íslenskur
A hálfsjálfvirk skipting er fjölhraða skipting þar sem hluti af rekstri þess er sjálfvirkt (venjulega virkjun á kúplingu), en samt þarf inntak ökumanns til að ræsa ökutækið úr kyrrstöðu og skipta um gír handvirkt. Hálfsjálfvirkar skiptingar voru nær eingöngu notaðar í mótorhjól og eru byggðar á hefðbundnum beinskiptir eða handskiptir í röð, en nota sjálfvirkt kúplingarkerfi. En sumar hálfsjálfvirkar skiptingar hafa einnig verið byggðar á venjulegu vökvakerfi sjálfskiptingar með togi breytir og plánetu gírsett.
Nöfn á tilteknum gerðum hálfsjálfvirkra gírkassa eru ma kúplingarlaus handbók,sjálfvirk handbók,sjálfvirka kúplingu handbók,og spaða-skipti sendingar.[8][9][10] Þessi kerfi auðvelda ökumanni gírskiptingu með því að stjórna kúplingskerfinu sjálfkrafa, venjulega í gegnum rofar sem kalla á an stýrimaður eða servó, en samt krefst þess að ökumaður skipti um gír handvirkt. Þetta stangast á við a forvalsgírkassi, þar sem ökumaður stýrir kúplingunni og velur næsta gírhlutfall, en gírskiptin innan gírkassans fara fram sjálfkrafa.
Fyrsta notkun hálfsjálfvirkra gírkassa var í bílum og jókst vinsældir um miðjan þriðja áratuginn þegar þeir voru í boði hjá nokkrum bandarískum bílaframleiðendum. Sjaldgæfari en hefðbundin vökvakerfissjálfskipti, hafa hálfsjálfvirkar skiptingar engu að síður verið fáanlegar á ýmsum gerðum bíla og mótorhjóla og hafa verið í framleiðslu alla 21. öldina. Hálfsjálfvirkar skiptingar með spaðaskiptingu hafa verið notaðar í ýmsu kappakstursbíla, og voru fyrst kynntir til að stjórna rafvökva gírskiptingunni Ferrari 640 Formúlu 1 bíll árið 1989. Þessi kerfi eru nú notuð á ýmsum toppflokkum kappakstursbíla; þar á meðal Formúla 1, IndyCar, og ferðabílakappakstur. Önnur forrit eru mótorhjól, vörubílar, rútur og járnbrautartæki.
Hálfsjálfvirkur auðveldara gírskiptingar með því að fjarlægja þörfina á að ýta á kúplingspedal eða stöng á sama tíma og skipt er um gír. Flestir bílar sem eru með hálfsjálfskiptingu eru ekki búnir með venjulegum kúplingspedali þar sem kúplingin er fjarstýrð. Á sama hátt eru flest mótorhjól með hálfsjálfvirkri gírskiptingu ekki búin hefðbundinni kúplingsstöng á stýri.
Flestar hálfsjálfvirkar skiptingar eru byggðar á hefðbundinni beinskiptingu. Þeir geta verið sjálfvirkir að hluta. Þegar kúplingin er orðin sjálfvirk verður skiptingin hálfsjálfvirk. Hins vegar þurfa þessi kerfi enn handvirkt gírval af ökumanni. Þessi tegund af sendingu er kölluð a kúplingarlaus handbók eða an sjálfvirk handbók.
Flestar hálfsjálfvirkar skiptingar í eldri fólksbílum halda venjulegu H-mynstri skiptingarkerfis beinskiptingar; að sama skapi halda hálfsjálfvirkar skiptingar á eldri mótorhjólum hefðbundinni gírstöng eins og á mótorhjóli með full beinskiptingu. Hins vegar nota hálfsjálfvirk kerfi í nýrri mótorhjólum, kappakstursbílum og öðrum tegundum farartækja oft gírvalsaðferðir eins og skiptastærðir nálægt stýri eða kveikir nálægt stýri.[11][12][13][14][15][16][17]
Nokkrar mismunandi gerðir af sjálfvirkni fyrir kúplingu virkjun hafa verið notuð í gegnum árin, frá vökva, pneumatic, og rafvélrænni klípur til lofttæmandi,[18] rafsegul og jafnvel miðflótta kúplingar. Vökvatengi (oftast og áður notað í snemma sjálfskiptingar) hafa einnig verið notaðir af ýmsum framleiðendum, venjulega samhliða einhvers konar vélrænni núningakúplingu, til að koma í veg fyrir að ökutækið stöðvast þegar það stöðvast eða kl. aðgerðalaus.
