Suomalainen
A puoliautomaattinen vaihteisto on moninopeuksinen vaihteisto missä on osa sen toimintaa automatisoitu (tyypillisesti käyttö kytkin), mutta kuljettajan panos tarvitaan silti ajoneuvon käynnistämiseen pysähdyksistä ja vaihteiden manuaaliseen vaihtamiseen. Puoliautomaattisia vaihteistoja käytettiin lähes yksinomaan moottoripyörissä ja ne perustuvat tavanomaisiin manuaaliset vaihteistot tai peräkkäisiä manuaalivaihteistoja, mutta käytä automaattista kytkinjärjestelmää. Mutta jotkut puoliautomaattiset vaihteistot ovat myös perustuneet vakiohydrauliikkaan automaattivaihteistot kanssa vääntömomentin muuntimet ja planeettavaihteet.
Tietyntyyppisten puoliautomaattisten vaihteistojen nimet sisältävät kytkimetön manuaali,automaattinen manuaali,automaattisen kytkimen manuaali,ja mela-vaihto lähetykset.[8][9][10] Nämä järjestelmät helpottavat kuljettajan vaihtamista käyttämällä kytkinjärjestelmää automaattisesti, yleensä kautta kytkimet joka laukaisee an toimilaite tai servoa, mutta vaatii silti kuljettajan vaihtamaan vaihteet manuaalisesti. Tämä eroaa a esivalintavaihteisto, jossa kuljettaja käyttää kytkintä ja valitsee seuraavan välityssuhteen, mutta vaihteiston vaihtaminen tapahtuu automaattisesti.
Puoliautomaattisia vaihteistoja käytettiin ensimmäisen kerran autoissa, ja niiden suosio kasvoi 1930-luvun puolivälissä, kun useat amerikkalaiset autonvalmistajat tarjosivat niitä. Perinteisiä hydraulisia automaattivaihteistoja vähemmän yleisiä puoliautomaattisia vaihteistoja on kuitenkin ollut saatavilla useisiin auto- ja moottoripyörimalleihin, ja ne ovat olleet tuotannossa koko 2000-luvun. Puoliautomaattisia vaihteistoja, joissa on siipivaihteisto, on käytetty erilaisissa kilpa-autot, ja ne otettiin ensimmäisen kerran käyttöön ohjaamaan sähköhydraulista vaihteenvaihtomekanismia Ferrari 640 Formula yksi auto vuonna 1989. Näitä järjestelmiä käytetään tällä hetkellä useissa huippuluokan kilpa-autoluokissa; mukaan lukien Formula ykköset, IndyCar ja kiertoajelua. Muita käyttökohteita ovat moottoripyörät, kuorma-autot, linja-autot ja rautatieajoneuvot.
Puoliautomaatit helpottavat vaihteet poistamalla tarpeen painaa kytkinpoljinta tai vipua vaihteiden vaihdon yhteydessä. Useimmissa puoliautomaattisella vaihteistolla varustetuissa autoissa ei ole tavallista kytkinpoljinta, koska kytkintä ohjataan kauko-ohjauksella. Samoin useimmissa puoliautomaattisella vaihteistolla varustetuissa moottoripyörissä ei ole tavanomaista kytkinvipua. ohjaustanko.
Useimmat puoliautomaattiset vaihteistot perustuvat perinteiseen manuaalivaihteistoon. Ne voivat olla osittain automaattisia vaihteistoja. Kun kytkin automatisoituu, vaihteisto muuttuu puoliautomaattiseksi. Nämä järjestelmät edellyttävät kuitenkin edelleen kuljettajan manuaalista vaihteenvalintaa. Tämän tyyppistä lähetystä kutsutaan a kytkimetön manuaali tai an automaattinen manuaali.
