עִברִית
A תיבת הילוכים חצי אוטומטית הוא תיבת הילוכים מרובת הילוכים היכן חלק מפעילותו אוטומטי (בדרך כלל ההפעלה של מצמד), אך עדיין נדרשת קלט הנהג כדי להפעיל את הרכב מעמידה ולהחליף הילוך ידני. תיבות הילוכים חצי אוטומטיות שימשו כמעט אך ורק באופנועים והן מבוססות על קונבנציונליות תיבות הילוכים ידניות אוֹ תיבות הילוכים ידניות עוקבות, אך השתמשו במערכת מצמד אוטומטית. אבל כמה תיבות הילוכים חצי אוטומטיות התבססו גם על הידראולית סטנדרטית תיבות הילוכים אוטומטיות עם ממירי מומנט ו ערכות הילוכים פלנטריות.
שמות לסוגים ספציפיים של תיבות הילוכים חצי אוטומטיות כוללים ידני ללא מצמד,ידני אוטומטי,מצמד אוטומטי,ו הסט-הנעה שידורים.[8][9][10] מערכות אלו מקלות על העברות ההילוכים עבור הנהג על ידי הפעלת מערכת המצמד באופן אוטומטי, בדרך כלל באמצעות מתגים שמפעילים an מַפעִיל אוֹ סרוו, תוך שהוא עדיין דורש מהנהג להעביר הילוכים ידנית. זה מנוגד לא תיבת הילוכים מראש, בה הנהג מפעיל את המצמד ובוחר את יחס ההילוכים הבא, אך החלפת ההילוכים בתוך תיבת ההילוכים מתבצעת באופן אוטומטי.
השימוש הראשון בתיבות הילוכים חצי אוטומטיות היה במכוניות, והפופולריות גדלה באמצע שנות ה-30, כאשר הן הוצעו על ידי מספר יצרניות רכב אמריקאיות. פחות נפוץ מתיבות הילוכים אוטומטיות הידראוליות מסורתיות, תיבות הילוכים חצי אוטומטיות בכל זאת הפכו לזמינות בדגמי מכוניות ואופנועים שונים ונשארו בייצור לאורך המאה ה-21. תיבות הילוכים חצי אוטומטיות עם תפעול העברה משוטים שימשו במגוון מכוניות מירוץ, והוצגו לראשונה כדי לשלוט במנגנון העברת ההילוכים האלקטרו-הידראולי של ה- פרארי 640 מכונית פורמולה 1 בשנת 1989. מערכות אלו משמשות כיום במגוון מחלקות מכוניות מירוץ מהשורה הראשונה; לְרַבּוֹת פורמולה 1, IndyCar, ו מרוצי מכוניות תיור. יישומים אחרים כוללים אופנועים, משאיות, אוטובוסים ו רכבי רכבת.
חצי אוטומטיים מקלים יותר העברות הילוכים על ידי הסרת הצורך ללחוץ על דוושת מצמד או ידית במקביל להחלפת הילוכים. רוב המכוניות שיש להן תיבת הילוכים חצי אוטומטית אינן מצוידות בדוושת מצמד סטנדרטית מאחר שהקלאץ' נשלט מרחוק. באופן דומה, רוב האופנועים עם תיבת הילוכים חצי אוטומטית אינם מצוידים בידית מצמד קונבנציונלית על כִּידוֹן.
רוב תיבות ההילוכים החצי אוטומטיות מבוססות על תיבת הילוכים ידנית קונבנציונלית. הם יכולים להיות הילוכים אוטומטיים חלקית. ברגע שהמצמד הופך לאוטומטי, תיבת ההילוכים הופכת לחצי אוטומטית. עם זאת, מערכות אלו עדיין דורשות בחירת הילוכים ידנית על ידי הנהג. סוג זה של שידור נקרא א ידני ללא מצמד או א ידני אוטומטי.
רוב תיבות ההילוכים החצי-אוטומטיות במכוניות נוסעים ישנות יותר שומרות על ההילוך הרגיל בתבנית H של תיבת הילוכים ידנית; באופן דומה, תיבות הילוכים חצי אוטומטיות באופנועים ישנים שומרות על ידית ההילוכים הרגילה ברגל, כמו באופנוע עם תיבת הילוכים ידנית מלאה. עם זאת, מערכות חצי אוטומטיות באופנועים חדשים יותר, מכוניות מירוץ וסוגים אחרים של כלי רכב משתמשות לעתים קרובות בשיטות בחירת הילוכים כגון משוטי העברה ליד הגה או טריגרים ליד כידון.[11][12][13][14][15][16][17]
נעשה שימוש בכמה צורות שונות של אוטומציה להפעלת מצמד לאורך השנים, החל מ הידראולי, פנאומטי, ו אלקטרומכני מצמד ל מופעל בוואקום,[18] אלקטרומגנטית, ואפילו מצמדים צנטריפוגליים. צימודי נוזלים (הנפוץ ובעבר היה בשימוש בתיבות הילוכים אוטומטיות מוקדמות) שימשו גם יצרנים שונים, בדרך כלל לצד צורה כלשהי של מצמד חיכוך מכני, כדי למנוע מהרכב לעצור בעת עמידה או ב לְהִתְבַּטֵל.
