Skrzynia biegów nie zawsze była taka sama jak teraz. Jego rozwój ma też swoją historię. Jego potrzeba stała się ostra, gdy kierowcy zdali sobie sprawę, że potrzebny jest jakiś rodzaj mechanizmu pośredniego, który mógłby zmienić moment obrotowy oprócz udziału silnika, ponieważ jego możliwości były ograniczone tylko przez ograniczony zakres obrotów. Każdy rozumie, że najpierw powstały mechaniczne skrzynki, a potem automatyczne. Ale jak to się wszystko zaczęło?
Słynny niemiecki inżynier Karl Benz jest uważany za wynalazcę mechanicznej skrzyni biegów. W 1887 roku jego żona Bertha potajemnie pojechała z synami pierwszym samochodem na świecie, aby odwiedzić swoją matkę w odległości 80 kilometrów. Podróż okazała się bardzo trudna ze względu na niedoskonały projekt samochodu. Trudność polegała nie tylko na szybkim niszczeniu hamulców wykonanych ze skórzanych pasów i paliwa, które w tamtych czasach było używane przez popularny odplamiacz zwany nafta. Silnik tego auta był na tyle słaby (jego moc wynosiła zaledwie 0,8 KM), że nie mógł zjeżdżać ze wzniesienia i trzeba go było wepchać ręcznie. To właśnie po tej podróży Benz zdecydował się ulepszyć samochód, instalując na nim dodatkowy bieg.
Pierwsza ręczna skrzynia biegów była bardzo prymitywnym urządzeniem. Składał się z dwóch kół pasowych o różnych średnicach zamontowanych na osi napędowej. Pas łączył je z wałem silnika. Dźwignie pomogły w przestawieniu paska. Z biegiem czasu pasy skórzane ze względu na ich niską wytrzymałość zastępowano łańcuchami, a koła pasowe zębatkami. Podobny mechanizm jest nadal z powodzeniem stosowany w rowerach. Następnie pojawiły się synchronizatory, które umożliwiły częściową automatyzację procesu ręcznej zmiany biegów.
Ale automatyczne skrzynie biegów pojawiły się po raz pierwszy w 1928 roku, o czym niewiele osób wie. Autorem tego pomysłu mechanika samochodowego był ponownie Niemiec - profesor Fettinger. W 1903 roku opatentował pierwszy przemiennik momentu obrotowego, który później stał się podstawą do opracowania mechanizmu pierwszej na świecie automatycznej skrzyni biegów, zastępując rolę sprzęgła w jego działaniu. Po raz pierwszy zaczęto je wykorzystywać w transporcie publicznym - autobusach wyprodukowanych w Szwecji. Pierwszym modelem samochodu osobowego z automatyczną skrzynią biegów był Buick w 1947 roku.
W ZSRR pierwsze sprzęgło hydrauliczne zostało stworzone w 1929 roku przez A.P. Kudryavtseva, pierwszy przemiennik momentu obrotowego - w latach 1932-1934. w Moskiewskiej Wyższej Szkole Technicznej N.E. Bauman. Założycielem krajowych przekładni hydrodynamicznych jest A.P. Kudryavtsev (nazwał je „hydraulicznymi przekładniami turbo”). A.P. Kudryavtsev zajmował się wszystkimi zagadnieniami związanymi z projektowaniem, testowaniem i budową przekładni hydraulicznych. Dużo uwagi poświęcił tworzeniu metod obliczania przemienników momentu obrotowego i sprzęgieł hydraulicznych, publikował książki:
- „Podstawy hydrodynamicznej przemiany energii mechanicznej”, wydane przez UVMS Armii Czerwonej, 1934;
- "Przekładnie turbo do diesli", wydane przez Instytut Okrętownictwa Morskiego (NIVK), 1937;
- "Przekładnie turbo dla statków", publikacja Oborongiz ZSRR, 1939;
- „Projektowanie, budowa i testowanie hydraulicznych przekładni turbo”, Mashgiz, 1947
BIURO REDUKTORÓW HYDRAULICZNYCH (Leningrad)
Na początku lat 30. w Leningradzie utworzono Biuro Przekładni Hydraulicznych, które opracowało przekładnie hydrodynamiczne dla różnych maszyn. W 1935 r. Opracował dla ZIL (wówczas ZIS Automobile Plant im I.V. Stalina) dwa warianty samochodowej hydraulicznej skrzyni biegów (podobno do autobusu opartego na samochodzie ZIS-5). W pierwszej wersji (rys. 1) zastosowano dwustopniowy czterokołowy przekształtnik hydrauliczny typu Lisholm-Smith (pompa, pierwszy stopień turbiny, reaktor, drugi stopień turbiny). W drugiej wersji (rys. 2) zastosowano trójstopniową sześciokołową przekładnię hydrokinetyczną Lysholma-Smitha (pompa, pierwszy stopień turbiny, pierwszy reaktor, drugi stopień turbinowy, drugi reaktor, trzeci stopień turbiny).