Useimmat puoliautomaattiset vaihteistot vanhemmissa henkilöautoissa säilyttävät normaalin manuaalisen vaihteiston H-kuvion vaihtajan; Samoin vanhempien moottoripyörien puoliautomaattiset vaihteistot säilyttävät perinteisen jalkavaihteiston vivun, kuten täysin manuaalivaihteistolla varustetuissa moottoripyörissä. Kuitenkin uudempien moottoripyörien, kilpa-autojen ja muuntyyppisten ajoneuvojen puoliautomaattiset järjestelmät käyttävät usein vaihteiden valintamenetelmiä, kuten vaihteenvalitsimia lähellä ohjauspyörä tai laukaisee lähellä ohjaustanko.[11][12][13][14][15][16][17]
Kytkimen toiminnan automatisointia on käytetty useita eri muotoja vuosien varrella alkaen hydraulinen, pneumaattinen ja sähkömekaaninen kytkimet tyhjiökäyttöinen,[18] sähkömagneettista ja jopa keskipakoiset kytkimet. Nesteliittimet (yleisimmin ja aiemmin käytetty varhaisissa automaattivaihteistoissa) ovat myös olleet eri valmistajien käytössä, yleensä jonkinlaisen mekaanisen kitkakytkimen rinnalla estämään ajoneuvoa pysähtymästä pysähtyessään tai tyhjäkäynnillä.
Tyypillinen puoliautomaattinen vaihteistorakenne voi toimia käyttämällä Hall-efektianturit tai mikrokytkimet havaitsemaan pyydetyn vaihdon suunnan, kun vaihdevipua käytetään. Näiden antureiden lähtö yhdistettynä anturiin kytketyn anturin ulostuloon vaihdelaatikko joka mittaa sen nykyisen nopeuden ja vaihteen, syötetään a vaihteiston ohjausyksikkö, elektroninen ohjausyksikkö, moottorin ohjausyksikkö tai mikroprosessori,[19][20] tai muun tyyppinen elektroninen ohjausjärjestelmä. Tämä ohjausjärjestelmä määrittää sitten optimaalisen ajoituksen ja vääntömomentin, joka tarvitaan tasaiseen kytkimen kytkemiseen.
Elektroninen ohjausyksikkö antaa voiman toimielimelle, joka kytkee ja vapauttaa kytkimen tasaisesti. Joissakin tapauksissa kytkintä käytetään a Servo moottori kytketty vaihdejärjestelyyn a lineaarinen toimilaite, joka a hydraulisylinteri täynnä hydraulinen neste alkaen jarrujärjestelmä, vapauttaa kytkimen. Muissa tapauksissa sisäinen kytkimen toimilaite voi olla täysin sähköinen, jolloin kytkimen päätoimilaite saa voiman sähkömoottori tai solenoidi tai jopa pneumaattinen, jossa pääkytkimen toimilaite on a pneumaattinen toimilaite joka vapauttaa kytkimen.
