українська
A напівавтоматична трансмісія це багатошвидкісна трансмісія де частина його роботи автоматизований (зазвичай приведення в дію зчеплення), але для запуску автомобіля з місця та перемикання передач вручну потрібне втручання водія. Напівавтоматичні трансмісії майже виключно використовувалися в мотоциклах і базувалися на звичайних механічні коробки передач або послідовні механічні коробки передач, але використовують автоматичну систему зчеплення. Але деякі напівавтоматичні трансмісії також базуються на стандартній гідравліці автоматичні коробки передач з гідротрансформатори і планетарні редуктори.
Назви для конкретних типів напівавтоматичних трансмісій включають безмуфтова ручна,авто-ручний,ручне автозчеплення,і весла перемикання передач передачі.[8][9][10] Ці системи полегшують перемикання передач для водія шляхом автоматичного керування системою зчеплення, зазвичай через перемикачі які викликають ан привід або сервоприводом, водночас все ще вимагаючи від водія ручного перемикання передач. Це контрастує з a преселекторна коробка передач, в якій водій керує зчепленням і вибирає наступне передавальне число, але перемикання передач усередині трансмісії здійснюється автоматично.
Перше використання напівавтоматичних коробок передач було в автомобілях, популярність яких зросла в середині 1930-х років, коли вони були запропоновані кількома американськими автовиробниками. Менш поширені, ніж традиційні гідравлічні автоматичні коробки передач, напівавтоматичні трансмісії, тим не менш, були доступні для різних моделей автомобілів і мотоциклів і залишалися у виробництві протягом 21 століття. Напівавтоматичні трансмісії з підрульовими пелюстками використовувалися в різних гоночних автомобілів і вперше були представлені для керування електрогідравлічним механізмом перемикання передач Феррарі 640 Болід Формули-1 у 1989 році. Зараз ці системи використовуються на різних класах гоночних автомобілів вищого рівня; в тому числі Формула-1, IndyCar і туристичні гонки. Інші програми включають мотоцикли, вантажівки, автобуси тощо залізничні транспортні засоби.
Напівавтомати полегшують легше перемикання передач усунувши необхідність натискати педаль зчеплення або важіль одночасно з перемиканням передач. Більшість автомобілів з напівавтоматичною коробкою передач не оснащені стандартною педаллю зчеплення, оскільки зчепленням керується дистанційно. Так само більшість мотоциклів з напівавтоматичною коробкою передач не оснащені звичайним важелем зчеплення на кермо.
Більшість напівавтоматичних трансмісій засновані на звичайній механічній коробці передач. У них може бути частково автоматизована трансмісія. Коли зчеплення стає автоматизованим, трансмісія стає напівавтоматичною. Однак ці системи все ще вимагають ручного вибору передач водієм. Цей тип передачі називається а безмуфтова ручна або an автоматизований посібник.
Більшість напівавтоматичних трансмісій у старих легкових автомобілях зберігають звичайний Н-образний перемикач ручної коробки передач; Так само напівавтоматичні коробки передач на старих мотоциклах зберігають звичайний важіль ножного перемикання передач, як на мотоциклі з повністю механічною коробкою передач. Однак напівавтоматичні системи в новіших мотоциклах, гоночних автомобілях та інших типах транспортних засобів часто використовують такі методи вибору передач, як перемикання передач поблизу кермо або тригери поблизу кермо.[11][12][13][14][15][16][17]
Протягом багатьох років використовувалося кілька різних форм автоматизації для приведення в дію зчеплення гідравлічний, пневматичний, і електромеханічний зчеплення до вакуумний,[18] електромагнітні, і навіть відцентрові муфти. Гідромуфти (найчастіше і раніше використовувався в ранніх автоматичних коробках передач) також використовувалися різними виробниками, як правило, разом із тією чи іншою формою механічної фрикційної муфти, щоб запобігти зупинці автомобіля під час зупинки або на непрацюючий.
Типова конструкція напівавтоматичної трансмісії може працювати за допомогою Датчики Холла або мікроперемикачі щоб визначити напрямок потрібного перемикання, коли використовується важіль коробки передач. Вихід цих датчиків у поєднанні з виходом датчика, підключеного до коробка передач який вимірює його поточну швидкість і передачу, подається в a блок управління коробкою передач, електронний блок управління, блок керування двигуном, або мікропроцесор,[19][20] або інший тип електронної системи керування. Потім ця система контролю визначає оптимальний час і крутний момент, необхідні для плавного вмикання зчеплення.