Część mechaniczna obu wariantów zawierała jeden bieg do przodu i do tyłu, tj. miał przyspieszać tylko na przemienniku momentu obrotowego, a następnie przełączać na mechaniczną przekładnię bezpośrednią.
Wirnik silnika turbogazowego napędzany jest przez sprzęgło dwupłytkowe (patrz rys. 2). W trybie przemiennika momentu obrotowego moment obrotowy jest przenoszony z koła turbiny na wał wejściowy części mechanicznej GMF, a następnie przez sprzęgło zębate (na rys. 2 jest wyłączone) na wał wyjściowy GMF. Gdy autobus osiągnie określoną prędkość, tuleja wielowypustowa z zębami czołowymi, osadzona na wale wejściowym części mechanicznej GMF, zostaje przesunięta w lewo. Tuleja zazębia się z zębami na piaście koła wirnika - następuje przejście na bezpośrednią przekładnię mechaniczną. W takim przypadku koła pompujące i turbiny silnika turbogazowego zaczynają się obracać wraz z prędkością obrotową silnika. Jednocześnie sprzęgła jednokierunkowe, na których osadzone są reaktory, są zaklinowane, a reaktory zaczynają się swobodnie obracać razem z pozostałymi kołami silnika turbogazowego, co pozwala uniknąć strat spowodowanych mieszaniem się płynu roboczego. Brak informacji o realizacji tego projektu.
AUTO PLANT IM. I.A. LIKHACHEVA (ZIL) (do 1956 - ZIS)
Ważną rolę w zaznajamianiu środowiska motoryzacyjnego z automatycznymi skrzyniami biegów odegrała książka profesora Katedry Maszyn Hydraulicznych VN Prokofiev MVTU im. NE Baumana VN Prokofiewa "Automotive Hydraulic Przekładnie" (Mashgiz, 1947). Zdając sobie sprawę z perspektyw takich struktur, jeden z liderów ZIL - główny technolog zakładu F.S. Demjanjuk - zwrócił się do V.N. Prokofiewa z prośbą o wysłanie dwóch studentów Moskiewskiej Wyższej Szkoły Technicznej do ZIL na praktykę przeddyplomową w celu wykonania projektów dyplomowych dotyczących przekładni hydraulicznych do samochodów produkowanych przez zakład. i zostałbym w fabryce.
Zgodnie z umową latem 1948 roku do ZIL na praktykę przeddyplomową przyjechali studenci MVTU D.B. Breigin i Yu.I. Cherednichenko, który faktycznie od tego czasu rozpoczął pracę w hydraulicznej przekładni - najpierw w biurze autobusów Głównego Konstruktora, a następnie w Biurze Jednostek Hydraulicznych utworzonym w marcu 1949 r., na którego czele stoi E.M. Gonikberg, który wcześniej pracował w dziale technologicznym zakładu. Wkrótce S.F. Rumyantsev, V.I.Sokolovsky i E.Z.Bren zostali przeniesieni do biura z innych służb zakładu, którzy wraz z Gonikbergiem, Cherednichenko i Breiginem tworzyli trzon biura projektowego jednostek hydraulicznych w pierwszych latach.
Prace nad przekładniami hydraulicznymi w zakładzie prowadzono dla wszystkich typów samochodów produkowanych w zakładzie - autobusów, samochodów osobowych, ciężarowych oraz pojazdów specjalnych.
ZIL - praca na autobusie GMP.
Pod koniec Wielkiej Wojny Ojczyźnianej iw pierwszych latach powojennych w ZSRR przemysł pracujący na potrzeby wojskowe został przeniesiony do produkcji produktów pokojowych. Opracowano różne opcje. Obliczenia wykazały w szczególności, że jeśli weźmiemy koszt samochodu produkowanego w fabryce samochodów jako 1, to koszt tego samochodu wyniesie 2,5 przy produkcji w fabryce samolotów i 1,8 przy produkcji w przedsiębiorstwie wydziału artylerii.
Po wojnie wznowiono produkcję autobusów w ZIL, który zaczął produkować autobus ZIS-154 z silnikiem YaAZ-204 i układem przeniesienia mocy (silnik samochodu obrócił prądnicę prądu stałego, generowany prąd służył do obracania kół autobusu przez trakcyjny silnik elektryczny).
Autobus ZIS-154 z ciężką i kosztowną przekładnią elektryczną nie mógł stać się masywnym autobusem niezbędnym w kraju. Taką rolę mógłby pełnić tylko autobus, w którym szeroko stosowane byłyby komponenty i części ciężarówki. Takim autobusem stał się autobus ZIL-155. Przekładnię hydromechaniczną do niego (ryc. 3) zaprojektowano w 1951 roku.