Kytkimetön manuaalinen järjestelmä, nimeltään Autostick, oli puoliautomaattinen vaihteisto, jonka esitteli Volkswagen mallivuodelle 1968. Markkinoidaan nimellä Volkswagenin automaattinen Stickshift, perinteinen kolmivaihteinen manuaalivaihteisto yhdistettiin tyhjiökäyttöiseen automaattiseen kytkinjärjestelmään. Vaihdevivun yläosa on suunniteltu painamaan ja aktivoimaan sähkökytkintä, eli kun kuljettaja koskettaa sitä. Painettaessa kytkin toimi 12 voltin jännitteellä solenoidi, joka puolestaan käytti tyhjiökytkimen toimilaitetta, jolloin kytkin irrotettiin ja vaihteiden välillä vaihdettiin. Kun kuljettajan käsi irrotetaan vaihteistosta, kytkin kytkeytyisi takaisin automaattisesti. Vaihteisto varustettiin myös momentinmuuntimella, jonka ansiosta auto voi käydä joutokäynnillä automaattivaihteiston tavoin sekä pysähtyä ja lähteä liikkeelle pysähdyksiltä millä tahansa vaihteella.[21][22][23]
1990-luvun lopusta lähtien autovalmistajat ottivat käyttöön ns automaattinen manuaalivaihteisto (AMT), joka on mekaanisesti samanlainen kuin aikaisemmat kytkimettömät manuaalivaihteistojärjestelmät, ja juuret ovat niissä. AMT toimii samalla tavalla kuin vanhemmat puoliautomaattiset ja kytkimettömät manuaalivaihteistot, mutta kahdella poikkeuksella; se pystyy käyttämään sekä kytkintä että vaihdetta automaattisesti, eikä käytä momentinmuunninta. Vaihto tapahtuu joko automaattisesti kohdasta a voimansiirron ohjausyksikkö (TCU) tai manuaalisesti joko vaihteenvalitsimen tai ohjauspyörän taakse asennettujen vaihteiden päitsimien avulla. AMT:t yhdistävät manuaalivaihteiston polttoainetehokkuuden automaattivaihteiston vaihtamisen helppouteen. Niiden suurin haittapuoli on huono vaihtomukavuus, koska mekaaninen kytkin on irrotettu TCU:sta, mikä on helposti havaittavissa "järistyksenä".[viite Tarvitaan] Jotkut vaihteistovalmistajat ovat yrittäneet ratkaista tämän ongelman käyttämällä ylimitoitettuja synkronointirenkaita ja jättämällä kytkintä kokonaan avaamatta vaihtamisen aikana – mikä toimii teoriassa, mutta vuoteen 2007 mennessä sarjatuotantoautoja ei ole ollut tällaisilla toiminnoilla.[kaipaa päivitystä] Henkilöautoissa nykyaikaisissa AMT:issä on yleensä kuusi nopeutta (tosin jopa seitsemän) ja melko pitkä vaihteisto. Yhdessä Smart Shifting -ohjelman kanssa tämä voi vähentää polttoaineenkulutusta merkittävästi. Yleisesti ottaen AMT:itä on kahta tyyppiä: integroidut AMT:t ja lisä-AMT:t. Integroidut AMT:t suunniteltiin omistetuiksi AMT:iksi, kun taas lisä-AMT:t ovat tavallisten manuaalisten lähetysten muunnoksia AMT:iksi.[viite Tarvitaan]
Automaattinen manuaalivaihteisto voi sisältää täysin automaattisen tilan, jossa kuljettajan ei tarvitse vaihtaa vaihdetta ollenkaan.[24] Näitä vaihteistoja voidaan kuvata tavalliseksi manuaalivaihteistoksi, jossa on automaattinen kytkin ja automaattinen vaihteiston säätö, mikä mahdollistaa niiden toiminnan samalla tavalla kuin perinteiset automaattivaihteistot. TCU vaihtaa automaattisesti vaihteita, jos esimerkiksi moottori on päällä punaviivattu. AMT voidaan vaihtaa kytkimettömään manuaaliseen tilaan, jossa vaihdetta voidaan vaihtaa ylös- tai alaspäin konsoliin asennettu vaihteenvalitsin tai siipivaihde.[25] Se on halvempi kuin perinteiset automaattivaihteistot.[26]
Automaattinen manuaalivaihteisto (tuotenimet sisältävät SMG-III) ei pidä sekoittaa "manuaattiseen" automaattivaihteistoon (jota markkinoidaan tuotenimillä, kuten esim Tiptronic, Steptronic, Sportmatic, ja Geartronic). Vaikka nämä järjestelmät näyttävät pintapuolisesti samanlaisilta, manuaalivaihteistossa käytetään momentinmuunninta kuten automaattivaihteistoa automaattivaihteistossa käytettävän kytkimen sijasta. Automaattinen manuaali voi antaa kuljettajalle täyden hallinnan vaihteen valinnassa, kun taas manuaali hylkää vaihteenvaihtopyynnön, joka johtaisi moottorin pysähtymiseen (liian harvoista RPM) tai ylikierrokset. [24] Automatisoidun manuaalivaihteiston automaattitila alhaisilla tai usein pysähtyneillä käynnistysnopeuksilla on vähemmän tasainen kuin manuaalisten ja muiden automaattivaihteistojen.
