Русский
A полуавтоматическая коробка передач это многоскоростная трансмиссия где часть его работы автоматизированный (обычно срабатывание сцепление), но для запуска автомобиля с места и ручного переключения передач по-прежнему требуется вмешательство водителя. Полуавтоматические трансмиссии использовались почти исключительно на мотоциклах и основаны на обычных. механическая коробка передач или последовательные механические коробки передач, но использовать автоматическую систему сцепления. Но некоторые полуавтоматические трансмиссии также основаны на стандартной гидравлической системе. автоматические коробки передач с преобразователи крутящего момента и планетарные передачи.
Названия конкретных типов полуавтоматических трансмиссий включают: без сцепления ручной,автоматический ручной,автоматическое сцепление, ручное,и подрулевой переключатель передачи.[8][9][10] Эти системы облегчают переключение передач водителю за счет автоматического управления системой сцепления, обычно с помощью переключатели которые вызывают привод или сервопривод, при этом водителю по-прежнему требуется вручную переключать передачи. Это контрастирует с коробка передач с преселектором, в которой водитель управляет сцеплением и выбирает следующее передаточное число, но переключение передач внутри трансмиссии происходит автоматически.
Впервые полуавтоматические трансмиссии были использованы в автомобилях, их популярность возросла в середине 1930-х годов, когда их предложили несколько американских производителей автомобилей. Полуавтоматические трансмиссии, менее распространенные, чем традиционные гидравлические автоматические трансмиссии, тем не менее, доступны на различных моделях автомобилей и мотоциклов и продолжают производиться на протяжении всего 21 века. Полуавтоматические коробки передач с подрулевыми переключателями используются в различных автомобилях. гоночных автомобилях и впервые были применены для управления электрогидравлическим механизмом переключения передач автомобиля. Феррари 640 Автомобиль Формулы-1 в 1989 году. Эти системы в настоящее время используются на различных классах гоночных автомобилей высшего уровня; включая Формула один, Индикар и туристические автомобильные гонки. Другие области применения включают мотоциклы, грузовики, автобусы и железнодорожные транспортные средства.
Полуавтоматы облегчают переключение передач за счет устранения необходимости нажимать педаль сцепления или рычаг одновременно с переключением передач. Большинство автомобилей с полуавтоматической коробкой передач не оснащены стандартной педалью сцепления, поскольку сцепление управляется дистанционно. Аналогичным образом, большинство мотоциклов с полуавтоматической коробкой передач не оснащены обычным рычагом сцепления на руль.
Большинство полуавтоматических трансмиссий основаны на обычной механической коробке передач. Они могут быть частично автоматизированными трансмиссиями. Когда сцепление становится автоматизированным, трансмиссия становится полуавтоматической. Однако эти системы по-прежнему требуют от водителя ручного выбора передачи. Этот тип передачи называется без сцепления ручной или автоматизированное руководство.
Большинство полуавтоматических трансмиссий в старых легковых автомобилях сохраняют обычный рычаг переключения передач H-образной формы, как в механической коробке передач; Точно так же полуавтоматические трансмиссии на старых мотоциклах сохраняют обычный ножной рычаг переключения передач, как на мотоцикле с полностью механической коробкой передач. Однако полуавтоматические системы в новых мотоциклах, гоночных автомобилях и других типах транспортных средств часто используют такие методы выбора передачи, как подрулевые лепестки рядом с рычагом переключения передач. руль или триггеры рядом с руль.[11][12][13][14][15][16][17]
На протяжении многих лет использовалось несколько различных форм автоматизации привода сцепления: гидравлический, пневматические и электромеханический цепляется за вакуумный,[18] электромагнитное и даже центробежные муфты. Гидромуфты (наиболее часто и ранее использовавшиеся в ранних автоматических трансмиссиях) также использовались различными производителями, обычно вместе с какой-либо формой механического фрикционного сцепления, чтобы предотвратить остановку автомобиля при остановке или при остановке. праздный.
Типичная конструкция полуавтоматической трансмиссии может работать при использовании Датчики Холла или микропереключатели для определения направления требуемого переключения при использовании рычага переключения передач. Выходной сигнал этих датчиков в сочетании с выходным сигналом датчика, подключенного к коробка передач который измеряет его текущую скорость и передачу, подается в блок управления коробкой передач, электронный блок управления, блок управления двигателем или микропроцессор,[19][20] или другой тип электронной системы управления. Затем эта система управления определяет оптимальные моменты времени и крутящий момент, необходимые для плавного включения сцепления.