Dæmigerð hálfsjálfvirk skipting getur virkað með því að nota Hall áhrif skynjara eða örrofa til að greina stefnu umbeðinnar skiptingar þegar gírstöngin er notuð. Framleiðsla þessara skynjara, ásamt úttakinu frá skynjara sem er tengdur við gírkassi sem mælir núverandi hraða hans og gír, er færð inn í a gírstýringareining, rafeindastýringareining, vélastýringareining, eða örgjörvi,[19][20] eða annars konar rafeindastýrikerfi. Þetta stjórnkerfi ákvarðar síðan ákjósanlegasta tímasetningu og tog sem þarf til að hægt sé að tengja kúplingu.
Rafeindastýringin knýr stýribúnað, sem tengir og aftengir kúplinguna á mjúkan hátt. Í sumum tilfellum er kúplingunni stjórnað af a servómótor tengt gírfyrirkomulagi fyrir a línulegur stýribúnaður, sem í gegnum a vökvahólkur fullur af vökvavökvi frá bremsukerfi, aftengir kúplingu. Í öðrum tilfellum getur innri kúplingarstýribúnaðurinn verið algjörlega rafknúinn, þar sem aðalkúplingsstýribúnaðurinn er knúinn af rafmótor eða segulloka, eða jafnvel pneumatic, þar sem aðalkúplingsstýribúnaðurinn er a pneumatic stýrir sem losar kúplinguna.
Kúplingslaust handvirkt kerfi, nefnt Autostick, var hálfsjálfvirk skipting kynnt af Volkswagen fyrir 1968 árgerð. Markaðssett sem Volkswagen Sjálfvirk Stickshift, hefðbundin þriggja gíra beinskipting var tengd við lofttæmisdrifið sjálfvirkt kúplingarkerfi. Efsti hluti gírstöngarinnar var hannaður til að þrýsta niður og virkja rafrofa, þ.e. þegar hönd ökumanns snertir hann. Þegar ýtt var á hann virkaði rofinn á 12 volta segulloka, sem aftur stjórnaði lofttæmiskúplingsstýringunni og losaði þannig kúplinguna og leyfði skiptingu á milli gíra. Með hendi ökumanns tekin af gírskiptingunni myndi kúplingin sjálfkrafa tengjast aftur. Gírskiptingin var einnig búin togibreytir sem gerir bílnum kleift að ganga í lausagangi eins og með sjálfskiptingu, auk þess að stoppa og ræsa úr kyrrstöðu í hvaða gír sem er.[21][22][23]
Upp úr 1990 kynntu bílaframleiðendur það sem nú er kallað an sjálfvirkur beinskiptur (AMT), sem er vélrænt svipað og á rætur sínar að rekja til fyrri kúplingarlausra handskipta kerfa. AMT virkar á sama hátt og eldri hálfsjálfvirkar og kúplingslausar beinskiptingar, en þó með tveimur undantekningum; það getur bæði stjórnað kúplingunni og skipt sjálfkrafa og notar ekki togbreytir. Skipt er annað hvort sjálfkrafa frá a gírstýringareining (TCU), eða handvirkt frá annaðhvort skiptihnúðnum eða skiptispöðunum sem festir eru á bak við stýrið. AMTs sameina eldsneytisnýtingu beinskipta gírkassa með auðveldum skiptingum sjálfskiptinga. Stærsti ókostur þeirra er léleg skiptingarþægindi vegna þess að vélrænni kúplingin er aftengd með TCU, sem er auðsjáanlegt sem „sjokt“.[þarf tilvitnun] Sumir framleiðendur gírkassa hafa reynt að leysa þetta mál með því að nota of stóra samstillingarhringi og opna ekki kúplinguna að fullu við skiptingu — sem virkar í orði, en frá og með 2007 hafa ekki verið neinir raðframleiddir bílar með slíkar aðgerðir.[þarfnast uppfærslu] Í fólksbílum hafa nútíma AMT venjulega sex hraða (þó sumir séu með sjö) og frekar langa gírskiptingu. Ásamt snjallskiptu kerfi getur þetta dregið verulega úr eldsneytisnotkun. Almennt séð eru tvær tegundir af AMT: samþætt AMT og viðbótar-AMT. Innbyggt AMT var hannað til að vera hollur AMT, en viðbótar AMT eru umbreytingar á hefðbundnum handskiptum í AMT.[þarf tilvitnun]
