حالی که AMT های الحاقی تبدیل گیربکس های دستی استاندارد به AMT هستند.[استناد مورد نیاز است]
یک گیربکس دستی خودکار ممکن است یک حالت کاملا اتوماتیک داشته باشد که در آن راننده اصلاً نیازی به تعویض دنده نداشته باشد.[24] این گیربکسها را میتوان بهعنوان یک گیربکس دستی استاندارد با کلاچ خودکار و کنترل تعویض دنده خودکار توصیف کرد که به آنها اجازه میدهد مانند گیربکسهای اتوماتیک سنتی کار کنند. TCU به طور خودکار دنده ها را تعویض می کند اگر مثلاً موتور باشد خط قرمز شده AMT را می توان به حالت دستی بدون کلاچ تغییر داد که در آن می توان با استفاده از یک دنده دنده را بالا یا پایین کرد. انتخابگر شیفت یا دست و پا زدن شیفتر نصب شده روی کنسول.[25] نسبت به گیربکس های اتوماتیک معمولی هزینه کمتری دارد.[26]
گیربکس دستی خودکار (نام های تجاری شامل SMG-III) نباید با گیربکس اتوماتیک "دستی" (با نام های تجاری مانند تیپترونیک, استپ ترونیک, ورزشی، و Geartronic). در حالی که این سیستم ها ظاهراً مشابه به نظر می رسند، یک ماشین دستی به جای کلاچ مورد استفاده در گیربکس دستی خودکار از مبدل گشتاور مانند گیربکس اتوماتیک استفاده می کند. یک کتابچه راهنمای خودکار می تواند کنترل کامل انتخاب دنده را به راننده بدهد، در حالی که یک دستی درخواست تعویض دنده را که منجر به از کار افتادن موتور می شود رد می کند. RPM) یا دور زدن بیش از حد. [24] حالت اتوماتیک یک گیربکس دستی خودکار در سرعت های شروع توقف کم یا مکرر نسبت به گیربکس های دستی و سایر گیربکس های اتوماتیک صاف تر است.
چندین گیربکس نیمه اتوماتیک مورد استفاده توسط موتورسیکلت ها و اتومبیل های مسابقه ای در واقع به صورت مکانیکی بر اساس گیربکس های دستی متوالی گیربکس های نیمه اتوماتیک موتورسیکلت معمولاً اهرم کلاچ را حذف می کنند، اما اهرم تعویض پاشنه و پنجه معمولی را حفظ می کنند.
گیربکس های نیمه اتوماتیک موتورسیکلت بر اساس گیربکس های متوالی دستی معمولی هستند و معمولاً از یک کلاچ گریز از مرکز[34] در دور آرام، موتور از شفت ورودی گیربکس جدا می شود و به آن و دوچرخه اجازه می دهد چرخ آزاد، بر خلاف خودکار مبدل گشتاور، وجود ندارد خزش بیکار با یک کلاچ گریز از مرکز به درستی تنظیم شده است. با افزایش دور موتور، وزنه های تعادل داخل مجموعه کلاچ به تدریج بیشتر به سمت بیرون می چرخند تا زمانی که شروع به تماس با داخل محفظه بیرونی کنند و مقدار فزاینده ای از قدرت و گشتاور موتور را منتقل کنند. "نقطه گاز گرفتن" یا "نقطه گاز گرفتن" موثر[35] به طور خودکار توسط تعادل یافت می شود، جایی که قدرت از طریق کلاچ (هنوز در حال لغزش) منتقل می شود، برابر با آنچه موتور می تواند ارائه دهد. این اجازه می دهد تا دریچه گاز نسبتا سریع تمام شود تیک آف (با کلاچ تنظیم شده به طوری که موتور در حداکثر گشتاور باشد) بدون کند شدن موتور یا گرفتگی، و همچنین استارت های آرام تر و مانورهای کم سرعت در دریچه گاز کمتر و دور در دقیقه
در سال 1901، آمده بولی روشی برای تعویض دنده ایجاد کرد که نیازی به استفاده از کلاچ نداشت و توسط حلقه ای که در داخل فرمان نصب شده بود فعال می شد.[36] یکی از خودروهایی که از این سیستم استفاده می کرد، مدل 1912 بود بولی اژدر نوع F
قبل از ورود اولین گیربکس اتوماتیک هیدرولیک تولید انبوه ( جنرال موتورز Hydra-Matic) در سال 1940، چندین تولید کننده آمریکایی دستگاه های مختلفی را برای کاهش مقدار ورودی کلاچ یا تعویض دنده ارائه کردند.[37] این دستگاهها برای کاهش دشواری کار در نظر گرفته شدند گیربکسهای دستی غیرهمگام، یا «گیربکسهای تصادف» که معمولاً بهخصوص در رانندگی با استاپ استارت استفاده میشوند.
