Poloautomatická prevodovka

Poloautomatická prevodovka

A poloautomatická prevodovka je a viacrýchlostná prevodovka kde je časť jeho prevádzky automatizované (zvyčajne aktivácia spojka), ale na spustenie vozidla z pokoja a na manuálne preradenie je stále potrebný zásah vodiča. Poloautomatické prevodovky sa takmer výlučne používali v motocykloch a vychádzajú z konvenčných manuálne prevodovky alebo sekvenčné manuálne prevodovky, ale používajú systém automatickej spojky. Ale niektoré poloautomatické prevodovky boli tiež založené na štandardnej hydraulickej prevodovke automatické prevodovky s meniče krútiaceho momentu a planétové súkolia.

Názvy pre konkrétne typy poloautomatických prevodoviek zahŕňajú manuál bez spojky,automatický manuál,manuál automatickej spojky,a pádlo-shift prenosov.[8][9][10] Tieto systémy uľahčujú vodičovi radenie prevodových stupňov automatickým ovládaním spojkového systému, zvyčajne cez prepínače ktoré spúšťajú an aktuátor alebo servo, pričom vodič stále vyžaduje manuálne radenie prevodových stupňov. Toto kontrastuje s a predvolebná prevodovka, v ktorej vodič ovláda spojku a volí ďalší prevodový pomer, ale zmena prevodového stupňa v rámci prevodovky prebieha automaticky.

Prvé použitie poloautomatických prevodoviek bolo v automobiloch, popularita vzrástla v polovici tridsiatych rokov 20. storočia, keď ich ponúkalo niekoľko amerických výrobcov automobilov. Poloautomatické prevodovky, ktoré sú menej bežné ako tradičné hydraulické automatické prevodovky, boli napriek tomu dostupné na rôznych modeloch automobilov a motocyklov a zostali vo výrobe počas 21. storočia. Poloautomatické prevodovky s pákovým radením boli použité v rôznych pretekárske autá a boli prvýkrát predstavené na ovládanie elektrohydraulického mechanizmu radenia prevodových stupňov Ferrari 640 Auto Formuly 1 v roku 1989. Tieto systémy sa v súčasnosti používajú na rôznych najvyšších triedach pretekárskych automobilov; počítajúc do toho Formula 1, IndyCar a preteky cestovných áut. Medzi ďalšie aplikácie patria motocykle, nákladné autá, autobusy a železničné vozidlá.

Dizajn a prevádzka

Poloautomatické uľahčujú radenie prevodových stupňov odstránením potreby stláčať spojkový pedál alebo páku súčasne so zmenou prevodových stupňov. Väčšina áut, ktoré majú poloautomatickú prevodovku, nie je vybavená štandardným spojkovým pedálom, pretože spojka je ovládaná diaľkovo. Podobne väčšina motocyklov s poloautomatickou prevodovkou nie je vybavená bežnou spojkovou páčkou riadidlá.

Manuálne prevodovky bez spojky

Väčšina poloautomatických prevodoviek je založená na konvenčnej manuálnej prevodovke. Môžu byť čiastočne automatizovanou prevodovkou. Keď sa spojka zautomatizuje, prevodovka sa stane poloautomatickou. Tieto systémy však stále vyžadujú manuálnu voľbu prevodového stupňa vodičom. Tento typ prenosu sa nazýva a manuál bez spojky alebo an automatizovaný manuál.

Väčšina poloautomatických prevodoviek v starších osobných automobiloch si zachováva bežné radenie v tvare H manuálnej prevodovky; podobne poloautomatické prevodovky na starších motocykloch si zachovávajú klasickú páku radenia nohou, ako na motocykli s plne manuálnou prevodovkou. Poloautomatické systémy v novších motocykloch, pretekárskych autách a iných typoch vozidiel však často používajú metódy výberu prevodových stupňov, ako sú radiace páčky v blízkosti volant alebo spúšťa v blízkosti riadidlá.[11][12][13][14][15][16][17]

V priebehu rokov bolo použitých niekoľko rôznych foriem automatizácie ovládania spojky, od r hydraulický, pneumatické a elektromechanické spojky do vákuovo ovládaný,[18] elektromagnetické a dokonca odstredivé spojky. Kvapalinové spojky (najbežnejšie a predtým používané v prvých automatických prevodovkách) boli tiež používané rôznymi výrobcami, zvyčajne spolu s nejakou formou mechanickej trecej spojky, aby sa zabránilo zastaveniu vozidla pri zastavení alebo pri nečinný.

