Полуавтоматски менувач

Полуавтоматски менувач

A полуавтоматски менувач е пренос со повеќе брзини каде е дел од неговото работење автоматизиран (обично активирањето на спојката), но влезот на возачот сè уште е потребен за да се стартува возилото од место и рачно да се сменат брзините. Полуавтоматските менувачи речиси исклучиво се користеа во мотоциклите и се базирани на конвенционалните рачни менувачи или секвенцијални рачни менувачи, но користете систем за автоматска спојка. Но, некои полуавтоматски преноси исто така се базирани на стандардна хидраулична автоматски менувачи со конвертори на вртежен момент и планетарни запчаници.

Вклучуваат имиња за специфични типови на полуавтоматски менувачи прирачник без спојка,авто-прирачник,прирачник за автоматска спојка,и лопатка-смена преноси.[8][9][10] Овие системи го олеснуваат менувањето брзини за возачот со автоматско управување со системот за спојката, обично преку прекинувачи кои предизвикуваат ан актуатор или серво, додека сè уште бара од возачот рачно да ги менува брзините. Ова е во контраст со а менувач со предселектор, во кој возачот управува со спојката и го избира следниот степен на пренос, но промената на брзината во менувачот се врши автоматски.

Првата употреба на полуавтоматски менувачи беше во автомобилите, зголемена популарност во средината на 1930-тите кога беа понудени од неколку американски производители на автомобили. Помалку вообичаени од традиционалните хидраулични автоматски менувачи, полуавтоматските менувачи сепак беа достапни на различни модели на автомобили и мотоцикли и останаа во производство во текот на 21 век. Полуавтоматски менувачи со работа со менување на лопатките се користени во различни тркачки автомобили и првпат беа претставени за да се контролира електрохидрауличниот механизам за менување брзини на Ферари 640 Формула 1 болид во 1989 година. Овие системи моментално се користат на различни класи на врвни тркачки автомобили; вклучувајќи Формула 1, ИндиКар и туристички трки со автомобили. Други апликации вклучуваат мотоцикли, камиони, автобуси и железнички возила.

Дизајн и работа

Полуавтоматиката олеснува полесно менувања на брзини со отстранување на потребата за притискање на педалата или рачката на куплунгот истовремено со менувањето брзини. Повеќето автомобили кои имаат полуавтоматски менувач не се опремени со стандардна педала за спојката бидејќи спојката се контролира од далечина. Слично на тоа, повеќето мотоцикли со полуавтоматски менувач не се опремени со конвенционална рачка за спојката на кормило.

Рачни менувачи без спојка

Повеќето полуавтоматски менувачи се базираат на конвенционален рачен менувач. Тие можат да бидат делумно автоматизиран менувач. Штом спојката ќе се автоматизира, менувачот станува полуавтоматски. Сепак, овие системи сè уште бараат рачен избор на брзина од страна на возачот. Овој тип на пренос се нарекува а прирачник без спојка или ан автоматизиран прирачник.

Повеќето полуавтоматски менувачи во постарите патнички автомобили го задржуваат нормалниот менувач на моделот H на рачниот менувач; на сличен начин, полуавтоматските менувачи на постарите мотоцикли ја задржуваат конвенционалната рачка за менување на нозете, како кај мотоцикл со целосно рачен менувач. Меѓутоа, полуавтоматските системи во поновите мотоцикли, тркачки автомобили и други видови возила често користат методи за избор на брзина, како што се лопатките за менување на брзината во близина на волан или предизвикувачи во близина на рачки.[11][12][13][14][15][16][17]

Во текот на годините се користеа неколку различни форми на автоматизација за активирање на спојката, од хидраулични, пневматски и електромеханички спојки за да со правосмукалка,[18] електромагнетни, па дури и центрифугални спојки. Течни спојки (најчесто и порано користени во раните автоматски менувачи) исто така биле користени од различни производители, обично заедно со некоја форма на механичка фрикциона спојка, за да се спречи возилото да заглави кога ќе застане или на неактивен.

Типичен дизајн на полуавтоматски менувач може да работи со користење Сензори за ефект на сала или микро прекинувачи за да се открие правецот на бараното менување кога се користи стапчето на менувачот. Излезот на овие сензори, комбиниран со излезот од сензорот поврзан со менувач кој ја мери неговата моментална брзина и брзина, се внесува во a контролна единица за пренос, електронска контролна единица, единица за контрола на моторот или микропроцесор,[19][20] или друг вид електронски контролен систем. Овој контролен систем потоа го одредува оптималното време и вртежен момент потребни за непречено вклучување на спојката.