עיצוב תיבת הילוכים חצי אוטומטי טיפוסי עשוי לעבוד על ידי שימוש חיישני אפקט הול אוֹ מתגים מיקרו כדי לזהות את כיוון ההילוך המבוקש כאשר משתמשים במקל ההילוכים. הפלט של חיישנים אלה, בשילוב עם הפלט מחישן המחובר ל- תֵבַת הִלוּכִים שמודד את המהירות וההילוך הנוכחיים שלו, מוזן לתוך א יחידת בקרת הילוכים, יחידת בקרה אלקטרונית, יחידת בקרת מנוע, או מיקרו - מעבד,[19][20] או סוג אחר של מערכת בקרה אלקטרונית. מערכת בקרה זו קובעת אז את התזמון והמומנט האופטימליים הנדרשים לחיבור חלק של המצמד.
יחידת הבקרה האלקטרונית מפעילה מפעיל, המשלב ומנתק את המצמד בצורה חלקה. במקרים מסוימים, המצמד מופעל על ידי א מנוע סרוו מצמידים לסידור ציוד עבור א מפעיל ליניארי, אשר באמצעות א צילינדר הידראולי מלא נוזל הידראולי מ ה מערכת בלימה, מנתקת את המצמד. במקרים אחרים, מפעיל המצמד הפנימי עשוי להיות חשמלי לחלוטין, כאשר מפעיל המצמד הראשי מופעל על ידי מנוע חשמלי אוֹ סולנואיד, או אפילו פנאומטי, כאשר מפעיל המצמד הראשי הוא א מפעיל פנאומטי שמנתק את המצמד.
מערכת ידנית ללא מצמד, בשם Autostick, הייתה תיבת הילוכים חצי אוטומטית שהוצגה על ידי פולקסווגן לשנת הדגם 1968. משווק בתור ה פולקסווגן Stickshift אוטומטי, תיבת הילוכים ידנית קונבנציונלית בעלת שלושה הילוכים הייתה מחוברת למערכת מצמד אוטומטית המופעלת בוואקום. החלק העליון של מוט ההילוכים נועד ללחוץ ולהפעיל מתג חשמלי, כלומר במגע ידו של הנהג. בלחיצה, המתג הפעיל 12 וולט סולנואיד, שבתורו הפעיל את מפעיל מצמד הוואקום, ובכך ניתק את המצמד ואיפשר מעבר בין הילוכים. כאשר ידו של הנהג הוצאה ממוט ההילוכים, המצמד ייכנס מחדש אוטומטית. תיבת ההילוכים צוידה גם בממיר מומנט, המאפשר למכונית להסתלק בהילוך כמו עם אוטומטית, וכן לעצור ולהתניע מעמידה בכל הילוך.[21][22][23]
החל מסוף שנות ה-90, יצרני רכב הציגו את מה שנקרא כיום an תיבת הילוכים ידנית אוטומטית (AMT), הדומה מבחינה מכנית למערכות הילוכים ידניות קדומות יותר ללא מצמד, ושורשיהן. AMT מתפקד באותו אופן כמו תיבות הילוכים ידניות חצי אוטומטיות וללא מצמד ישנות יותר, אך עם שני חריגים; הוא מסוגל גם להפעיל את המצמד וגם להעביר אוטומטית, ואינו משתמש בממיר מומנט. העברה מתבצעת באופן אוטומטי מ-a יחידת בקרת תמסורת (TCU), או ידנית מחוגת ההילוכים או משוטי ההילוכים המותקנות מאחורי גלגל ההגה. AMTs משלבים את יעילות הדלק של תיבות הילוכים ידניות עם קלות ההילוכים של תיבות הילוכים אוטומטיות. החיסרון הגדול ביותר שלהם הוא נוחות העברה ירודה עקב ניתוק המצמד המכני על ידי ה-TCU, המורגש בקלות כ"טלטול".[נדרש ציטוט] חלק מיצרני הילוכים ניסו לפתור את הבעיה הזו באמצעות טבעות סינכרון גדולות מדי ואי פתיחה מלאה של המצמד במהלך ההילוכים - מה שעובד בתיאוריה, אבל נכון לשנת 2007, לא היו מכוניות ייצור סדרתי עם פונקציות כאלה.[צריך עדכון] במכוניות נוסעים, למכוניות AMT מודרניות יש בדרך כלל שש מהירויות (אם כי לחלקן יש שבע) וגיר ארוך למדי. בשילוב עם תוכנית הילוכים חכמה, זה יכול להפחית משמעותית את צריכת הדלק. באופן כללי, ישנם שני סוגים של AMTs: AMTs משולבים ו-Add-on AMTs. AMTs משולבים תוכננו להיות AMTs ייעודיים, בעוד AMTs מתווספים הם המרות של תיבות הילוכים ידניות סטנדרטיות ל-AMTs.[נדרש ציטוט]