Sjálfvirk beinskipting getur falið í sér fullsjálfvirka stillingu þar sem ökumaður þarf alls ekki að skipta um gír.[24] Þessum skiptingum má lýsa sem hefðbundinni beinskiptingu með sjálfvirkri kúplingu og sjálfvirkri gírskiptistýringu, sem gerir þeim kleift að starfa á sama hátt og hefðbundnar sjálfskiptingar. TCU skiptir sjálfkrafa um gír ef td vélin er það rauðlína. Hægt er að skipta yfir í kúplingarlausa handvirka stillingu þar sem hægt er að hækka eða lækka með því að nota gírskiptingur sem festur er á stjórnborði eða hjólaskipti.[25] Hann kostar lægri en hefðbundnar sjálfskiptingar.[26]
Sjálfvirka beinskiptingin (viðskiptaheiti innihalda SMG-III) má ekki rugla saman við „manumatic“ sjálfskiptingu (markaðssett undir vöruheitum eins og Tiptronic, Steptronic, Sportmatic, og Geartronic). Þó að þessi kerfi virðast yfirborðslega svipuð, notar beinskiptur togbreytir eins og sjálfskiptingu, í stað kúplingarinnar sem notuð er í sjálfvirku beinskiptingu. Sjálfvirk handbók getur veitt ökumanni fulla stjórn á gírvalinu, en handskiptur mun hafna beiðni um gírskipti sem myndi leiða til þess að vélin stöðvast (frá of fáum RPM) eða yfir snúning. [24] Sjálfvirk stilling sjálfvirkrar beinskiptingar við lágan eða tíðan stöðvunarhraða er minna mjúkur en sjálfskiptingar og annarra sjálfskipta.
Nokkrar hálfsjálfvirkar skiptingar sem mótorhjól og kappakstursbílar nota eru í raun vélrænt byggðar á handskiptir í röð. Hálfsjálfvirkar mótorhjólaskiptingar sleppa almennt kúplingsstönginni, en halda hefðbundinni hæl-og-tá-gírstöng.
Hálfsjálfvirkar mótorhjólaskiptingar eru byggðar á hefðbundnum beinskiptingar í röð og nota venjulega a miðflótta kúplingu.[34] Í lausagangi er vélin aftengd frá inntaksás gírkassa, sem gerir bæði henni og hjólinu kleift að fríhjól, ólíkt með sjálfvirkum torque converter, þá er engin aðgerðalaus skrið með rétt stilltri miðflótta kúplingu. Þegar snúningshraði hreyfilsins eykst, snúast mótvægi innan kúplingssamstæðunnar smám saman lengra út á við þar til þau byrja að komast í snertingu við ytra húsið að innan og senda aukið magn af vélarafli og togi. Virki „bitpunktur“ eða „bitpunktur“[35] finnst sjálfkrafa með jafnvægi, þar sem krafturinn er fluttur í gegnum kúplinguna (sem enn rennur) er jafnt því sem vélin getur veitt. Þetta gerir tiltölulega hratt fulla inngjöf flugtak (með kúplingunni stillt þannig að vélin sé í hámarkstogi) án þess að vélin hægi á sér eða festist, svo og slakari ræsingar og lághraða hreyfingar við lægra inngjöf og RPM.
Árið 1901, Amédée Bollée þróað aðferð til að skipta um gír sem krafðist ekki notkunar á kúplingu og var virkjað með hring sem var festur í stýrinu.[36] Einn bíll sem notaði þetta kerfi var 1912 Bollee Tegund F Torpedo.