گام اولیه برای انتقال خودکار 1933-1935 بود زبان خود شیفت،[38][39][40][41] که به طور خودکار بین دو دنده رو به جلو در حالت "جلو" (یا بین دو نسبت دنده کوتاه تر در حالت "پایین اضطراری") جابجا می شود. هنگام استارت ایستاده، راننده باید از پدال کلاچ استفاده کند. Self-Shifter اولین بار در می 1933 ظاهر شد و به صورت استاندارد در رویال و به عنوان یک آپشن در Flying Cloud S-4 ارائه شد.[42]
در سال 1937، چهار سرعته اولدزموبیل گیربکس ایمنی خودکار در معرفی شد اولدزموبیل شش و مدل اولدزموبیل هشت.[38] از یک گیربکس سیاره ای با پدال کلاچ برای شروع از حالت سکون و جابجایی بین محدوده های "پایین" و "بالا" استفاده می کرد.[43][44][45] گیربکس ایمنی اتوماتیک با Hydra-Matic تمام اتوماتیک برای سال مدل 1940 جایگزین شد.[46][47]
1938-1939 بیوک ویژه با یکی دیگر از گیربکس های 4 سرعته نیمه اتوماتیک Self-Shifter در دسترس بود.[48][49][50] که از کلاچ دستی برای استارت از حالت سکون و کلاچ اتوماتیک برای تعویض دنده استفاده می کرد.
سال 1941 کرایسلر M4 Vacamatic گیربکس یک گیربکس دستی دو سرعته با یک واحد زیردرایو یکپارچه، یک کلاچ دستی سنتی و یک جفت مایع بین موتور و کلاچ بود.[51][52][53] گیربکس دو سرعته دارای محدوده های "بالا" و "کم" بود و زمانی که راننده می خواست بین محدوده ها جابجا شود از کلاچ استفاده می شد. برای رانندگی معمولی، راننده کلاچ را فشار می دهد، محدوده High را انتخاب می کند و سپس کلاچ را رها می کند. هنگامی که پدال گاز فشار داده می شد، کوپلینگ مایع درگیر می شود و خودرو شروع به حرکت به سمت جلو می کند، و واحد آندرایو درگیر می شود تا نسبت دنده کمتری ایجاد کند. در سرعت بین 15 تا 20 مایل در ساعت (24 تا 32 کیلومتر در ساعت)، راننده پدال گاز را بلند میکند و واحد آندرایو خارج میشود. Vacamatic با یک مشابه جایگزین شد M6 Presto-Matic گیربکس مدل 1946.
طرح های مشابهی برای سال های 1941-1950 استفاده شد هادسون Drive-Master[54][55] و 1942 بد بخت لینکلن Liquimatic.[56][57] هر دوی اینها 3 سرعته را ترکیب کردند انتقال دستی با تعویض خودکار بین دنده های 2 و 3، به جای واحد "underdrive" Vacamatic.
Packard Electro-Matic که در سال 1941 معرفی شد پاکارد کلیپر و Packard 180 یک گیربکس دستی اولیه بدون کلاچ بود که از کلاچ اصطکاکی سنتی با عملکرد خلاء خودکار استفاده می کرد که توسط موقعیت پدال گاز کنترل می شد.