Електронската контролна единица напојува актуатор, кој непречено ја вклучува и исклучува спојката. Во некои случаи, спојката се активира со a сервомотор споен со распоред на запчаник за a линеарен актуатор, кој, преку a хидрауличен цилиндар исполнет со хидраулична течност од систем за сопирање, ја откачува спојката. Во други случаи, внатрешниот погон на спојката може да биде целосно електричен, каде што главниот активирач на спојката се напојува со електричен мотор или електромагнет, па дури и пневматски, каде што главниот актуатор на спојката е a пневматски активирач што ја исклучува спојката.

Рачен систем без спојка, именуван како Autostick, беше полуавтоматски менувач воведен од Фолксваген за моделската 1968 година. Се продава како Volkswagen Automatic Stickshift, конвенционален три-брзински мануелен менувач беше поврзан со систем за автоматска спојка на вакуум. Врвот на стапчето на менувачот беше дизајниран да притиска и активира електричен прекинувач, т.е. при допир со раката на возачот. Кога ќе се притисне, прекинувачот работеше на 12 волти електромагнет, кој пак управувал со актуаторот на вакуумската спојка, со што се откачува спојката и овозможува менување меѓу брзините. Со отстранување на раката на возачот од менувачот, спојката автоматски повторно ќе се вклучи. Менувачот беше опремен и со конвертор на вртежен момент, овозможувајќи му на автомобилот да работи во празен од во брзина како со автоматик, како и да застане и да тргне од место во која било брзина.[21][22][23]

Автоматски рачни менувачи

Менувач на лопатка на автомобил.

Почнувајќи од доцните 1990-ти, производителите на автомобили го претставија она што сега се нарекува а автоматизиран рачен менувач (AMT), кој е механички сличен на и има свои корени во претходните системи за рачен менувач без спојка. AMT функционира на ист начин како и постарите полуавтоматски и мануелни менувачи без спојка, но со два исклучоци; може и да работи со спојката и да менува брзини и не користи конвертор на вртежен момент. Менувањето се врши или автоматски од a контролна единица за пренос (TCU), или рачно или од копчето за менување или од лопатките за менување менувачи поставени зад воланот. AMT ја комбинира ефикасноста на горивото на мануелните менувачи со леснотијата на менување на брзините на автоматските менувачи. Нивниот најголем недостаток е лошата удобност при менувањето на преносот поради исклучување на механичката спојка од TCU, што е лесно забележливо како „тресење“.[потребен е цитат] Некои производители на менувачи се обидоа да го решат овој проблем со користење на големи синхронизаторски прстени и не целосно отворање на спојката за време на менувањето - што функционира теоретски, но од 2007 година немаше автомобили од сериско производство со такви функции.[треба ажурирање] Во патничките автомобили, модерните AMT обично имаат шест брзини (иако некои имаат седум) и прилично долга брзина. Во комбинација со програма за паметно менување брзини, ова може значително да ја намали потрошувачката на гориво. Општо земено, постојат два типа на AMT: интегрирани AMT и дополнителни AMT. Интегрираните AMT беа дизајнирани да бидат посветени AMT, додека дополнителните AMT се конверзии на стандардни рачни менувачи во AMT.[потребен е цитат]

Автоматизираниот рачен менувач може да вклучува целосно автоматски режим каде што возачот воопшто нема потреба да менува брзини.[24] Овие менувачи може да се опишат како стандарден рачен менувач со автоматизирана спојка и автоматска контрола на менувачот, што им овозможува да работат на ист начин како и традиционалните автоматски менувачи. TCU автоматски ги менува брзините ако, на пример, моторот е црвенило. AMT може да се префрли во рачен режим без спојка каде што може да се префрли или надолу со помош на менувач или менувачи на лопатки монтирани на конзола.[25] Има пониска цена од конвенционалните автоматски менувачи.[26]

Автоматизираниот рачен менувач (заштитните имиња вклучуваат SMG-III) не треба да се меша со „мануматски“ автоматски менувач (се продава под трговски имиња како на пр. Типтроник, Стептроник, Спортски, и Geartronic). Иако овие системи изгледаат површно слични, мануматикот користи конвертор на вртежен момент како автоматски менувач, наместо спојката што се користи во автоматизираниот рачен менувач. Автоматизиран прирачник може да му даде на возачот целосна контрола на изборот на брзина, додека мануматик ќе одбие барање за промена на брзина што би резултирало со застој на моторот (од премалку RPM) или прекумерно вртење. [24] Автоматскиот режим на автоматизиран рачен менувач при мали или чести брзини на стартување на запирање е помалку мазен од оној на мануматиката и другите автоматски менувачи. 