Typická konštrukcia poloautomatickej prevodovky môže fungovať použitím Hallove senzory alebo mikro spínače na zistenie smeru požadovaného radenia pri použití radiacej páky. Výstup týchto senzorov v kombinácii s výstupom zo senzora pripojeného k prevodovka ktorý meria jeho aktuálnu rýchlosť a prevodový stupeň, sa privádza do a riadiaca jednotka prevodovky, elektronická riadiaca jednotka, riadiaca jednotka motora, príp mikroprocesor,[19][20] alebo iného typu elektronického riadiaceho systému. Tento riadiaci systém potom určí optimálne načasovanie a krútiaci moment potrebný na hladké zapínanie spojky.

Elektronická riadiaca jednotka poháňa pohon, ktorý hladko zapína a vypína spojku. V niektorých prípadoch je spojka ovládaná a servo motor spojené s prevodovým usporiadaním pre a lineárny pohon, ktorý cez a hydraulický valec plnené hydraulická kvapalina z brzdový systém, vypína spojku. V iných prípadoch môže byť vnútorný pohon spojky úplne elektrický, pričom hlavný pohon spojky je napájaný z an elektrický motor alebo solenoidový, alebo dokonca pneumatický, kde je hlavný ovládač spojky a pneumatický pohon ktorý vypína spojku.

Manuálny systém bez spojky s názvom Autostick, bola poloautomatická prevodovka predstavená r Volkswagen pre modelový rok 1968. Predávané ako Volkswagen Automatic Stickshift, konvenčná trojstupňová manuálna prevodovka bola spojená s podtlakovým systémom automatickej spojky. Vrchná časť radiacej páky bola navrhnutá tak, aby stlačila a aktivovala elektrický spínač, teda pri dotyku rukou vodiča. Po stlačení spínača fungovalo 12 voltov solenoid, ktorý zas ovládal aktuátor podtlakovej spojky, čím rozpojil spojku a umožnil radenie medzi prevodovými stupňami. Po odstránení ruky vodiča z radiacej páky sa spojka automaticky znovu zapne. Prevodovka bola vybavená aj meničom krútiaceho momentu, ktorý umožnil vozidlu bežať na voľnobeh ako pri automate, ako aj zastaviť a rozbehnúť sa z pokoja pri akomkoľvek prevodovom stupni.[21][22][23]

Automatizované manuálne prevodovky

Radiaca páčka na aute.

Počnúc koncom 90. rokov 20. storočia predstavili výrobcovia automobilov to, čo sa dnes nazýva an automatizovaná manuálna prevodovka (AMT), ktorá je mechanicky podobná a má svoje korene v skorších bezspojkových manuálnych prevodovkách. AMT funguje rovnako ako staršie poloautomatické a bezspojkové manuálne prevodovky, ale s dvoma výnimkami; je schopný ovládať spojku aj radiť automaticky a nepoužíva menič krútiaceho momentu. Radenie sa vykonáva buď automaticky z a riadiaca jednotka prevodovky (TCU), alebo manuálne buď z hlavice radiacej páky alebo radiacich páčok namontovaných za volantom. AMT kombinujú úsporu paliva manuálnych prevodoviek s jednoduchosťou radenia automatických prevodoviek. Ich najväčšou nevýhodou je slabý komfort radenia v dôsledku vypínania mechanickej spojky TCU, čo je ľahko badateľné ako „trhanie“.[potrebná citácia] Niektorí výrobcovia prevodoviek sa pokúsili vyriešiť tento problém použitím príliš veľkých synchronizačných krúžkov a neúplným otvorením spojky počas radenia - čo teoreticky funguje, ale od roku 2007 neexistovali žiadne sériovo vyrábané autá s takými funkciami.[potrebuje aktualizáciu] V osobných autách majú moderné AMT vo všeobecnosti šesť rýchlostí (hoci niektoré majú sedem) a pomerne dlhý prevod. V kombinácii s programom smart-shifting to môže výrazne znížiť spotrebu paliva. Vo všeobecnosti existujú dva typy AMT: integrované AMT a prídavné AMT. Integrované AMT boli navrhnuté ako špecializované AMT, zatiaľ čo prídavné AMT sú konverziou štandardných manuálnych prevodoviek na AMT.[potrebná citácia]