Електронний блок керування живить привод, який плавно вмикає та вимикає зчеплення. У деяких випадках зчеплення приводиться в дію серводвигун з'єднаний із механізмом передачі для a лінійний привід, який через a гідроциліндр наповнений гідравлічна рідина від гальмівна система, вимикає зчеплення. В інших випадках внутрішній привід зчеплення може бути повністю електричним, де основний привід зчеплення живиться від електричний двигун або соленоїд, або навіть пневматичний, де основним приводом зчеплення є a пневматичний привід що вимикає зчеплення.
Безмуфтова ручна система, названа Автоприлипання, була напівавтоматична коробка передач, представлена Volkswagen для моделі 1968 року. Продається як Volkswagen Automatic Stickshift, звичайна тришвидкісна механічна коробка передач була з’єднана з вакуумною автоматичною системою зчеплення. Верхня частина важеля коробки передач була розроблена для натискання та активації електричного перемикача, тобто коли до нього торкається рука водія. При натисканні вимикач спрацьовував на 12 вольт соленоїд, який, у свою чергу, керував приводом вакуумного зчеплення, таким чином відключаючи зчеплення та дозволяючи перемикатися між передачами. Коли водій знімає руку з перемикання передач, зчеплення автоматично вмикається. Трансмісія також була оснащена гідротрансформатором, що дозволяло автомобілю працювати на холостому ходу на передачі, як з автоматом, а також зупинятися та рушати з місця на будь-якій передачі.[21][22][23]
Починаючи з кінця 1990-х років, виробники автомобілів представили те, що зараз називається an автоматизована механічна коробка передач (AMT), яка механічно подібна до попередніх безмуфтових систем механічної трансмісії та бере свій початок у них. AMT працює так само, як старі напівавтоматичні та безмуфтові механічні трансмісії, але за двома винятками; він здатний як керувати зчепленням, так і перемикати автоматично, і не використовує гідротрансформатор. Перемикання здійснюється або автоматично з a блок управління коробкою передач (TCU), або вручну за допомогою ручки перемикання передач або пелюсткових перемикачів, встановлених за кермом. AMTs поєднують паливну ефективність ручних коробок передач із легкістю перемикання передач автоматичних коробок передач. Їх найбільшим недоліком є низький комфорт перемикання передач через механічне зчеплення, яке відключається TCU, що легко помітно як «поштовхи».[потрібна цитата] Деякі виробники трансмісій намагалися вирішити цю проблему, використовуючи великі кільця синхронізатора та не повністю відкриваючи зчеплення під час перемикання передач, що теоретично працює, але станом на 2007 рік не було жодного серійного виробництва автомобілів з такими функціями.[потребує оновлення] У легкових автомобілях сучасні AMT, як правило, мають шість швидкостей (хоча деякі мають сім) і досить довгу передачу. У поєднанні з програмою розумного перемикання передач це може значно зменшити споживання палива. Загалом існує два типи AMT: інтегровані AMT і додаткові AMT. Інтегровані AMT були розроблені як спеціальні AMT, тоді як додаткові AMT є перетворенням стандартних механічних коробок передач у AMT.[потрібна цитата]
Автоматизована механічна коробка передач може включати повністю автоматичний режим, коли водієві взагалі не потрібно перемикати передачі.[24] Ці трансмісії можна описати як стандартну механічну коробку передач з автоматизованим зчепленням і автоматизованим керуванням перемикання передач, що дозволяє їм працювати так само, як і традиційні автоматичні трансмісії. TCU автоматично перемикає передачі, якщо, наприклад, двигун працює червоною лінією. AMT можна перемикати в ручний режим без зчеплення, у якому можна перемикатися на підвищену або знижену передачу за допомогою встановлений на консолі селектор або пелюсткові перемикачі.[25] Вона має нижчу вартість, ніж звичайні автоматичні трансмісії.[26]
Автоматизована механічна коробка передач (торговельні назви включають СМГ-ІІІ) не слід плутати з «ручною» автоматичною коробкою передач (продається під такими торговими назвами, як Тіптронік, Стептронік, Sportmatic, і Geartronic). Хоча на перший погляд ці системи здаються схожими, у механічній коробці передач використовується гідротрансформатор, як і в автоматичній коробці передач, замість зчеплення, що використовується в автоматизованій механічній коробці передач. Автоматизоване керівництво може надати водієві повний контроль над вибором передач, тоді як ручне керування відхилить запит на перемикання передач, який призведе до зупинки двигуна (занадто мало RPM) або перевищення частоти обертання. [24] Автоматичний режим автоматизованої механічної коробки передач на низьких або частих швидкостях зупинки і старту менш плавний, ніж у ручних та інших автоматичних коробках передач.