 

Пренос на комерцијални возила

Секвенцијални рачни менувачи

Неколку полуавтоматски менувачи што ги користат мотоциклите и тркачките автомобили се всушност механички базирани на секвенцијални рачни менувачи. Полуавтоматските менувачи на мотоциклите генерално ја изоставуваат рачката на спојката, но ја задржуваат конвенционалната рачка за менување на пети и пети.

Полуавтоматските менувачи на мотоцикли се засноваат на конвенционални секвенцијални рачни менувачи и обично користат центрифугална спојка.[34] При брзина на мирување, моторот се исклучува од влезната осовина на менувачот, што му овозможува и на него и на велосипедот да freewheel, за разлика од автоматиката со конвертор на вртежен момент, нема неактивен лази со правилно наместена центрифугална спојка. Како што се зголемува брзината на моторот, противтеговите во склопот на спојката постепено се вртат понатаму нанадвор додека не почнат да стапуваат во контакт со внатрешноста на надворешното куќиште и да пренесуваат зголемена количина на моќност и вртежен момент на моторот. Ефективната „точка на каснување“ или „точка на гризење“[35] се наоѓа автоматски со рамнотежа, каде што моќта што се пренесува преку спојката (сè уште се лизга) е еднаква на она што може да го обезбеди моторот. Ова овозможува релативно брзо полн гас полетувања (со приспособена спојка за моторот да има максимален вртежен момент) без забавување или заглавување на моторот, како и порелаксирани стартови и маневри со мала брзина при помала гас и Вртежи во минута.

Употреба во патнички автомобили

1900-1920-ти

Торпедо Bollée Type F со прстен за менување брзини сместен во внатрешноста на воланот

Во 1901 г. Амеде Боле разви метод на менување брзини за кој не беше потребна употреба на спојката и се активираше со прстен поставен во воланот.[36] Еден автомобил кој го користеше овој систем беше 1912 година Боли Тип F Торпедо.

1930-1940-ти

Пред пристигнувањето на првиот масовно произведен хидрауличен автоматски менувач (на Џенерал Моторс Hydra-Matic) во 1940 година, неколку американски производители понудија различни уреди за да се намали количината на потребната спојка или внесување на менувачот.[37] Овие уреди беа наменети да ја намалат тешкотијата при ракување со несинхронизирани мануелни менувачи, или „менувачи за судар“, кои вообичаено се користеле, особено при возење со запирање-поаѓање.

Раниот чекор кон автоматизираните преноси беше 1933-1935 година ЈАЗИК Самопрефрлач,[38][39][40][41] кои автоматски се префрлаат помеѓу две брзини напред во режимот „напред“ (или помеѓу два пократки соодноси на менувачот во режимот „итно ниско“). Поаѓањата од стоечката страна бараа возачот да ја користи педалата на куплунгот. Self-Shifter првпат се појави во мај 1933 година и беше понуден стандардно на Royale и како опција на Flying Cloud S-4.[42]

Во 1937 година, четири-брзински Олдсмобил Автоматскиот безбедносен менувач беше воведен на Олдсмобил Шест и моделите Oldsmobile Eight.[38] Користеше планетарен менувач со педала за спојката за стартување од место и за префрлување помеѓу „ниските“ и „високите“ опсези.[43][44][45] Автоматскиот безбедносен менувач беше заменет со целосно автоматски Hydra-Matic за моделската 1940 година.[46][47]

1938-1939 година Buick Special беше достапен со друг Self-Shifter 4-брзински полуавтоматски менувач,[48][49][50] кој користеше рачна спојка за стартување од место и автоматизирана спојка за менување брзини.

1941 година Крајслер М4 Вакаматик менувачот беше мануелен менувач со две брзини со интегрален подвозјен агрегат, традиционална мануелна спојка и спојување на течност помеѓу моторот и спојката.[51][52][53] Двостепениот менувач имаше „високи“ и „ниски“ опсези, а спојката се користеше кога возачот сакаше да се префрли помеѓу опсегот. За нормално возење, возачот би го притиснал куплунгот, избирал High range, а потоа ја отпуштал спојката. Откако ќе се притисне педалот за гас, спојката на течноста ќе се вклучи и автомобилот ќе започне да се движи напред, при што единицата за погон е вклучена за да обезбеди помал сооднос на менувачот. При брзина помеѓу 15–20 милји на час (24–32 км/ч), возачот ќе го крене педалот за гас, а единицата за погон ќе се исклучи. Vacamatic беше заменет со сличен М6 Престо-Матиќ менувач за моделот 1946 година.

Слични дизајни беа користени за 1941-1950 година Хадсон Drive-Master[54][55] и несреќната 1942 година Линколн Ликвиматичен.[56][57] И двете комбинираа 3-брзински рачен менувач со автоматско префрлување помеѓу 2-та и 3-та брзина, наместо единицата „подвозје“ на Vacamatic.