Automatizovaná manuálna prevodovka môže obsahovať plne automatický režim, v ktorom vodič vôbec nemusí preraďovať.[24] Tieto prevodovky možno opísať ako štandardnú manuálnu prevodovku s automatizovanou spojkou a automatickým ovládaním radenia, čo im umožňuje pracovať rovnakým spôsobom ako tradičné automatické prevodovky. TCU automaticky radí, ak je napríklad motor redlined. AMT je možné prepnúť do manuálneho režimu bez spojky, v ktorom je možné preraďovať nahor alebo nadol pomocou a na konzole namontovaný volič radenia alebo pádla radenia.[25] Má nižšie náklady ako bežné automatické prevodovky.[26]

Automatizovaná manuálna prevodovka (obchodné názvy zahŕňajú SMG-III) nezamieňajte s „manumatickou“ automatickou prevodovkou (predávanou pod obchodnými názvami ako napr Tiptronic, Steptronic, Sportmatic, a Geartronic). Aj keď sa tieto systémy zdajú byť navonok podobné, ručné prevodovky používajú menič krútiaceho momentu ako automatická prevodovka namiesto spojky používanej v automatizovanej manuálnej prevodovke. Automatizovaný manuál môže dať vodičovi plnú kontrolu nad radením prevodových stupňov, zatiaľ čo manuálny automat odmietne požiadavku na zmenu prevodového stupňa, ktorá by viedla k zhasnutiu motora (z príliš malého počtu RPM) alebo príliš vysoké otáčky. [24] Automatický režim automatizovanej manuálnej prevodovky pri nízkych alebo častých zastavovacích štartovacích rýchlostiach je menej plynulý ako pri manuálnych a iných automatických prevodovkách. 

 

Prevodovka úžitkových vozidiel

Sekvenčné manuálne prevodovky

Viaceré poloautomatické prevodovky používané motocyklami a pretekárskymi autami sú v skutočnosti mechanicky založené na sekvenčné manuálne prevodovky. Poloautomatické motocyklové prevodovky vo všeobecnosti vynechávajú páku spojky, ale zachovávajú konvenčnú radiacu páku na päte a päte.

Poloautomatické motocyklové prevodovky sú založené na konvenčných sekvenčných manuálnych prevodovkách a zvyčajne používajú a odstredivá spojka.[34] Pri voľnobežných otáčkach je motor odpojený od vstupného hriadeľa prevodovky, čo umožňuje jemu aj bicyklu voľnobežka, na rozdiel od automatiky s meničom krútiaceho momentu, nie je nečinné tečenie so správne nastavenou odstredivou spojkou. Ako otáčky motora stúpajú, protizávažia v zostave spojky sa postupne otáčajú ďalej smerom von, až kým sa nezačnú dotýkať vnútrajška vonkajšieho krytu a prenášajú narastajúce množstvo výkonu a krútiaceho momentu motora. Efektívny „bod uhryznutia“ alebo „bod uhryznutia“[35] sa nachádza automaticky pomocou rovnováhy, kde sa výkon prenášaný cez (stále preklzujúcu) spojku rovná tomu, čo dokáže poskytnúť motor. To umožňuje pomerne rýchly plný plyn vzlety (so spojkou nastavenou tak, aby mal motor maximálny krútiaci moment) bez spomalenia alebo zaseknutia motora, ako aj uvoľnenejšie rozjazdy a manévre pri nízkych otáčkach pri nižšej akcelerácii a RPM.

Použitie v osobných automobiloch

00. – 20. roky 20. storočia

Bollée Type F Torpedo s krúžkom radenia vo vnútri volantu

V roku 1901 Amédée Bollée vyvinul metódu radenia prevodových stupňov, ktorá si nevyžadovala použitie spojky a bola aktivovaná krúžkom namontovaným vo volante.[36] Jedno auto používajúce tento systém bolo z roku 1912 Bollee Torpédo typu F.