Кілька напівавтоматичних коробок передач, які використовуються мотоциклами та гоночними автомобілями, фактично базуються на механічній основі послідовні механічні коробки передач. У напівавтоматичних трансмісіях мотоциклів зазвичай відсутній важіль зчеплення, але зберігається звичайний важіль перемикання пальців і п’ят.
Напівавтоматичні трансмісії мотоциклів базуються на звичайних послідовних ручних коробках передач і зазвичай використовують a відцентрова муфта.[34] На холостому ході двигун від'єднується від вхідного вала коробки передач, що дозволяє як йому, так і мотоциклу вільного ходу, на відміну від гідротрансформатора автомата, немає idle creep з правильно відрегульованим відцентровим зчепленням. У міру збільшення обертів двигуна противаги всередині вузла зчеплення поступово повертаються далі назовні, доки вони не почнуть контактувати з внутрішньою стороною зовнішнього корпусу та передавати все більшу кількість потужності двигуна та крутного моменту. Ефективна «точка укусу» або «точка укусу»[35] визначається автоматично шляхом рівноваги, коли потужність, що передається через зчеплення (все ще ковзає), дорівнює тій, яку може забезпечити двигун. Це забезпечує відносно швидкий повний газ зльоти (зі зчепленням, відрегульованим таким чином, щоб двигун мав максимальний крутний момент) без уповільнення або зависання двигуна, а також більш розслаблені старти та маневри на низькій швидкості на нижчому газі та RPM.
У 1901 р. Амеді Болле розробив метод перемикання передач, який не вимагав використання зчеплення і активувався кільцем, встановленим на кермі.[36] Один автомобіль, який використовував цю систему, був 1912 року Боллі Торпедо типу F.
До появи першої гідравлічної автоматичної трансмісії масового виробництва ( General Motors Hydra-Matic) у 1940 році кілька американських виробників запропонували різні пристрої для зменшення кількості необхідного зчеплення або перемикання передач.[37] Ці пристрої були призначені для зменшення труднощів експлуатації несинхронізовані механічні коробки передач, або «краш-коробки передач», які зазвичай використовувалися, особливо під час зупинки-старту.
Раннім кроком до автоматизованих трансмісій стали 1933–1935 роки МОВА Самоперемикач,[38][39][40][41] який автоматично перемикався між двома передачами переднього ходу в режимі «вперед» (або між двома коротшими передавальними числами в режимі «аварійного низького»). Старт з місця вимагав від водія використання педалі зчеплення. Self-Shifter вперше з'явився в травні 1933 року і пропонувався як стандарт на Royale і як опція на Flying Cloud S-4.[42]
У 1937 році чотириступінчаста Oldsmobile Автоматичну коробку передач безпеки було представлено на Oldsmobile Six і моделі Oldsmobile Eight.[38] Він використовував планетарну коробку передач із педаллю зчеплення для рушання з місця та перемикання між «низьким» і «високим» діапазонами.[43][44][45] Автоматична коробка передач безпеки була замінена на повністю автоматичну Hydra-Matic у 1940 модельному році.[46][47]
1938–1939 роки Buick Special був доступний з іншою 4-швидкісною напівавтоматичною коробкою передач Self-Shifter,[48][49][50] який використовував ручне зчеплення для рушання з місця та автоматизоване зчеплення для перемикання передач.
1941 рік Chrysler M4 Vacamatic трансмісія була двошвидкісною механічною коробкою передач з інтегрованим блоком зниженої передачі, традиційним ручним зчепленням і рідинною муфтою між двигуном і зчепленням.[51][52][53] Двошвидкісна трансмісія мала «високий» і «низький» діапазони, а зчеплення використовувалося, коли водій хотів перемикатися між діапазонами. Для нормальної їзди водій натискає зчеплення, вибирає високий діапазон, а потім відпускає зчеплення. Після натискання на акселератор увімкнеться гідравлічна муфта, і автомобіль почне рухатися вперед із задіяним блоком зниженої передачі, щоб забезпечити нижче передавальне число. На швидкості від 24 до 32 км/год водій знімав акселератор, і блок зниженої передачі вимикався. Vacamatic був замінений на аналогічний M6 Presto-Matic трансмісія для 1946 модельного року.
Подібні конструкції використовувалися в 1941–1950 роках Хадсон Драйв-Майстер[54][55] і злощасний 1942р Лінкольн Ліквіматик.[56][57] Обидва вони поєднували 3-швидк механічна коробка передач з автоматичним перемиканням між 2-ою та 3-ю передачами замість блоку «заниженого приводу» Vacamatic.