Ryc.3. Hydromechaniczna transmisja autobusu ZIL-155
Należy zwrócić uwagę na zasadniczą różnicę w schemacie przesyłu mocy w konstrukcjach przedstawionych na rys. 2 i 3. W GMF według rys. 2 występuje jedno sprzęgło dwutarczowe, a przełączanie z silnika turbogazowego na przekładnię bezpośrednią odbywa się za pomocą sprzęgła zębatego. W GMF, zgodnie z rys. 3, są dwa sprzęgła jednopłytkowe, a przejście z silnika turbogazowego na bezpośrednią przekładnię odbywa się poprzez przełączenie z jednego sprzęgła na drugie. Sprzęgło jednokierunkowe, które zapobiega obracaniu się kół silnika turbogazowego po przełączeniu na przekładnię bezpośrednią, znajduje się pośrodku części mechanicznej GMF. Taka konstrukcja jest prostsza i bardziej niezawodna niż konstrukcja z położeniem na sprzęgłach jednokierunkowych reaktorów turbiny gazowej.
W trakcie opracowywania konstrukcji zaprojektowano i przetestowano GMF z silnikiem turbinowym o dwóch wielkościach - o maksymalnej średnicy wnęki roboczej 325 i 370 mm. W wyniku testów drogowych preferowano średnicę 370 mm.
Podczas testów, oprócz przekładni bezpośredniej, do mechanicznej części GMF wprowadzono dodatkową przekładnię redukcyjną. Został włączony ręcznie tylko przed przejechaniem przez szczególnie trudny teren.
Po dokładnych testach pierwszych próbek zbudowano pilotażową partię 6 autobusów ZIL-155 z GMF. Autobusy te były testowane w różnych miastach na różnych trasach, w różnych strefach klimatycznych. Trasy osiągnęły 50 ... 70 tys. Km. Były już wszelkie powody do rekomendowania GMP do produkcji, ale nieoczekiwanie na szczeblu kierownictwa kraju zapadła fatalna dla radzieckiego przemysłu autobusowego decyzja, że \u200b\u200bWęgry będą produkować autobusy dla wszystkich krajów obozu socjalistycznego. Po tej decyzji (1959?) Zaprzestano produkcji autobusów w ZIL. Oczywiście wstrzymano również prace nad GMF dla autobusów.
W ostatnich latach, przed wycofaniem produkcji autobusów z ZIL, powstały projekty wariantów autobusów z tylnym poprzecznym układem silnika. To obiecywało autobusom duże zalety układu (niska wysokość podłogi itp.).
Dla tej wersji autobusu opracowano, zbudowano i przetestowano specjalny GMF (rys. 4). Prace nad tym GMP zostały również zakończone z powodu zakończenia produkcji autobusów.
Rys.4 Magistrala GMP ZIL-129B
We wczesnych latach 60-tych ZIL stworzył 17-miejscowy autobus ZIL-118K z silnikiem ZIL-130 i GMF samochodu osobowego ZIL przystosowanego do pracy z tym silnikiem. Wieloletnia praktyka eksploatacji tych autobusów pokazała pełną możliwość pracy GMF samochodu osobowego ZIL z silnikiem o znacznie niższych obrotach maksymalnych (3200 obr / min zamiast 4600).
Wydanie kilkudziesięciu autobusów ZIL-118K na przestrzeni wielu lat nie może być traktowane jako ożywienie produkcji autobusów w ZIL. W chwili obecnej możemy jednak mówić o celowości kontynuowania prac nad tematem autobusowym poprzez wyposażenie istniejącej produkcji autobusów 16 ... 22-osobowych serii 3250 w modyfikacje GMF, które zakład zaczął produkować. Silnik wysokoprężny D-245.12 tych autobusów ma maksymalną prędkość 2400 obr / min.
Obliczenia Yu.I. Cherednichenko pokazują, że w tym przypadku GMF typu ZIL-4105 jest zadowalająco połączony z charakterystyką silnika D-245.12. W GMF należy zmieniać tryby zmiany biegów i dokonywać zmian w celu zapewnienia pracy bez korektora podciśnienia. Dynamika wariantu z GMF będzie praktycznie taka sama jak wariantu z manualną skrzynią biegów ZIL-130.
ZIL - działa na GMF samochodów osobowych
Pierwsze prace nad GMF dla samochodów ZIL rozpoczęto w 1949 roku. Następnie zaprojektowano eksperymentalny GMF E111 ZIS-110. Przekładnia składała się z jednostopniowego pięciokołowego silnika z turbiną gazową i dwustopniowej przekładni planetarnej ze sterowaniem hydraulicznym. Główny bieg w skrzyni biegów był bezpośredni, redukcja była przeznaczona tylko do szczególnie trudnych warunków jazdy i była włączana ręcznie (można ją było włączać w ruchu).
Prototypem GMP E111 był samochód GMP „DaynaFlow”.
Buick 70 Rodmaster, którego produkcję rozpoczęto w USA w 1947 roku. Przekładnia hydrauliczna Dynaflow służyła jedynie jako literacki prototyp - w fabryce nie było próbki, informacje zaczerpnięto z czasopism technicznych.