Useat moottoripyörien ja kilpa-autojen käyttämät puoliautomaattiset vaihteistot perustuvat itse asiassa mekaanisesti peräkkäiset manuaalivaihteistot. Puoliautomaattiset moottoripyörän vaihteistot jättävät yleensä pois kytkinvivun, mutta säilyttävät perinteisen kanta- ja varvasvaihteistovivun.
Puoliautomaattiset moottoripyörien vaihteistot perustuvat tavanomaisiin sekventiaalivaihteistoihin ja käyttävät tyypillisesti a keskipakokytkin.[34] Tyhjäkäynnillä moottori irrotetaan vaihteiston tuloakselista, jolloin sekä se että pyörä vapaapyörä, toisin kuin momentinmuunninautomaatioissa, ei ole tyhjäkäynti oikein säädetyllä keskipakokytkimellä. Kun moottorin nopeus nousee, kytkinkokoonpanon vastapainot kääntyvät vähitellen edelleen ulospäin, kunnes ne alkavat koskettaa ulkokotelon sisäpuolta ja välittävät kasvavan määrän moottorin tehoa ja vääntömomenttia. Tehokas "purukohta" tai "purukohta"[35] löytyy automaattisesti tasapainosta, jossa voima välittyy (vielä luistavan) kytkimen kautta on yhtä suuri kuin mitä moottori pystyy tarjoamaan. Tämä mahdollistaa suhteellisen nopean täyskaasun lentoonlähdöt (kytkimen ollessa säädetty niin, että moottori on suurimmalla vääntömomentilla) ilman, että moottori hidastuu tai jumittuu, sekä rennommat käynnistykset ja liikkeet alhaisemmilla nopeuksilla pienemmällä kaasulla ja RPM:t.
Vuonna 1901, Amédée Bollée kehitti menetelmän vaihteiden vaihtamiseksi, joka ei vaatinut kytkimen käyttöä ja joka aktivoitiin ohjauspyörään kiinnitetyllä renkaalla.[36] Yksi tätä järjestelmää käyttänyt auto oli 1912 Bollee Tyypin F torpedo.
Ennen ensimmäisen sarjatuotannon hydraulisen automaattivaihteiston saapumista ( General Motors Hydra-Matic) vuonna 1940, useat amerikkalaiset valmistajat tarjosivat erilaisia laitteita kytkimen tai vaihtamistarpeen vähentämiseksi.[37] Näiden laitteiden tarkoituksena oli vähentää käyttövaikeutta synkronisoimattomat manuaalivaihteistot tai "törmäysvaihteistot", joita käytettiin yleisesti erityisesti stop-start-ajossa.
Varhainen askel kohti automaattivaihteistoa oli 1933–1935 KIELI Itsevaihtaja,[38][39][40][41] joka vaihtaa automaattisesti kahden eteenpäinvaihteen välillä "eteenpäin"-tilassa (tai kahden lyhyemmän välityssuhteen välillä "hätämatala"-tilassa). Seisomakäynnistykset vaativat kuljettajaa käyttämään kytkinpoljinta. Self-Shifter ilmestyi ensimmäisen kerran toukokuussa 1933, ja sitä tarjottiin vakiona Royalessa ja lisävarusteena Flying Cloud S-4:ssä.[42]
Vuonna 1937 nelivaihteinen Oldsmobile Automaattinen turvavaihteisto otettiin käyttöön Oldsmobile Six ja Oldsmobile Eight -malleissa.[38] Se käytti kytkinpolkimella varustettua planeettavaihteistoa liikkeellelähtöön ja vaihtamiseen "matala" ja "korkea" välillä.[43][44][45] Automaattinen turvavaihteisto korvattiin täysautomaattisella Hydra-Maticilla vuosimallissa 1940.[46][47]
Vuosina 1938-1939 Buick Special oli saatavana toisella Self-Shifter 4-vaihteisella puoliautomaattisella vaihteistolla,[48][49][50] jossa käytettiin manuaalista kytkintä liikkeellelähtöön ja automatisoitua kytkintä vaihteiden vaihtamiseen.