Электронный блок управления приводит в действие привод, который плавно включает и выключает сцепление. В некоторых случаях сцепление приводится в действие серводвигатель соединенный с механизмом передачи для линейный привод, который через гидравлический цилиндр наполненный гидравлическая жидкость из тормозную систему, выключает сцепление. В других случаях внутренний привод сцепления может быть полностью электрическим, при этом привод главного сцепления питается от электрический двигатель или соленоидный или даже пневматический, где привод главного сцепления представляет собой пневматический привод что выключает сцепление.
Ручная система без сцепления, названная Автостик, была полуавтоматическая коробка передач, представленная Фольксваген для модели 1968 года. Продается как Volkswagen Автоматическая ручка переключения передач, обычная трехступенчатая механическая коробка передач была соединена с вакуумной автоматической системой сцепления. Верхняя часть рычага переключения передач была предназначена для нажатия и активации электрического переключателя, то есть при прикосновении руки водителя. При нажатии на переключатель подается напряжение 12 В. соленоид, который, в свою очередь, приводил в действие вакуумный привод сцепления, тем самым отключая сцепление и позволяя переключаться между передачами. Когда рука водителя убирается с рычага переключения передач, сцепление снова включается автоматически. Трансмиссия также оснащалась гидротрансформатором, позволяющим автомобилю работать на холостом ходу как на автомате, а также останавливаться и трогаться с места на любой передаче.[21][22][23]
Начиная с конца 1990-х годов производители автомобилей представили то, что сейчас называется автоматизированная механическая коробка передач (AMT), которая механически похожа на более ранние системы механической трансмиссии без сцепления и берет свое начало в них. AMT функционирует так же, как старые полуавтоматические и механические коробки передач без сцепления, но с двумя исключениями; он может автоматически управлять сцеплением и переключением передач и не использует гидротрансформатор. Переключение осуществляется либо автоматически с блок управления коробкой передач (TCU) или вручную с помощью ручки переключения передач или подрулевых переключателей, установленных за рулевым колесом. AMT сочетают в себе топливную экономичность механических коробок передач с легкостью переключения автоматических коробок передач. Их самым большим недостатком является плохой комфорт переключения передач из-за отключения механического сцепления TCU, что легко заметно по «тряске».[нужна цитата] Некоторые производители трансмиссий пытались решить эту проблему, используя кольца синхронизаторов увеличенного размера и не полностью раскрывая сцепление во время переключения передач - это теоретически работает, но по состоянию на 2007 год не было ни одного серийного автомобиля с такими функциями.[нуждается в обновлении] В легковых автомобилях современные АМТ вообще имеют шесть скоростей (хотя у некоторых и семь) и довольно длинную передачу. В сочетании с программой интеллектуального переключения передач это может значительно снизить расход топлива. В целом существует два типа AMT: интегрированные AMT и дополнительные AMT. Интегрированные AMT были разработаны как специализированные AMT, тогда как дополнительные AMT представляют собой преобразование стандартных механических коробок передач в AMT.[нужна цитата]
Автоматизированная механическая коробка передач может включать полностью автоматический режим, при котором водителю вообще не нужно переключать передачи.[24] Эти трансмиссии можно охарактеризовать как стандартную механическую коробку передач с автоматическим сцеплением и автоматическим управлением переключением передач, что позволяет им работать так же, как традиционные автоматические трансмиссии. TCU автоматически переключает передачи, если, например, двигатель отмечено красной чертой. АМТ можно переключить в ручной режим без сцепления, в котором можно переключаться на повышенную или пониженную передачу с помощью рычага переключения передач. переключатель передач, установленный на консоли, или подрулевые лепестки.[25] Имеет более низкую стоимость, чем обычные автоматические коробки передач.[26]
Автоматизированная механическая коробка передач (торговые названия включают ПП-III) не следует путать с «ручной» автоматической коробкой передач (продаваемой под такими торговыми марками, как Типтроник, Стептроник, Спортматик, и Геартроник). Хотя на первый взгляд эти системы кажутся похожими, в мануматике используется гидротрансформатор, как в автоматической коробке передач, вместо сцепления, используемого в автоматизированной механической коробке передач. Автоматизированное руководство может дать водителю полный контроль над выбором передачи, тогда как ручное управление отклонит запрос на переключение передачи, что может привести к остановке двигателя (из-за слишком малого количества передач). об/мин) или превышение оборотов. [24] Автоматический режим автоматизированной механической коробки передач на низких или частых оборотах старта менее плавный, чем у мануматика и других автоматических трансмиссий.