W 1950 roku został wyprodukowany i przetestowany w samochodzie konwerter turbo (z odlewanymi kołami). Później otrzymano samochód Buick z GMF, a rysunki zostały poprawione. Jednak prace nad tym GMF nie zostały opracowane ze względu na pojawienie się GMF z automatyczną zmianą biegów.
W latach 1953-54. W związku ze zbliżającym się rozpoczęciem produkcji samochodów osobowych ZIL-111 do prototypu GMP przyjęto GMP odpowiedni dla ZIL w klasie samochodu osobowego Chryslera z 1953 roku (model C-59 „Crown Imperial”). GMP ZIL-111 został zaprojektowany bardzo blisko prototypu (nie było dokładnego wypożyczenia), pomimo zauważalnej różnicy w parametrach samochodów Chrysler i ZIL (głównie pod względem masy). Główne jednostki funkcjonalne GMP ZIL-111: silnik turbinowy gazowy, dwustopniowa przekładnia planetarna, hydrauliczny układ sterowania (rys. 5 i 6).
Konfiguracja układu łopatkowego, która determinuje charakterystykę silnika turbogazowego, została przyjęta dokładnie zgodnie z turbinowym silnikiem Chryslera, ale zmieniono wielkość silnika turbogazowego (przy całkowitym zachowaniu rodzaju układu łopatek), biorąc pod uwagę fakt, że moment obrotowy silnika ZIL-111 miał być o około 15% większy niż silnika Chryslera. (maksymalny rozmiar wnęki roboczej przyjęto jako 328 mm zamiast 318 mm). Charakterystyki silników turbinowych ZIL i Chryslera okazały się praktycznie takie same (maksymalny współczynnik transformacji K0 \u003d 2,45, a maksymalna sprawność w trybie przemiennika momentu obrotowego wynosi 0,88).
GMP ZIL-111 został zaprojektowany przez D.B. Breigin, Y.I. Cherednichenko i E.Z.Bren pod kierownictwem E.M. Gonikberga. Dalsze prace nad GMF samochodów ZIL były prowadzone pod kierownictwem D.B. Breigina, od 19 .. Yu.I. Utkin aktywnie włączył się do tych prac, który następnie od 19 .. kierował pracami projektowymi aż do wyjazdu z zakładu o 19 ..
Rys.5 GMP ZIL-111 (lokalizacja charakterystycznych jednostek)
Rys.6 GMP ZIL-111 (układ zasilania i sterowania)
Następnie projekt silnika turbogazowego został uproszczony i ulepszony. Przy zachowaniu dotychczasowych charakterystyk przetwarzania i kinematyki obciążenia możliwe było zastosowanie jednego reaktora zamiast dwóch (przy niezmienionych kołach pompy i turbiny). Silnik turbinowy o numerach 114-1709010 wykonano w całości spawany, co zmniejszyło jego wymiary, masę oraz moment bezwładności części związanych z silnikiem (rys. 7 i 8). Zmniejszenie momentu bezwładności wpływa pozytywnie na dynamikę przyspieszania pojazdu oraz na poprawę płynności zmiany biegów.
Postać: 7 GDT ZIL-111
Rys.8 GDT ZIL-114
Przy przejściu z dwustopniowego GMF na trójstopniowy, któremu towarzyszył wzrost mocy silnika, uznano za celowe, aby wariant o maksymalnym przełożeniu został zmniejszony z 2,45 do 2,0. Taki silnik turbogazowy 114-1709010D powstał poprzez zmianę konfiguracji łopatek wirnika i reaktora. Jego maksymalna wydajność wzrosła o 1 ... 2%. Obecnie stanowi standardowe wyposażenie pojazdu ZIL-41047 (w przekroju podłużnym ten silnik turbinowy nie różni się od silnika turbinowego ZIL-114 (rys.8).
Część mechaniczna GMP ZIL-111 miała przełożenia 1,72; 1,00; Z.H.-2.39. GMF był sterowany kablem za pomocą przycisków na panelu sterowania.
GMP ZIL-111 był standardowym wyposażeniem samochodów osobowych ZIL-111 od samego początku ich produkcji w 1957 r. Podczas testów rozwojowych i procesu produkcyjnego tego GMF do ostatnich dni jego premiery w kwietniu 1975 r. Podjęto wiele działań w celu poprawy niezawodności GMF. zwiększona trwałość, lepsza jakość zmian biegów. Opracowano i wprowadzono nowy olej do GMF (olej A - nadal używany).