Vuoden 1941 Chrysler M4 Vacamatic vaihteisto oli kaksinopeuksinen manuaalivaihteisto, jossa oli kiinteä alivoimayksikkö, perinteinen manuaalinen kytkin ja nestekytkin moottorin ja kytkimen välillä.[51][52][53] Kaksinopeuksisessa vaihteistossa oli "korkeat" ja "matalat" alueet, ja kytkintä käytettiin, kun kuljettaja halusi vaihtaa alueiden välillä. Normaalissa ajossa kuljettaja painaa kytkintä, valitsee High rangen ja vapauttaa sitten kytkimen. Kun kaasupoljinta painettiin, nestekytkin kytkeytyi ja auto lähtisi liikkumaan eteenpäin, alivetoyksikön ollessa kytkettynä pienemmän välityssuhteen aikaansaamiseksi. Nopeudessa 15–20 mph (24–32 km/h) kuljettaja nostaisi kaasupolkimen pois ja alivetoyksikkö kytkeytyi pois päältä. Vacamatic korvattiin vastaavalla M6 Presto-Matic vaihteisto mallivuodelle 1946.
Samanlaisia malleja käytettiin vuosina 1941–1950 Hudson Drive-Master[54][55] ja huono-onninen 1942 Lincoln Liquimatic.[56][57] Molemmissa yhdistettiin 3-vaihteinen manuaalivaihteisto automaattisella vaihdolla 2. ja 3. vaihteen välillä Vacamaticin "alivetoyksikön" sijaan.
Packard Electro-Matic, joka esiteltiin vuonna 1941 Packard Clipper ja Packard 180 oli varhainen kytkimetön manuaalivaihteisto, jossa käytettiin perinteistä kitkakytkintä automaattisella tyhjiötoiminnalla, jota ohjattiin kaasupolkimen asennon avulla.
The autoteollisuuden tuotteet manuaalinen järjestelmä, saatavilla vuodelta 1953 Ford Anglia 100E oli tyhjiökäyttöinen automaattinen kytkinjärjestelmä, joka käynnistettiin kytkimellä, joka laukeaa aina, kun vaihdevipua liikutettiin. Järjestelmä voisi ohjata kaasuvaijeria (pitääkseen moottorin vaaditulla kierrosluvulla vaihteen vaihtamista varten) ja muuttaa kytkimen kytkeytymisnopeutta.[58] Vuosien 1957–1958 Ford Angliassa saatavilla oleva peräkkäinen Newtondrive-järjestelmä sisälsi myös tukehtua ohjata. Samanlainen tuote oli saksalainen Saxomat automaattinen kytkinjärjestelmä, joka otettiin käyttöön 1950-luvun puolivälissä ja joka on saatavana useisiin eurooppalaisiin autoihin.[59]
The Citroën DS, joka esiteltiin vuonna 1955, käytti a hydraulijärjestelmä hydraulisesti toimivalla nopeudensäätimellä ja joutokäyntinopeuden nostolaitteella vaihteiden valitsemiseksi ja muuten tavanomaisen kytkimen käyttämiseksi. Tämä mahdollisti kytkimettömän vaihtamisen yhdellä pylvääseen asennettu valitsin, kun kuljettaja nosti samanaikaisesti kaasupoljinta vaihtaakseen vaihdetta. Tämä järjestelmä sai lempinimen "Citro-Matic" Yhdysvalloissa