Некоторые полуавтоматические трансмиссии, используемые в мотоциклах и гоночных автомобилях, на самом деле имеют механическую основу. секвентальная механическая коробка передач. В полуавтоматических трансмиссиях мотоциклов обычно отсутствует рычаг сцепления, но сохраняется обычный ножной рычаг переключения передач с пяткой и носком.
Полуавтоматические трансмиссии мотоциклов основаны на обычных последовательных механических трансмиссиях и обычно используют центробежное сцепление.[34] На холостом ходу двигатель отсоединяется от первичного вала коробки передач, позволяя и ему, и мотоциклу работать. свободного хода, в отличие от гидротрансформаторной автоматики, нет холостая ползучесть с правильно отрегулированной центробежной муфтой. По мере увеличения частоты вращения двигателя противовесы внутри узла сцепления постепенно поворачиваются наружу, пока не начнут соприкасаться с внутренней частью внешнего корпуса и передавать все большую мощность и крутящий момент двигателя. Эффективная «точка укуса» или «точка укуса».[35] находится автоматически по равновесию, при котором мощность, передаваемая через (все еще проскальзывающую) муфту, равна мощности, которую может обеспечить двигатель. Это позволяет относительно быстро открыть газ на полном газу. взлет (со сцеплением, отрегулированным так, чтобы двигатель работал на максимальном крутящем моменте) без замедления или застревания двигателя, а также более спокойный старт и маневры на низкой скорости при меньшем газе и обороты в минуту.
В 1901 году Амеде Болле разработал метод переключения передач, который не требовал использования сцепления и приводился в действие с помощью кольца, установленного внутри рулевого колеса.[36] Одним из автомобилей, использующих эту систему, был 1912 год. Болли Торпеда Тип Ф.
До появления первой серийной гидравлической автоматической коробки передач ( Дженерал Моторс Hydra-Matic) в 1940 году несколько американских производителей предложили различные устройства, позволяющие уменьшить необходимое усилие сцепления или переключения передач.[37] Эти устройства были предназначены для уменьшения сложности эксплуатации несинхронизированные механические коробки передач, или «аварийные коробки передач», которые обычно использовались, особенно при движении с остановкой и стартом.
Ранним шагом к автоматизированным трансмиссиям стал 1933–1935 гг. ЯЗЫК Самопереключатель,[38][39][40][41] который автоматически переключался между двумя передними передачами в режиме «вперед» (или между двумя более короткими передаточными числами в режиме «аварийно-низкий»). Старт с места требовал от водителя использования педали сцепления. Self-Shifter впервые появился в мае 1933 года и предлагался в стандартной комплектации для Royale и в качестве опции для Flying Cloud S-4.[42]
В 1937 году четырехступенчатый Олдсмобиль Автоматическая безопасная трансмиссия была представлена на Олдсмобиль Шесть и модели Oldsmobile Eight.[38] В нем использовалась планетарная передача с педалью сцепления для трогания с места и переключения между «низким» и «высоким» диапазонами.[43][44][45] Автоматическая безопасная коробка передач была заменена полностью автоматической Hydra-Matic в модели 1940 года.[46][47]
1938–1939 гг. Бьюик Специальный был доступен с другой 4-ступенчатой полуавтоматической коробкой передач Self-Shifter,[48][49][50] в котором использовалось ручное сцепление для трогания с места и автоматическое сцепление для переключения передач.
1941 год Крайслер М4 Вакаматик Трансмиссия представляла собой двухступенчатую механическую коробку передач со встроенным понижающим редуктором, традиционным ручным сцеплением и гидромуфтой между двигателем и сцеплением.[51][52][53] Двухскоростная коробка передач имела «высокий» и «низкий» диапазоны, а сцепление использовалось, когда водитель хотел переключиться между диапазонами. При обычном вождении водитель должен нажать на сцепление, выбрать верхний диапазон, а затем отпустить сцепление. Как только педаль акселератора будет нажата, гидромуфта включится, и автомобиль начнет двигаться вперед, при этом понижающая передача будет включена, чтобы обеспечить более низкое передаточное число. На скорости 15–20 миль в час (24–32 км/ч) водитель отпускал педаль газа, и понижающая передача отключалась. На смену Vacamatic пришел аналогичный M6 Престо-Матик Трансмиссия для модели 1946 года.
Подобные конструкции использовались в 1941–1950 гг. Хадсон Драйв-Мастер[54][55] и злополучный 1942 год Линкольн Ликвиматический.[56][57] Оба они сочетали в себе 3-ступенчатую коробку передач. механическая коробка передач с автоматическим переключением между 2-й и 3-й передачами вместо понижающей передачи Vacamatic.