Jednocześnie podczas pracy ujawniono pewne wady dwustopniowego GMF, których nie można było wyeliminować poprzez ulepszenie konstrukcji GMF i technologii jego wytwarzania. Obejmują one:
- hałas kół zębatych w pozycji „neutralnej”, spowodowany ich obrotem w tym trybie, którego można uniknąć stosując inny schemat mechanizmu planetarnego;
- niska wydajność GMF w przekładni redukcyjnej ze względu na obieg mocy w przekładni planetarnej, czego również można uniknąć;
- niemożność, przy przełożeniu pierwszego biegu 1,72, zrealizowania siły trakcyjnej, którą można by uzyskać na podstawie masy przyczepnej samochodu;
- niemożność poruszania się na niższym biegu przy przełożeniu 1,72 przy prędkości powyżej 105 km / h, co utrudnia wyprzedzanie pojazdów poruszających się z prędkością 100-120 km / h.
Pierwsze dwie wady można wyeliminować, zmieniając schemat mechanizmu planetarnego. W przypadku trzeciego konieczne jest zwiększenie przełożenia pierwszego biegu. Po czwarte - obecność biegu, którego przełożenie jest bliższe przełożeniu ostatniego biegu (bezpośredniego). Dlatego zakład zdecydował się na trzystopniowy GMF o przełożeniach 2,02; 1,42; 1,00; Z.Kh.-1,42. Mechanizm planetarny został wykonany według autorskiego schematu, chroniony certyfikatem autorskim. W rezultacie GMP ZIL stał się wolny od patentów.
Wartość przełożenia biegu wstecznego została zmuszona do obniżenia - jest to nieunikniona cecha przyjętego schematu mechanizmu planetarnego.
Prace nad tym trzystopniowym GMP ZIL-114D rozpoczęto w 1966 roku. Zbudowano kilka partii eksperymentalnych GMF-ów, przeprowadzono intensywne testy, w tym testy drogowe z przebiegami do 100 tys. Km.
Produkcja GMP ZIL-114D rozpoczęła się w kwietniu 1975 roku. Część mechaniczna GMP zawierała dwie przekładnie planetarne, trzy sprzęgła, dwa hamulce taśmowe i sprzęgło jednokierunkowe.
Podczas przejścia zakładu z samochodu ZIL-114 na samochód ZIL-115 (4104), który ma mocniejszy silnik i nieco większą masę, zmodernizowano GMP 4104. Wprowadzono w nim szereg zmian, w tym:
- zastosowano nową konstrukcję sprzęgła jednokierunkowego ze zwiększoną liczbą rolek (12 zamiast 8);
- zmieniono schemat sterowania mechanizmu planetarnego, co umożliwiło zmniejszenie prędkości obrotowej części korpusu sprzęgła, a tym samym zwiększenie niezawodności układu sterowania GMF;
- drugie sprzęgło jest wzmocnione poprzez zwiększenie powierzchni tłoka dociskowego;
- do hydraulicznego układu sterowania GMF wprowadzono zawór rozdzielacza, zmieniono skok tłoków akumulatorów i sztywność ich sprężyn, co ogólnie poprawiło działanie układu.
Przed rozpoczęciem produkcji GMP 4104 (1978) pomiary te (i wiele innych) zostały zweryfikowane przez testy, w tym długoterminowe, sześciu eksperymentalnych skrzyń biegów.
Rozwinięciem konstrukcji GMP 4104 był GMP 4105 (rys. 9), który został wprowadzony do produkcji w 1982 roku. Nie posiada tylnej pompy, napęd mechanizmu blokującego jest znacznie uproszczony (przy jednoczesnym zwiększeniu niezawodności) oraz wprowadzono jeden dodatkowy możliwy zakres ruchu samochodu.
Wcześniej, aby ruszyć do przodu, kierowca mógł włączyć pozycję „D”, w której dokonywano przełączenia na biegi 1-2-3 lub włączyć pozycję „2”, w której w zależności od prędkości pojazdu i położenia przepustnicy silnika włączany był 1 lub 2 bieg ... W trakcie przejścia na GMP 4105 do układu sterowania dodano zakres „1”, w którym możliwa jest praca tylko na pierwszym biegu - stwarza to pewną wygodę podczas jazdy w szczególnie trudnych warunkach iw terenie górzystym. W tym samym czasie na zakresie „2” rozpoczęło się automatyczne przejście 1-2.
Podczas modernizacji GMP 4105, przeprowadzonej w 1988 roku, po której otrzymał numer 4105-01, znacznie zmieniono konstrukcję sprzęgła jednokierunkowego i szereg sąsiednich części, co zwiększyło niezawodność GMF.
W kolejnych (dziewięćdziesiątych) latach dokonano szeregu zmian konstrukcyjnych, z których część zweryfikowano testami. Czekają na intensyfikację prac nad GMF samochodów ZIL.