Mallivuodelle 1962 American Motors esitteli E-Stickin, joka eliminoi kytkinpolkimen Rambler amerikkalainen tavallisella kolmivaihteisella manuaalivaihteistolla.[60] Tämä automaattinen kytkin käytti moottoriöljyn painetta hydrauliikkalähteenä, ja se oli saatavana alle 60 dollarilla.[61] Verrattuna aikansa täysautomaattisiin vaihteistoihin E-Stick tarjosi polttoainetaloudellisuutta kuin sauvavaihteisto, jossa alipaine- ja sähkökytkimet ohjasivat kytkintä. Kolmivaihteinen E-Stick-vaihteisto tarjottiin isompaan Rambler Classic mallit sekä overdrive-yksikkö.[62] Järjestelmä oli saatavana vain 6-sylinterisillä moottoreilla, ja kytkimen puute osoittautui epäsuosituksi, joten se lopetettiin vuoden 1964 jälkeen.[63]
Vuoden 1967 Volkswagen WSK (Muuntimen kytkinvaihteisto; Englanti: Momentinmuunnin vaihde/kytkin vaihteisto), jota käytetään kovakuoriainen, Tyyppi 3 ja Karmann Ghia oli yksi ensimmäisistä vaihteistoistaan, jossa oli automaattinen mekaaninen kytkin ja momentinmuunnin. Se tunnettiin myös nimellä Autostick. Kuljettaja teki vaihteet manuaalisesti. Automaattinen mekaaninen kytkin mahdollisti auton kiihdyttämisen pysähdyksestä, kun taas momentinmuunnin mahdollistaa sen millä tahansa vaihteella. Vaimentaen moottorin tärinää ja tarjoamalla vääntömomentin moninkertaistamista se toimi eräänlaisena "alennusvaihteistona", joten varsinainen mekaaninen vaihteisto tarvitsi vain kolme vaihdetta eteenpäin (tämän vuoksi tavanomaisissa momentinmuuntimilla varustetuissa automaattivaihteistoissa on yleensä vähemmän vaihteita kuin manuaalivaihteistoissa). WSK:lla ei ollut "ensimmäistä" vaihdetta; sen sijaan ensimmäinen vaihde muutettiin peruutusvaihteeksi ja toinen vaihde merkittiin ensimmäiseksi (kolmas ja neljäs vaihde oli vastaavasti merkitty toiseksi ja kolmanneksi).[64]
The Chevrolet Torque-Drive lähetys, otettiin käyttöön vuonna 1968 Chevrolet Nova ja Camaro on yksi harvoista esimerkeistä, joissa puoliautomaattinen vaihteisto perustui tavanomaiseen hydrauliseen automaattivaihteistoon (vakiomanuaalivaihteiston sijaan). Torque-Drive oli käytännössä 2-nopeuksinen Powerglide automaattivaihteisto ilman alipainemodulaattoria, mikä vaatii kuljettajan manuaalisesti vaihtamaan vaihteet "Low" ja "High" välillä. Torque-Drive-autojen kvadrantin ilmaisin oli "Park-RN-Hi-1st". Kuljettaja käynnistää auton "1st" ja siirtää sitten vivun "Hei"-asentoon halutessaan. Torque-Drive lopetettiin vuoden 1971 lopussa ja korvattiin perinteisellä hydraulisella automaattivaihteistolla. Muita esimerkkejä hydrauliseen automatiikkaan perustuvista puoliautomaattisista vaihteistoista olivat Fordin 3-vaihteinen puoliautomaattinen vaihteisto, jota käytettiin vuosina 1970–1971. Ford Maverick, Hondan varhaiset versiot 1972–1988 Hondamatic 2- ja 3-vaihteiset vaihteistot sekä Daihatsu Diamaattinen 2-nopeuksinen vaihteisto käytössä 1985-1991 Daihatsu Charade.