Packard Electro-Matic, представленный в 1941 году. Паккард Клипер и Packard 180 представлял собой раннюю механическую коробку передач без сцепления, в которой использовалось традиционное фрикционное сцепление с автоматическим вакуумным управлением, которое контролировалось положением акселератора.
The автомобильная продукция ручная система, доступная на модели 1953 г. Ford Anglia 100E представлял собой автоматическую систему сцепления с вакуумным приводом, которая приводилась в действие переключателем, который срабатывал при каждом перемещении рычага переключения передач. Система могла управлять тросом дроссельной заслонки (чтобы поддерживать обороты двигателя на оборотах, необходимых для переключения передач) и изменять скорость включения сцепления.[58] Последующая система Newtondrive, доступная на Ford Anglia 1957–1958 годов, также имела возможность душить контроль. Аналогичным изделием был немецкий Саксомат система автоматического сцепления, появившаяся в середине 1950-х годов и доступная на различных европейских автомобилях.[59]
The Citroën DS, представленный в 1955 году, использовал гидравлическая система с регулятором скорости с гидравлическим приводом и устройством повышения холостого хода для выбора передач и управления обычным сцеплением. Это позволило переключать передачи без сцепления с помощью одного селектор на колонке, в то время как водитель одновременно нажимал на педаль газа, чтобы переключить передачу. В США эту систему прозвали Citro-Matic.
Для модели 1962 года Американские Моторс представил E-Stick, который устранил педаль сцепления в Рамблер Американский со стандартной трехступенчатой механической коробкой передач.[60] Это автоматическое сцепление использовало давление моторного масла в качестве источника гидравлики и было доступно менее чем за 60 долларов.[61] По сравнению с полностью автоматическими трансмиссиями того времени, E-Stick обеспечивала экономию топлива за счет ручного переключения передач с вакуумными и электрическими переключателями, управляющими сцеплением. Трехступенчатая коробка передач E-Stick предлагалась на более крупных моделях. Рамблер Классик модели вместе с повышающей передачей.[62] Система была доступна только с 6-цилиндровыми двигателями, а отсутствие сцепления оказалось непопулярным, поэтому после 1964 года ее сняли с производства.[63]
1967 год Фольксваген ВСК (Трансмиссия с гидротрансформатором; Английский: Коробка передач с гидротрансформатором и сцеплением), используемый в Жук, Тип 3 и Karmann Ghia была одной из первых коробок передач такого типа с автоматическим механическим сцеплением и гидротрансформатором. Он был также известен как Автостик. Переключение передач осуществлялось водителем вручную. Автоматическое механическое сцепление позволяло автомобилю ускоряться с места, а гидротрансформатор позволял делать это на любой передаче. Гася вибрацию двигателя и обеспечивая увеличение крутящего момента, она функционировала как своего рода «редуктор», поэтому настоящей механической коробке передач требовалось только три передачи вперед (вот почему обычные автоматические трансмиссии с гидротрансформаторами обычно имеют меньше передач, чем механические трансмиссии). У WSK не было «первой» передачи; вместо этого первая передача была преобразована в передачу заднего хода, а вторая передача была обозначена как первая (третья и четвертая передачи соответственно были обозначены как вторая и третья).[64]
The Шевроле Торк-Драйв трансмиссия, представленная на модели 1968 г. Шевроле Нова и Camaro — один из немногих примеров, когда полуавтоматическая коробка передач была основана на обычной гидравлической автоматической коробке передач (а не на стандартной механической коробке передач). Torque-Drive по сути был двухскоростным. Пауэрглайд автоматическая коробка передач без вакуумного модулятора, требующая от водителя вручную переключать передачи между «Низкой» и «Высокой». Индикатор квадранта на автомобилях Torque-Drive был «Park-RN-Hi-1st». Водитель заводил машину на «1-й позиции», а затем, когда хотел, переводил рычаг в положение «Привет». Производство Torque-Drive было прекращено в конце 1971 года и заменено традиционной гидравлической автоматической коробкой передач. Другими примерами полуавтоматических трансмиссий на основе гидравлической автоматики были 3-ступенчатая полуавтоматическая трансмиссия Ford, использовавшаяся в 1970–1971 годах. Ford Maverick, ранние версии Honda 1972–1988 годов. Хондаматик 2-ступенчатая и 3-ступенчатая коробки передач, а также Дайхатсу Двухступенчатая коробка передач Diamatic, использовавшаяся в 1985–1991 гг. Дайхацу Шарада.