תיבת הילוכים ידנית אוטומטית עשויה לכלול מצב אוטומטי מלא שבו הנהג אינו צריך להחליף הילוכים כלל.[24] ניתן לתאר תיבות הילוכים אלו כתיבת הילוכים ידנית רגילה עם מצמד אוטומטי ובקרת העברת הילוכים אוטומטית, המאפשרת להן לפעול באותו אופן כמו תיבות הילוכים אוטומטיות מסורתיות. ה-TCU מעביר הילוכים אוטומטית אם, למשל, המנוע עם קו אדום. ניתן להעביר את ה-AMT למצב ידני ללא מצמד שבו ניתן להעלות או להוריד הילוך באמצעות בורר הילוכים מותקן בקונסולה או מעבירי ההנעה.[25] יש לו עלות נמוכה יותר מתיבות הילוכים אוטומטיות רגילות.[26]
תיבת ההילוכים הידנית האוטומטית (השמות המסחריים כוללים SMG-III) אין לבלבל עם תיבת הילוכים אוטומטית "מנומאטית" (משווקת תחת שמות מסחריים כגון טיפטרוניק, סטפטרוניק, ספורטמטי, ו Geartronic). בעוד שמערכות אלו נראות דומות באופן שטחי, מנומטית משתמשת בממיר מומנט כמו תיבת הילוכים אוטומטית, במקום המצמד המשמש בתיבת ההילוכים הידנית האוטומטית. מדריך אוטומטי יכול לתת לנהג שליטה מלאה בבחירת ההילוכים, ואילו מנומטיק ידחה בקשת החלפת הילוך שתגרום לעצירת המנוע (ממעט מדי סל"ד) או סיבוב יתר. [24] המצב האוטומטי של תיבת הילוכים ידנית אוטומטית במהירויות התחלה נמוכות או תכופות של עצירה הוא פחות חלק מזה של מנומטיק ותיבות הילוכים אוטומטיות אחרות.
מספר תיבות הילוכים חצי אוטומטיות המשמשות אופנועים ומכוניות מירוץ מבוססות למעשה על הילוכים ידניים רציפים. תיבות הילוכים חצי-אוטומטיות של אופנוע משמיטות בדרך כלל את ידית המצמד, אך שומרת על ידית ההילוכים המקובלת ברגל העקב והבוהן.
תיבות הילוכים חצי אוטומטיות לאופנוע מבוססות על תיבות הילוכים ידניות רציפות קונבנציונליות ומשתמשות בדרך כלל ב- a מצמד צנטריפוגלי.[34] במהירות סרק, המנוע מנותק מציר הכניסה של תיבת ההילוכים, מה שמאפשר גם לו וגם לאופניים גלגל חופשי, בניגוד לממיר מומנט אוטומטי, אין זחילת סרק עם מצמד צנטריפוגלי מותאם כהלכה. ככל שמהירות המנוע עולה, משקלי הנגד בתוך מכלול המצמד מסתובבים בהדרגה החוצה עד שהם מתחילים ליצור מגע עם החלק הפנימי של המארז החיצוני ומשדרים כמות הולכת וגוברת של כוח מנוע ומומנט. "נקודת הנשיכה" או "נקודת הנשיכה" האפקטיבית[35] נמצא באופן אוטומטי על ידי שיווי משקל, שבו הכוח מועבר דרך המצמד (עדיין מחליק) שווה למה שהמנוע יכול לספק. זה מאפשר גז מלא מהיר יחסית המראה (כשהמצמד מכוון כך שהמנוע יהיה בשיא המומנט) מבלי שהמנוע יאט או יתקע, כמו גם התנעות רגועות יותר ותמרונים במהירות נמוכה עם מצערת נמוכה יותר סל"ד.