30. — 40. roky 20. storočia

Pred príchodom prvej sériovo vyrábanej hydraulickej automatickej prevodovky (t General Motors Hydra-Matic) v roku 1940 niekoľko amerických výrobcov ponúkalo rôzne zariadenia na zníženie potrebného množstva spojky alebo radenia.[37] Tieto zariadenia boli určené na zníženie náročnosti obsluhy nesynchronizované manuálne prevodovky alebo „nárazové prevodovky“, ktoré sa bežne používali najmä pri jazde stop-štart.

Prvým krokom k automatizovaným prevodovkám boli roky 1933–1935 JAZYK Samoradenie,[38][39][40][41] ktorý automaticky preraďuje medzi dvoma prevodovými stupňami vpred v režime „vpred“ (alebo medzi dvoma kratšími prevodovými stupňami v režime „núdzový nízky“). Štartovanie v stoji vyžadovalo, aby vodič použil pedál spojky. Self-Shifter sa prvýkrát objavil v máji 1933 a bol ponúkaný ako štandard na Royale a ako voliteľná výbava na Flying Cloud S-4.[42]

V roku 1937 štvorst Oldsmobile Automatická bezpečnostná prevodovka bola predstavená dňa Oldsmobile Six a modely Oldsmobile Eight.[38] Používala planétovú prevodovku so spojkovým pedálom na rozbiehanie z pokoja a prepínanie medzi „nízkym“ a „vysokým“ rozsahom.[43][44][45] Automatická bezpečnostná prevodovka bola pre modelový rok 1940 nahradená plne automatickou Hydra-Matic.[46][47]

1938-1939 Buick Special bol dostupný s ďalšou 4-stupňovou poloautomatickou prevodovkou Self-Shifter,[48][49][50] ktorý používal manuálnu spojku na rozbeh z pokoja a automatizovanú spojku na radenie prevodových stupňov.

Rok 1941 Chrysler M4 Vacamatic prevodovka bola dvojstupňová manuálna prevodovka s integrálnou jednotkou podbehu, tradičnou manuálnou spojkou a kvapalinovou spojkou medzi motorom a spojkou.[51][52][53] Dvojstupňová prevodovka mala „vysoké“ a „nízke“ rozsahy a spojka sa používala, keď chcel vodič prepínať medzi jednotlivými rozsahmi. Pri normálnej jazde vodič stlačí spojku, zvolí vysoký rozsah a potom spojku uvoľní. Po stlačení akcelerátora by sa kvapalinová spojka spojila a auto by sa začalo pohybovať vpred so zapnutou jednotkou spodného pohonu, aby sa zabezpečil nižší prevodový pomer. Pri rýchlosti 24 – 32 km/h vodič uvoľní plyn a podbehová jednotka sa vypne. Vacamatic bol nahradený podobným M6 Presto-Matic prevodovka pre modelový rok 1946.

Podobné návrhy boli použité v rokoch 1941–1950 Hudson Drive-Master[54][55] a nešťastný rok 1942 Lincoln Liquimatic.[56][57] Oba tieto kombinovali 3-rýchlostné manuálna prevodovka s automatizovaným radením medzi 2. a 3. prevodovým stupňom namiesto jednotky „podjazdu“ Vacamatic.

Packard Electro-Matic, predstavený v roku 1941 Packard Clipper a Packard 180 bola skorá bezspojková manuálna prevodovka, ktorá používala tradičnú treciu spojku s automatickou podtlakovou prevádzkou, ktorá bola ovládaná polohou akcelerátora.