Postać: 9 (Rysunek 3.5 DO 156-95)
ZIL - praca na ciężarówkach GMF
ZIL nie produkował ciężarówek ogólnego przeznaczenia z GMF, jednak przeprowadzono prace eksperymentalne w tym kierunku. Przede wszystkim należy zwrócić uwagę na GMP ZIL-153 dla pojazdu terenowego, wykonanego według schematu WSK (silnik turbogazowy - sprzęgło - ręczna skrzynia biegów). Formalnie takiego projektu (ryc. 10 - projektanci V.I.Sokolovsky i P.S. Fomin) nie można uznać, jak już wspomniano, za automatyczną skrzynię biegów ze względu na brak automatycznej zmiany biegów, ale jest krokiem w ich kierunku. W konstrukcji z rys. 10 na uwagę zasługuje blokada silnika turbogazowego, która pozwala, w niektórych trybach, na sztywne połączenie wirnika turbiny silnika z turbiną, zapewniając w ten sposób działanie GMF w trybie ręcznej skrzyni biegów.
Postać: 10. GMP ZIL-153
Podczas testów dobre wrażenie zrobił pojazd terenowy z GMP ZIL-153, ale uznano za celowe skupienie się w przyszłości na skrzyniach biegów z automatyczną zmianą biegów. Takie GMF zostały zaprojektowane, zbudowane i przetestowane. Badano konstrukcje z równoległym układem wałów w części mechanicznej (GMP ZIL-7E131 i ZIL-7E131A) oraz konstrukcje z częścią mechaniczną typu planetarnego. Ryc. 11 przedstawia trójstopniowy wał GMP ZIL-7E131A (projektanci V.I.Sokolovsky i P.S. Fomin), ryc. 12 przedstawia czterostopniowy planetarny GMP ZIL-8E131 (projektant D.Breigin).
Prace te nie były dalej rozpowszechniane.
Przez lata ZIL okresowo kontaktował się z Allison (USA), dużym i wieloletnim producentem GMF do pojazdów cywilnych i wojskowych. Przez około 12 lat prowadzono testy porównawcze dwóch ciągników ZIL-130 V1 - jednego z GMF, drugiego ze standardową przekładnią mechaniczną. Ujawniono pozytywny wpływ GMF na trwałość jednostek pojazdu. Wyniki podano we wcześniejszych informacjach N 1 „Zalety pojazdów z przekładniami hydromechanicznymi”. Firma Allison uznała przeprowadzone testy za wyjątkowe i poprosiła ZIL o przekazanie GMF, który podczas testów przejechał 870 tys. Km, do muzeum firmy.
ZIL - GMF działa na specjalnych ciężarówkach
W latach 60-tych ZIL wspólnie z Briańskimi Zakładami Samochodowymi produkowali pojazdy ZIL-135 wyposażone w projekt GMP i produkcję ZIL. Pojazdy te były używane jako podwozie dla technologii rakietowej oraz jako urządzenia do wyszukiwania i odzyskiwania statków kosmicznych. Przez wiele lat służyli w Armii Radzieckiej.
Wprowadzenie nowej jak na tamte czasy przekładni w samochodzie o tak krytycznym przeznaczeniu stało się możliwe dzięki odwadze technicznej Głównego Konstruktora SKB ZIL V.A. Grachev. GMP ZIL-135 - sześciobiegowa (projektanci V.I.Sokolovsky i S.F. Rumyantsev). Strukturalnie jest wykonany w postaci trójstopniowej automatycznej skrzyni biegów i połączonego z nią dwustopniowego demultiplikatora (ryc.13). Silnik turbogazowy w GMP wykonany jest na bazie silnika turbogazowego ZIL-111 o maksymalnym przełożeniu zwiększonym do 2,7 (projektant A.N. Narbut).
Przełożenia skrzyni biegów: 2,55; 1,47; 1,00; Z.Kh. -2,26. Zakres przełożeń: 2,73; 1,00. Cherednichenko Kharitonov Leonov Lavrentyev Sobolev Anokhin Schemat kontroli GMP ZIL-135 pokazano na ryc.14. Przez lata produkcji ZIL-135 wyprodukowano około 300 GMP.
ZIL - system do testowania i dostrajania motoryzacyjnego GMF do wymaganych wskaźników funkcjonalności i niezawodności
Nie było doświadczenia w pracy przy samochodowym GMF w 1949 roku w ZIL (i na wsi). Utworzenie biura projektowego i wydanie dokumentacji technicznej do GMP było dopiero początkiem prac. Konieczne było stworzenie systemu do testowania i dostrajania GMF do wymaganych wskaźników funkcjonalności i niezawodności. Wymagane było określenie struktury i logicznej organizacji niezbędnych prac, opracowanie metod testowania i udoskonalenia, stworzenie wyposażenia badawczego oraz dostarczenie informacji do badań technologicznych.
Taki system został opracowany równolegle z organizacją produkcji GMF i został ulepszony w trakcie produkcji. Opis systemu testowania i debugowania GMF - w osobnej informacji.