Áður en fyrsta fjöldaframleidda vökvasjálfskiptingin kom (þ General Motors Hydra-Matic) árið 1940, buðu nokkrir bandarískir framleiðendur ýmis tæki til að draga úr magni af kúplingu eða skiptingu inntaks sem þarf.[37] Þessum tækjum var ætlað að draga úr erfiðleikum við að reka vélina ósamstilltar beinskiptingar, eða „crash gírkassar“, sem voru almennt notaðir, sérstaklega í stöðvun-byrjun akstri.
Fyrsta skrefið í átt að sjálfvirkum gírskiptum var 1933–1935 TUNGUMÁL Sjálfskipting,[38][39][40][41] sem skiptist sjálfkrafa á milli tveggja gíra fram á við í „áfram“ stillingunni (eða á milli tveggja styttri gírhlutfalla í „neyðarlág“ stillingunni). Standandi ræsingar kröfðust þess að ökumaður notaði kúplingspedalinn. Self-Shifter kom fyrst fram í maí 1933 og var boðinn sem staðalbúnaður á Royale og sem valkostur á Flying Cloud S-4.[42]
Árið 1937, fjögurra gíra Oldsmobile Sjálfvirk öryggisskipti voru kynnt á Oldsmobile Six og Oldsmobile Eight módel.[38] Hann notaði plánetugírsett með kúplingspedali til að ræsa úr kyrrstöðu og skipta á milli „lágsta“ og „háa“ sviðsins.[43][44][45] Sjálfvirkri öryggisskiptingu var skipt út fyrir fullsjálfvirka Hydra-Matic fyrir 1940 árgerðina.[46][47]
Árin 1938–1939 Buick Special var fáanlegur með annarri Self-Shifter 4 gíra hálfsjálfskiptingu,[48][49][50] sem notaði handvirka kúplingu til að ræsa úr kyrrstöðu og sjálfvirka kúplingu fyrir gírskiptingar.
1941 Chrysler M4 Vacamatic skipting var tveggja gíra beinskipting með innbyggðri undirdrifseiningu, hefðbundinni beinskiptingu og vökvatengi milli vélar og kúplings.[51][52][53] Tveggja gíra skiptingin var með „hátt“ og „lágt“ drægi og var kúplingin notuð þegar ökumaður vildi skipta á milli sviða. Fyrir venjulegan akstur myndi ökumaðurinn ýta á kúplingu, velja háa svið og sleppa síðan kúplingunni. Þegar ýtt var á inngjöfina myndi vökvatengingin tengjast og bíllinn byrjaði áfram, með undirdrifseininguna virkjuð til að fá lægra gírhlutfall. Á milli 15–20 mph (24–32 km/klst) myndi ökumaður lyfta bensíngjöfinni af og undirdrifseiningin losnaði. Vacamatic var skipt út fyrir svipaðan M6 Presto-Matic skipting fyrir 1946 árgerð.
Svipuð hönnun var notuð fyrir 1941–1950 Hudson Drive-Master[54][55] og hið óheppna 1942 Lincoln Liquimatic.[56][57] Báðir þessir sameinuðu 3 gíra beinskiptur gírkassi með sjálfvirkri skiptingu á milli 2. og 3. gírs, í stað „underdrive“ einingarinnar í Vacamatic.
Packard Electro-Matic, kynntur árið 1941 Packard Clipper og Packard 180, var snemmbúið kúplingarlaus beinskipting sem notaði hefðbundna núningakúpling með sjálfvirkri lofttæmi, sem var stjórnað af stöðu inngjöfarinnar.