را محصولات خودرو سیستم دستی، موجود در سال 1953 فورد Anglia 100E، یک سیستم کلاچ اتوماتیک با نیروی خلاء بود که توسط یک سوئیچ فعال می شد که هر زمان که میله دنده جابجا می شد فعال می شد. این سیستم می تواند کابل دریچه گاز را کنترل کند (برای حفظ موتور در RPM مورد نیاز برای تعویض دنده) و میزان درگیری کلاچ را تغییر دهد.[58] سیستم پی در پی نیوتوندرایو، موجود در فورد آنگلیا 1957-1958، همچنین دارای پیش بینی هایی برای خفه کردن کنترل. محصول مشابه آلمانی بود ساکسومات سیستم کلاچ اتوماتیک که در اواسط دهه 1950 معرفی شد و در خودروهای مختلف اروپایی موجود بود.[59]
را سیتروئن DS که در سال 1955 معرفی شد، از a سیستم هیدرولیک با یک کنترل کننده سرعت هیدرولیکی و دستگاه افزایش سرعت در حالت آزاد برای انتخاب دنده ها و کار با کلاچ معمولی. این امکان تعویض دنده بدون کلاچ را با تکی فراهم می کرد انتخابگر روی ستون، در حالی که راننده به طور همزمان پدال گاز را بلند کرد تا دنده را عوض کند. این سیستم در ایالات متحده با نام مستعار "سیتروماتیک" شناخته می شد
برای مدل سال 1962، موتورز آمریکا E-Stick را معرفی کرد که پدال کلاچ را حذف کرد رامبلر آمریکایی با گیربکس های سه سرعته دستی استاندارد.[60] این کلاچ اتوماتیک از فشار روغن موتور به عنوان منبع هیدرولیک استفاده می کرد و با قیمت کمتر از 60 دلار در دسترس بود.[61] در مقایسه با گیربکس های تمام اتوماتیک آن زمان، E-Stick صرفه جویی در مصرف سوخت را به صورت تعویض دنده، با سوئیچ های خلاء و الکتریکی که کلاچ را کنترل می کردند، ارائه می کرد. گیربکس سه سرعته E-Stick در مدل بزرگتر ارائه شد رامبلر کلاسیک مدل ها، همراه با یک واحد اوردایو.[62] این سیستم فقط با موتورهای 6 سیلندر در دسترس بود و عدم وجود کلاچ محبوبیت نداشت، بنابراین پس از سال 1964 متوقف شد.[63]
سال 1967 فولکس واگن WSK (گیربکس کلاچ مبدل; انگلیسی: گیربکس شیفت/کلاچ مبدل گشتاور)، مورد استفاده در سوسک، نوع 3 و Karmann Ghia یکی از اولین گیربکس ها در نوع خود بود که دارای کلاچ مکانیکی اتوماتیک و مبدل گشتاور بود. به آن نیز معروف بود خودکار. تعویض دنده به صورت دستی توسط راننده انجام شد. کلاچ مکانیکی اتوماتیک به خودرو اجازه می داد از حالت توقف شتاب بگیرد، در حالی که مبدل گشتاور آن را قادر می ساخت در هر دنده ای این کار را انجام دهد. با خنثی کردن ارتعاشات موتور و ایجاد ضرب گشتاور، به عنوان نوعی "گیربکس کاهشی" عمل می کرد، بنابراین گیربکس مکانیکی واقعی فقط به سه دنده رو به جلو نیاز داشت (به همین دلیل است که گیربکس های اتوماتیک معمولی با مبدل های گشتاور معمولا دنده های کمتری نسبت به گیربکس های دستی دارند). WSK دنده "اول" نداشت. در عوض، دنده اول به دنده عقب تبدیل شد و دنده دوم برچسب اول شد (با دنده سوم و چهارم به ترتیب برچسب دوم و سوم).[64]
را شورلت تورک درایو انتقال، معرفی شده در سال 1968 شورولت نوا و کامارو یکی از معدود نمونه هایی است که در آن گیربکس نیمه اتوماتیک بر اساس یک گیربکس اتوماتیک هیدرولیک معمولی (به جای گیربکس دستی استاندارد) ساخته شده است. Torque-Drive اساساً 2 سرعته بود پاورگلاید گیربکس اتوماتیک بدون تعدیل کننده خلاء، که راننده را ملزم به تعویض دستی دنده ها بین "Low" و "High" می کند. نشانگر ربع در خودروهای Torque-Drive "Park-RN-Hi-1st" بود. راننده ماشین را در "1st" روشن می کند، سپس اهرم را در صورت تمایل به "سلام" می برد. Torque-Drive در پایان سال 1971 متوقف شد و با یک گیربکس اتوماتیک هیدرولیک سنتی جایگزین شد. نمونه های دیگر از گیربکس های نیمه اتوماتیک مبتنی بر اتوماتیک هیدرولیک، گیربکس 3 سرعته نیمه اتوماتیک فورد بود که در 1970-1971 استفاده شد. فورد ماوریک، نسخه های اولیه هوندا 1972-1988 هونداماتیک گیربکس های 2 سرعته و 3 سرعته و دایهاتسو گیربکس 2 سرعته دیاماتیک که در 1985-1991 استفاده شد دایهاتسو شاراده.