50. – 60. roky 20. storočia

The automobilových produktov manuálny systém, dostupný v roku 1953 Ford Anglia 100E bol vákuovo poháňaný automatický spojkový systém, ktorý sa aktivoval spínačom, ktorý sa spustil pri každom pohybe radiacej páky. Systém mohol ovládať lanko škrtiacej klapky (aby udržal motor v požadovaných otáčkach na zmenu prevodového stupňa) a meniť rýchlosť záberu spojky.[58] Postupný systém Newtondrive, ktorý bol k dispozícii na modeli Ford Anglia v rokoch 1957–1958, mal tiež možnosť dusiť ovládanie. Podobným produktom bol Nemec Saxomat systém automatickej spojky, ktorý bol predstavený v polovici 50-tych rokov a dostupný na rôznych európskych automobiloch.[59]

The Citroën DS, predstavený v roku 1955, používal a hydraulický systém s hydraulicky ovládaným regulátorom otáčok a zariadením na zvýšenie voľnobehu na voľbu prevodových stupňov a ovládanie inak konvenčnej spojky. To umožnilo bezspojkové radenie s jedným na stĺpovom voliči, pričom vodič súčasne uvoľnil plyn, aby zaradil prevodový stupeň. Tento systém bol v USA prezývaný „Citro-Matic“.

Pre modelový rok 1962, American Motors predstavil E-Stick, ktorý eliminoval spojkový pedál v Rambler Američan so štandardnými trojstupňovými manuálnymi prevodovkami.[60] Táto automatická spojka využívala tlak motorového oleja ako hydraulický zdroj a bola k dispozícii za menej ako 60 dolárov.[61] V porovnaní s vtedajšími plne automatickými prevodovkami ponúkal E-Stick úsporu paliva pri radení pákou s podtlakovými a elektrickými spínačmi ovládajúcimi spojku. Na väčšej bola ponúkaná trojstupňová prevodovka E-Stick Rambler Classic modely, spolu s jednotkou overdrive.[62] Systém bol k dispozícii iba so 6-valcovými motormi a nedostatok spojky sa ukázal ako nepopulárny, takže bol po roku 1964 prerušený.[63]

Rok 1967 Volkswagen WSK (Prevodovka spojky s meničom; Angličtina: Prevodovka radenia/spojky s meničom krútiaceho momentu), používané v chrobák, Typ 3 a Karmann Ghia bola jednou z prvých prevodoviek svojho druhu s automatickou mechanickou spojkou a meničom krútiaceho momentu. Bol tiež známy ako Autostick. Radenie robil vodič manuálne. Automatická mechanická spojka umožnila vozidlu zrýchliť zo zastavenia, zatiaľ čo menič krútiaceho momentu mu to umožnil pri akomkoľvek prevodovom stupni. Tlmiacou vibrácie motora a zaisťujúcou násobenie krútiaceho momentu fungovala ako akási „redukčná prevodovka“, takže skutočná mechanická prevodovka potrebovala iba tri prevody vpred (preto majú bežné automatické prevodovky s meničom krútiaceho momentu bežne menej prevodov ako manuálne prevodovky). WSK nemal žiadny „prvý“ prevodový stupeň; namiesto toho bol prvý prevodový stupeň prevedený na spiatočku a druhý prevodový stupeň bol označený ako prvý (s tretím a štvrtým prevodovým stupňom boli označené ako druhý a tretí).[64]

The Chevrolet Torque-Drive prevodovka, predstavená v roku 1968 Chevrolet Nova a Camaro je jedným z mála príkladov, kde bola poloautomatická prevodovka založená na konvenčnej hydraulickej automatickej prevodovke (namiesto štandardnej manuálnej prevodovky). Torque-Drive bol v podstate 2-rýchlostný Powerglide automatická prevodovka bez podtlakového modulátora vyžadujúca od vodiča manuálne preraďovanie medzi „nízkym“ a „vysokým“. Ukazovateľ kvadrantu na autách Torque-Drive bol „Park-RN-Hi-1st“. Vodič naštartuje auto v polohe „1.“, potom podľa potreby presunie páku do polohy „Hi“. Torque-Drive bol ukončený koncom roka 1971 a nahradený tradičnou hydraulickou automatickou prevodovkou. Ďalšími príkladmi poloautomatických prevodoviek založených na hydraulických automatoch bola 3-stupňová poloautomatická prevodovka Ford používaná v rokoch 1970–1971. Ford Maverick, skoré verzie Hondy z rokov 1972–1988 Hondamatic 2- a 3-rýchlostné prevodovky a Daihatsu Diamatic 2-stupňová prevodovka používaná v rokoch 1985–1991 Daihatsu Šaráda.

Zdieľam:
Chatovanie