Packard Electro-Matic, представлений у 1941 році Packard Clipper і Packard 180 — рання безмуфтова механічна коробка передач, яка використовувала традиційну фрикційну муфту з автоматичним вакуумним режимом, який контролювався положенням акселератора.
The автомобільна продукція ручна система, доступна в 1953 році Ford Anglia 100E був автоматичною системою зчеплення з вакуумним приводом, яка приводилася в дію перемикачем, який спрацьовував щоразу, коли рухався важіль коробки передач. Система могла контролювати трос дросельної заслінки (щоб підтримувати необхідну кількість обертів двигуна для перемикання передач) і змінювати швидкість увімкнення зчеплення.[58] Послідовна система Newtondrive, доступна на Ford Anglia 1957–1958 років, також передбачала задушити КОНТРОЛЬ. Схожий продукт був і німецький саксомат автоматична система зчеплення, яка була представлена в середині 1950-х років і доступна на різних європейських автомобілях.[59]
The Citroën DS, представлений у 1955 році, використовував a гідравлічна система з регулятором швидкості з гідравлічним приводом і пристроєм підвищення холостого ходу для вибору передач і керування звичайним зчепленням. Це дозволяло безмуфтове перемикання з одним встановлений на колонці селектор, тоді як водій одночасно знімав акселератор, щоб змінити передачу. Цю систему в США прозвали «Citro-Matic».
Для моделі 1962 року, Американські мотори представив E-Stick, який усунув педаль зчеплення в Рамблер американський зі стандартною триступінчастою механічною коробкою передач.[60] Це автоматичне зчеплення використовувало тиск моторного масла як гідравлічне джерело і було доступне менше ніж за 60 доларів.[61] Порівняно з повністю автоматичними коробками передач того часу, E-Stick забезпечувала економію палива за ручним перемиканням передач з вакуумними та електричними перемикачами, що керували зчепленням. Тришвидкісна трансмісія E-Stick пропонувалася на більшому Рамблер Класичний моделі разом із блоком овердрайву.[62] Система була доступна лише для 6-циліндрових двигунів, а відсутність зчеплення виявилася непопулярною, тому її було припинено після 1964 року.[63]
1967 рік Volkswagen WSK (Передача муфти гідротрансформатора; англійська: Гідротрансформатор коробки передач/зчеплення), що використовується в Жук, Тип 3 і Karmann Ghia була однією з перших коробок передач у своєму роді з автоматичним механічним зчепленням і гідротрансформатором. Він також був відомий як Автоприлипання. Перемикання передач здійснював водій вручну. Автоматичне механічне зчеплення дозволяло автомобілю розганятися з місця, а гідротрансформатор — на будь-якій передачі. Гасячи вібрації двигуна та забезпечуючи збільшення крутного моменту, він функціонував як свого роду «понижуюча коробка передач», тому фактична механічна коробка передач потребувала лише трьох передач переднього ходу (ось чому звичайні автоматичні трансмісії з гідротрансформаторами зазвичай мають менше передач, ніж механічні трансмісії). У WSK не було «першої» передачі; натомість перша передача була перетворена на передачу заднього ходу, а друга передача була позначена як перша (третя та четверта передачі відповідно були позначені як друга та третя).[64]
The Chevrolet Torque-Drive трансмісія, представлена в 1968 році Chevrolet Nova і Camaro — один із небагатьох прикладів, коли напівавтоматична коробка передач базувалася на звичайній гідравлічній автоматичній коробці передач (а не на стандартній механічній коробці передач). Torque-Drive був по суті 2-швидкісним Powerglide автоматична трансмісія без вакуумного модулятора, що вимагає від водія ручного перемикання передач між «Низьким» і «Високим». Індикатор квадранта на автомобілях Torque-Drive був «Park-RN-Hi-1st». Водій заводив автомобіль на «1-му», а потім переводив важіль у положення «Hi» за бажанням. Torque-Drive було припинено в кінці 1971 року і замінено традиційною гідравлічною автоматичною коробкою передач. Іншими прикладами напівавтоматичних трансмісій на основі гідравлічної автоматики були 3-швидкісна напівавтоматична коробка передач Ford, яка використовувалася в 1970–1971 роках. Ford Maverick, ранні версії Honda 1972–1988 Hondamatic 2-швидкісна і 3-швидкісна коробки передач, а також Daihatsu 2-ступінчаста коробка передач Diamatic використовувалася в 1985–1991 роках Daihatsu Charade.