בשנת 1901, Amédée Bollée פיתח שיטה להעברת הילוכים שלא דרשה שימוש במצמד והופעלה על ידי טבעת המותקנת בתוך גלגל ההגה.[36] מכונית אחת שהשתמשה במערכת זו הייתה 1912 בולי סוג F טורפדו.
לפני הגעתה של תיבת ההילוכים ההידראולית ההידראולית הראשונה בייצור המוני (ה גנרל מוטורס Hydra-Matic) בשנת 1940, כמה יצרנים אמריקאים הציעו מכשירים שונים כדי להפחית את כמות כניסת המצמד או ההזזה הנדרשת.[37] התקנים אלה נועדו להפחית את הקושי בהפעלת תיבות הילוכים ידניות לא מסונכרנות, או "תיבות התרסקות", שהיו בשימוש נפוץ, במיוחד בנהיגה עצור-התנע.
צעד מוקדם לקראת תמסורות אוטומטיות היה 1933–1935 שפה שינוי עצמי,[38][39][40][41] שהעביר אוטומטית בין שני הילוכים קדימה במצב "קדימה" (או בין שני יחסי העברה קצרים יותר במצב "חירום נמוך"). התנעות בעמידה חייבו את הנהג להשתמש בדוושת המצמד. ה-Self-Shifter הופיע לראשונה במאי 1933 והוצע כסטנדרט ברויאל וכאופציה ב-Flying Cloud S-4.[42]
בשנת 1937, הארבע מהירויות אולדסמוביל תיבת הילוכים בטיחותית אוטומטית הוצגה ב- אולדסמוביל שש ודגמי Oldsmobile Eight.[38] הוא השתמש בהילוכים פלנטריים עם דוושת מצמד להתנעה מעמידה ולמעבר בין הטווח "נמוך" ל"גבוה".[43][44][45] תיבת הבטיחות האוטומטית הוחלפה ב-Hydra-Matic האוטומטית לחלוטין לשנת הדגם 1940.[46][47]
השנים 1938–1939 ביואיק ספיישל היה זמין עם תיבת הילוכים חצי אוטומטית למחצה עם 4 הילוכים Self-Shifter,[48][49][50] שהשתמש במצמד ידני להתנעה מעמידה ובמצמד אוטומטי להחלפת הילוכים.
ה-1941 קרייזלר M4 Vacamatic תיבת הילוכים הייתה תיבת הילוכים ידנית בעלת שני הילוכים עם יחידת הילוכים אינטגרלית, מצמד ידני מסורתי, וצימוד נוזלים בין המנוע למצמד.[51][52][53] לתיבת ההילוכים הדו-הילוכים היו טווחים "גבוהים" ו"נמוכים", והמצמד שימש כאשר הנהג רצה לעבור בין טווחים. בנהיגה רגילה, הנהג היה לוחץ על המצמד, בוחר בטווח הגבוה ולאחר מכן משחרר את המצמד. לאחר לחיצה על דוושת הגז, צימוד הנוזלים יתחבר והמכונית תתחיל לנוע קדימה, כאשר יחידת ההילוכים מופעלת כדי לספק יחס העברה נמוך יותר. במהירות שבין 15-20 קמ"ש (24-32 קמ"ש), הנהג היה מרים את דוושת הגז ויחידת ההיגוי תתנתק. ה-Vacamatic הוחלף בדומה M6 Presto-Matic תיבת הילוכים לשנת הדגם 1946.
עיצובים דומים שימשו בשנים 1941–1950 הדסון דרייב-מאסטר[54][55] ו-1942 האומללה לינקולן Liquimatic.[56][57] שני אלה שילבו 3 הילוכים גיר ידני עם העברה אוטומטית בין הילוכים 2 ל-3, במקום יחידת ה"אנדרדרייב" של הוואקאמטי.
ה-Packard Electro-Matic, שהוצג ב-1941 פקארד קליפר ו פקארד 180, הייתה תיבת הילוכים ידנית מוקדמת ללא מצמד שהשתמשה במצמד חיכוך מסורתי עם פעולת ואקום אוטומטית, שנשלט על ידי מיקום דוושת הגז.