GORKOVSKY AUTO INSTANT (GAZ)
Rozpoczęcie prac nad przekładniami hydraulicznymi w GAZ rozpoczęło się od wyposażenia mechanicznej skrzyni biegów pojazdu ZIM w sprzęgło hydrauliczne. Taki zestaw w żaden sposób nie może być uważany za automatyczną skrzynię biegów, ale służył jako wyraźny przykład korzyści, jakie przynosi wprowadzenie elementu hydraulicznego do skrzyni biegów i służył jako impuls do pracy nad automatycznymi skrzyniami biegów - przekładniami hydromechanicznymi. Samochody GAZ-13 „Chaika” były wyposażone w takie koła zębate. Były również używane w niektórych modyfikacjach samochodów Volga.
Do prototypu GMF (projektant BN Popov) wzięto trójstopniowy GMF, który był używany w samochodach korporacji Ford.
Średnica czynna silnika turbogazowego (rys. 15) wynosi 340 mm, maksymalny współczynnik transformacji wynosi K0 \u003d 2,4.
Postać: 15 Hydrauliczny przemiennik momentu obrotowego GMF samochód „Chaika”
Przełożenia przekładni planetarnej: pierwszy bieg - 2,84; druga - 1,68; trzeci - 1,00; bieg wsteczny - 1,75. Przekroje podłużne i poprzeczne części mechanicznej GMF pokazano na rys.16. Produkcja samochodów „Chaika” rozpoczęła się w 19 .. i zakończyła w 19 ..
Postać: 16 a) Przekrój podłużny samochodu GMF „Chaika”
Postać: 16 b) Przekrój poprzeczny GMF samochodu „Czajka”
LWIV BUS PLANT - USA (LAZ - USA)
Od 1963 roku Lwowska Fabryka Autobusów (LAZ) rozpoczęła produkcję hydromechanicznej przekładni LAZ-NAMI-035, zaprojektowanej przez tę fabrykę wspólnie z USA. Ten GMF został zaprojektowany do współpracy z silnikiem gaźnikowym o mocy 150-200 KM. i moment obrotowy 40-50 kgm. Z tego GMP wyprodukowano dziesiątki tysięcy autobusów LiAZ-677.
W GMF (schemat na ryc. 17) zastosowano silnik turbogazowy, z powodzeniem zaprojektowany przez NAMI (S.M. Trusov), który służył jako prototyp dla wielu silników turbinowych w innych GMF. W GMP LAZ-NAMI-035 zastosowano silnik z turbiną gazową o maksymalnym przełożeniu K0 \u003d 3,2.
GMP LAZ-NAMI-035 - dwustopniowy. Przełożenie pierwszego biegu - 1,79; drugi bieg - 1,00; rewers - 1,71. GTD może zostać zablokowane. Konstrukcję GMF przedstawiono na rys.18.
Konstrukcja GMP LAZ-NAMI-035 posłużyła jako podstawa do szeregu modyfikacji GMF, w tym do autobusów z silnikami Diesla.
Istnieje również wariant trzystopniowego GMF.
Postać: 17 Schemat hydromechanicznej transmisji LAZ-NAMI-035
Po raz pierwszy w praktyce krajowego przemysłu motoryzacyjnego, krajowy projekt posłużył jako prototyp dla zagranicznego GMP.
NAMI wraz z Instytutem Badawczym Samochodowym UVMV (Czechosłowacja) i zakładem "Praga" (Czechosłowacja) opracowały hydromechaniczną skrzynię biegów NAMI - "Praga" 2M-70 do dużych autobusów miejskich wyposażonych w silnik wysokoprężny o mocy 180-200 KM. przy 2100 obr / min z momentem obrotowym 70-80 kgm.
Ten GMP (rys. 19 i 20) jest produkowany w zakładzie Praga od 1967 roku.
Postać: 19 Schemat hydromechanicznej transmisji NAMI - "Praga" 2M-70
BIAŁORUSKIE FABRYKI SAMOCHODÓW
Na Białorusi pojazdy z GMP są produkowane przez Mińskie Zakłady Samochodowe (MAZ), Białoruskie Zakłady Samochodowe (BiełAZ) i Mohylewskie Zakłady Samochodowe (MoAZ). Najbardziej znane są dwie pierwsze fabryki. GMP MAZ-530 dla wyjątkowo ciężkiej wywrotki (do 45 ton) jest przeznaczony do pracy z silnikiem 450 KM. z maksymalnym momentem obrotowym 200 kgm. GMF posiada podwyższoną skrzynię biegów, która umożliwia zmianę reakcji na prędkość obrotową silnika, aby lepiej dopasować ją do charakterystyki silnika turbogazowego. Aktywna średnica koła cyrkulacyjnego silnika turbogazowego wynosi 466 mm, maksymalny współczynnik transformacji wynosi K0 \u003d 4. GMP MAZ-530 (rys. 21) ma trzy biegi do przodu (3,36; 1,83; 1,00) i dwa biegi wsteczne (2,60 i 1,40).