The bílavörur handvirkt kerfi, fáanlegt á 1953 Ford Anglia 100E, var tómarúmsknúið sjálfvirkt kúplingskerfi sem var virkjað með rofa sem virkjuð var í hvert sinn sem gírstöngin var færð. Kerfið gæti stjórnað inngjöfarsnúrunni (til að halda vélinni á nauðsynlegum snúningi á mínútu fyrir gírskiptin) og breytt hraða kúplingstengingarinnar.[58] Newtondrive kerfið í röðinni, sem var fáanlegt á Ford Anglia 1957–1958, hafði einnig ákvæði um kæfa stjórna. Svipuð vara var sú þýska Saxomat sjálfvirkt kúplingarkerfi, sem var kynnt um miðjan fimmta áratuginn og fáanlegt á ýmsum evrópskum bílum.[59]
The Citroën DS, sem kom á markað 1955, notaði a vökvakerfi með vökvaknúinni hraðastýringu og lausagangshraða til að velja gíra og stjórna annars hefðbundinni kúplingu. Þetta leyfði kúplingslausum breytingum með einbreiðu valtari á súlu, en ökumaður lyfti samtímis af bensíngjöfinni til að skipta um gír. Þetta kerfi fékk viðurnefnið "Citro-Matic" í Bandaríkjunum
Fyrir 1962 árgerð, American Motors kynnti E-Stick, sem útilokaði kúplingspedalinn í Rambler American með hefðbundinni þriggja gíra beinskiptingu.[60] Þessi sjálfvirka kúpling notaði vélolíuþrýsting sem vökvagjafa og var fáanleg fyrir minna en $60.[61] Í samanburði við fullsjálfvirkar sendingar á þeim tíma bauð E-Stick upp á sparneytni eins og stafskipti, með lofttæmi og rafrofum sem stjórna kúplingunni. E-Stick þriggja gíra skiptingin var boðin á þeirri stærri Rambler Classic módel, ásamt overdrive einingu.[62] Kerfið var aðeins fáanlegt með 6 strokka vélum og skortur á kúplingu reyndist óvinsæll, svo það var hætt eftir 1964.[63]
1967 Volkswagen WSK (Breytir kúplingu gírkassa; Enska: Togbreytir skipting/kúpling gírkassi), notað í Bjalla, Tegund 3 og Karmann Ghia, var einn af fyrstu gírkassi sinnar tegundar, með sjálfvirkri vélrænni kúplingu og snúningsbreyti. Það var einnig þekkt sem Autostick. Skipting var handvirkt af ökumanni. Sjálfvirka vélræna kúplingin gerði bílnum kleift að flýta sér frá stöðvun, en togbreytirinn gerði honum kleift að gera það í hvaða gír sem er. Hann dregur úr titringi hreyfilsins og margföldun togs og virkaði sem nokkurs konar „minnkunargírkassi“, þannig að raunverulegur vélræni gírkassi þurfti aðeins þrjá gíra áfram (þess vegna hafa hefðbundnar sjálfskiptingar með togibreytum venjulega færri gíra en beinskiptingar). WSK var ekki með „fyrsta“ gír; í staðinn var fyrsta gír skipt í bakkgír og annar gír var merktur fyrst (þar sem þriðji og fjórði gír voru merktur annar og þriðji í sömu röð).[64]
The Chevrolet Torque-Drive sending, kynnt 1968 Chevrolet Nova og Camaro, er eitt af fáum dæmum þar sem hálfsjálfskipting var byggð á hefðbundinni vökvasjálfskiptingu (frekar en hefðbundinni beinskiptingu). Torque-Drive var í rauninni tveggja gíra Powerglide sjálfskipting án tómarúmsmótara, sem krefst þess að ökumaður skipti handvirkt á milli „Low“ og „High“. Fjórðungsvísirinn á Torque-Drive bílum var „Park-RN-Hi-1st“. Ökumaðurinn myndi ræsa bílinn í „1.“ og færa síðan stöngina á „Hæ“ þegar óskað væri. Torque-Drive var hætt í árslok 1971 og hefðbundin vökvasjálfskipti sett í staðinn. Önnur dæmi um hálfsjálfvirkar sendingar byggðar á vökvasjálfskiptingu voru Ford 3 gíra hálfsjálfvirk skipting sem notuð var á árunum 1970–1971 Ford Maverick, fyrstu útgáfur af Honda 1972–1988 Hondamatic 2 gíra og 3 gíra gírskiptingar, og Daihatsu Diamatic 2 gíra skipting notuð á árunum 1985–1991 Daihatsu Charade.