Packard Electro-Matic, претставен во 1941 година Пакард Клипер и Packard 180, беше рана рачна трансмисија без спојка која користеше традиционална спојка со триење со автоматска работа со вакуум, која беше контролирана од положбата на педалот за гас.

1950-1960-ти

На автомобилски производи рачен систем, достапен во 1953 година Ford Anglia 100E, беше автоматски систем за спојка на вакуум кој се активираше со прекинувач што се активираше секогаш кога ќе се помести стапчето на менувачот. Системот може да го контролира кабелот за гас (за да го задржи моторот на потребните вртежи во минута за промена на брзината) и да ја менува брзината на вклучување на спојката.[58] Последователниот систем Newtondrive, достапен на Ford Anglia од 1957-1958 година, исто така имаше одредба за задави контрола. Сличен производ беше и германскиот Саксомат автоматски систем за спојка, кој беше воведен во средината на 1950-тите и достапен на различни европски автомобили.[59]

На Citroën DS, претставен во 1955 година, користеше a хидрауличен систем со хидраулично управуван контролер за брзина и уред за зголемување на брзината во мирување за избор на брзини и ракување со инаку конвенционалната спојка. Ова овозможи менување без спојка со сингл селектор поставен на колона, додека возачот истовремено го кренал педалот за гас за да ја смени брзината. Овој систем го доби прекарот „Citro-Matic“ во САД

За моделската 1962 година, Американ Моторс го претстави E-Stick, кој ја елиминираше педалата на куплунгот во Американец Рамблер со стандардни три-брзински мануелни менувачи.[60] Оваа автоматска спојка користеше притисок на моторното масло како хидрауличен извор и беше достапна за помалку од 60 долари.[61] Во споредба со целосно автоматските менувачи од тоа време, E-Stick нудеше економичност на горивото како стапче, со вакуум и електрични прекинувачи кои ја контролираа спојката. Тристепен менувач E-Stick беше понуден на поголемиот Rambler Classic модели, заедно со единицата за прекумерно возење.[62] Системот беше достапен само со 6-цилиндрични мотори, а недостатокот на спојката се покажа непопуларен, па затоа беше прекинат по 1964 година.[63]

1967 година Фолксваген WSK (Пренос на спојката на конверторот; Англиски: Менувач на менувач за префрлување на вртежен момент/спојка), се користи во Буба, Тип 3 и Karmann Ghia, беше еден од првите менувачи од ваков вид, со автоматска механичка спојка и конвертор на вртежен момент. Беше познат и како Autostick. Менувањето го извршил возачот рачно. Автоматската механичка спојка му овозможи на автомобилот да забрза од застанување, додека конверторот на вртежниот момент му го овозможи тоа во која било брзина. Пригушувајќи ги вибрациите на моторот и обезбедувајќи множење на вртежниот момент, тој функционираше како еден вид „редуктор на менувачот“, така што на вистинскиот механички менувач му беа потребни само три брзини напред (ова е причината зошто конвенционалните автоматски менувачи со конвертори на вртежниот момент обично имаат помалку брзини од рачните менувачи). WSK немаше „прва“ брзина; наместо тоа, првата брзина беше претворена во рикверц, а втората беше означена прва (со третата и четвртата брзина соодветно означена како втора и трета).[64]

На Шевролет Torque-Drive пренос, воведен во 1968 година Шевролет Нова и Camaro, е еден од неколкуте примери каде што полуавтоматскиот менувач се заснова на конвенционален хидрауличен автоматски менувач (наместо стандарден рачен менувач). Torque-Drive во суштина беше 2-брзински Powerglide автоматски менувач без вакуум модулатор, барајќи од возачот рачно да ги менува брзините помеѓу „Low“ и „High“. Индикаторот за квадрант кај автомобилите со вртежен момент беше „Park-RN-Hi-1st“. Возачот ќе го стартуваше автомобилот на „1-во“, а потоа ќе ја премести рачката на „Здраво“ по желба. Torque-Drive беше прекинат на крајот на 1971 година и беше заменет со традиционален хидрауличен автоматски менувач. Други примери на полуавтоматски менувачи засновани на хидраулични автомати беа 3-брзинскиот полуавтоматски менувач Ford користен во 1970-1971 година. Форд Маверик, раните верзии на Хонда 1972-1988 година Хондаматик 2-брзински и 3-брзински менувачи, и Даихатсу Дијаматски 2-брзински менувач користен во 1985-1991 година Даихатсу Шараде.

Сподели:
Разговор