ה מוצרי רכב מערכת מנומטית, זמינה ב-1953 פורד אנגליה 100E, הייתה מערכת מצמד אוטומטית מונעת בוואקום שהופעלה על ידי מתג שהופעל בכל פעם שמוט ההילוכים הוזז. המערכת תוכל לשלוט בכבל המצערת (כדי לשמור על המנוע בסל"ד הנדרש להחלפת ההילוכים) ולשנות את קצב חיבור המצמד.[58] למערכת הניוטון דרייב העוקבת, הזמינה בפורד אנגליה 1957–1958, הייתה גם הפרשה עבור לַחֲנוֹק לִשְׁלוֹט. מוצר דומה היה הגרמני Saxomat מערכת מצמד אוטומטית, שהוצגה באמצע שנות ה-50 וזמינה במכוניות אירופאיות שונות.[59]
ה סיטרואן DS, שהוצגה ב-1955, השתמשה ב-a מערכת הידראולית עם בקר מהירות המופעל הידראולית והתקן הגברת מהירות סרק לבחירת הילוכים ולהפעלת המצמד המקובל. זה אפשר העברה ללא קלאץ' עם סינגל בורר מותקן בעמוד, בעוד הנהג הרים בו זמנית את דוושת הגז כדי להחליף הילוך. מערכת זו זכתה לכינוי "סיטרו-מאטיק" בארה"ב
עבור שנת הדגם 1962, אמריקן מוטורס הציג את ה-E-Stick, שחיסל את דוושת המצמד ב- Rambler אמריקאי עם תיבות הילוכים ידניות סטנדרטיות עם שלושה הילוכים.[60] מצמד אוטומטי זה השתמש בלחץ שמן מנוע כמקור הידראולי והיה זמין בפחות מ-60 דולר.[61] בהשוואה לתיבות הילוכים אוטומטיות מלאות באותה תקופה, ה-E-Stick הציע צריכת דלק של סטיק-שיפט, עם מתגים ואקום ומתגים חשמליים השולטים על המצמד. תיבת ההילוכים בעלת שלוש הילוכים E-Stick הוצעה בגדולה יותר Rambler Classic דגמים, יחד עם יחידת אוברדרייב.[62] המערכת הייתה זמינה רק עם מנועי 6 צילינדרים, והיעדר מצמד התגלה כבלתי פופולרי, ולכן הופסקה לאחר 1964.[63]
ה-1967 פולקסווגן WSK (תמסורת מצמד ממיר; אנגלית: ממיר מומנט תיבת הילוכים/מצמד), בשימוש ב חיפושית, סוג 3 ו Karmann Ghia, הייתה אחת מתיבות ההילוכים הראשונות מסוגה, עם מצמד מכני אוטומטי וממיר מומנט. זה היה ידוע גם בשם Autostick. המעבר בוצע באופן ידני על ידי הנהג. המצמד המכני האוטומטי אפשר למכונית להאיץ מעצירה, בעוד שממיר המומנט אפשר לה לעשות זאת בכל הילוך. שיכוך תנודות המנוע וסיפקה כפל מומנט, היא תפקדה כמעין "תיבת הפחתה", כך שלתיבת ההילוכים המכנית בפועל היו צורך רק בשלושה הילוכים קדימה (זו הסיבה לתיבות הילוכים אוטומטיות קונבנציונליות עם ממירי מומנט בדרך כלל יש פחות הילוכים מאשר תיבת הילוכים ידנית). ל-WSK לא היה הילוך "ראשון"; במקום זאת, ההילוך הראשון הומר להילוך אחורי, וההילוך השני סומן ראשון (כאשר ההילוכים השלישי והרביעי בהתאמה סומנו שני ושלישי).[64]
ה שברולט Torque-Drive שידור, שהוצג ב-1968 שברולט נובה ו קמארו, היא אחת מדוגמאות בודדות שבהן תיבת הילוכים חצי אוטומטית התבססה על תיבת הילוכים אוטומטית הידראולית קונבנציונלית (ולא תיבת הילוכים ידנית רגילה). ה-Torque-Drive היה בעצם 2 הילוכים Powerglide תיבת הילוכים אוטומטית ללא אפנן ואקום, המחייבת את הנהג להעביר הילוכים ידנית בין "נמוך" ל"גבוה". מחוון הרביע במכוניות מומנט דרייב היה "Park-RN-Hi-1st". הנהג היה מתניע את המכונית ב-"1", ואז מעביר את הידית ל-"Hi" כשרוצים. ה-Torque-Drive הופסק בסוף 1971 והוחלף בתיבת הילוכים אוטומטית הידראולית מסורתית. דוגמאות נוספות לתיבות הילוכים חצי אוטומטיות המבוססות על אוטומטיות הידראוליות היו תיבת הילוכים חצי אוטומטית של פורד 3 הילוכים ששימשה בשנים 1970–1971 פורד מאבריק, גרסאות מוקדמות של הונדה 1972–1988 הונדמטיק תיבת הילוכים 2 ו-3 הילוכים, וה דייהטסו תיבת הילוכים דיאמטית דו-הילוכים בשימוש בשנים 1985–1991 דייהטסו צ'רד.