GMP BelAZ-540 (rys. 22) jest również przeznaczony do wywrotek o dużej wytrzymałości. Posiada przyspieszającą skrzynię biegów, silnik z turbiną gazową o aktywnej średnicy koła 466 mm i maksymalnym przełożeniu K0 \u003d 3,6 oraz skrzynię biegów z trzema biegami do przodu (przełożenia 2,6; 1,43; 0,7) i jednym wstecznym (bieg numer 1.6).
KAZAŃSKIE STOWARZYSZENIE PRODUKCJI SILNIKÓW (JSC KMPO)
Ostatnio podjęto próbę zorganizowania produkcji GMF do autobusów miejskich w KMPO JSC na licencji firmy VOITH.
Jako podstawę przyjęto system DIWA opanowany przez tę firmę. Cechą tego układu jest rozgałęzienie przepływu mocy na dwie części - jedna przechodzi przez część mechaniczną przekładni, druga przez hydrauliczną.
Rozruch odbywa się tylko przez część hydrauliczną, a wraz ze wzrostem prędkości udział hydrauliczny stale maleje, a udział części mechanicznej rośnie.
Odbywa się to poprzez umieszczenie silnika turbogazowego między dwiema przekładniami planetarnymi (Rys. 23). W pierwszej skrzyni biegów przepływ mocy jest podzielony, w drugiej jest łączony.
Dostępne są trzy- i czterostopniowe opcje GMF dla silników 185-245 kW z momentem obrotowym 90-130 kgm.
Automatyczna skrzynia biegów - automatyczna skrzynia biegów, mechanizm zmiany przełożenia skrzyni biegów, działający bez bezpośredniego udziału kierowcy. Samochód wyposażony w automatyczną skrzynię biegów ma zmniejszoną liczbę urządzeń sterujących, zamiast trzech pedałów (gaz, hamulec i sprzęgło) ma dwa pedały (gaz i hamulec, nie ma pedału zwalniania sprzęgła). W tym przypadku pedał „gazu” nie służy do zwiększania lub zmniejszania obrotów silnika, jak w samochodzie z manualną skrzynią biegów, ale do zmiany prędkości pojazdu. W przeciwieństwie do ręcznej skrzyni biegów, automatyczna skrzynia biegów nie jest wyposażona w dźwignię zmiany biegów, ale w selektor do wyboru trybu pracy.
Według urządzenia automatyczne skrzynie biegów są podzielone na zwyczajny dwu i trójwałowe manualne skrzynie biegów, uzupełnione o przemiennik momentu obrotowego (zamiast suchego sprzęgła) i automatyczną zmianę biegów (ze sterowaniem elektronicznym, elektromechanicznym lub elektropneumatycznym), oraz planetarny, w którym przekładnia planetarna jest połączona z przemiennikiem momentu obrotowego. Najbardziej typowe są planetarne automatyczne skrzynie biegów z przemiennikiem momentu obrotowego.
Urządzenie
Planetarna automatyczna skrzynia biegów składa się z przemiennika momentu obrotowego, przekładni planetarnej (przekładnie planetarne), bębnów, sprzęgieł ciernych i jednokierunkowych, wałów łączących. Bębny automatycznej skrzyni biegów są wyposażone w hamulce taśmowe, które zatrzymują je i włączają żądany bieg przekładni planetarnej.
Przemiennik momentu obrotowego w automatycznej skrzyni biegów działa jak sprzęgło i jest zamontowany między wałem korbowym silnika a skrzynią biegów. Przemiennik momentu obrotowego składa się z prowadzącej i napędzanej turbiny oraz stojana zamocowanego względem silnika (czasami stojan się obraca, w tym przypadku jest wyposażony w hamulec taśmowy - zastosowanie ruchomego stojana zwiększa elastyczność przemiennika przy niskich prędkościach obrotowych silnika i poprawia jego działanie). Turbina napędowa obraca się podobnie jak tarcza sprzęgła napędowego z taką samą prędkością jak wał korbowy silnika. Napędzana turbina obraca się pod wpływem sił hydrodynamicznych wynikających z lepkości płynu wypełniającego wewnętrzną wnękę przemiennika momentu obrotowego. Głównym celem przemiennika momentu obrotowego jest przeniesienie obrotu wału korbowego na koła zębate przekładni planetarnej z poślizgiem, co zapewnia płynną zmianę biegów i rozpoczęcie ruchu pojazdu. Przy wysokich obrotach silnika napędzana turbina jest blokowana, a przemiennik momentu obrotowego jest wyłączany, przenosząc moment obrotowy z wału korbowego bezpośrednio na koła zębate automatycznej skrzyni biegów (odpowiednio straty).
Przekładnia planetarna lub przekładnia planetarna to zespół dużego koła koronowego (epicyklu), małego koła słonecznego i łączących je przekładni satelitarnych, zamocowanych na nośniku. W różnych trybach pracy skrzyni biegów obracają się różne koła zębate, a jeden z bloków (epicykl, koło słoneczne lub nośnik z satelitami) jest zamocowany.
Schemat AKP: 1 - koło turbiny;
2 - koło pompy;
3 - koło reaktora;
4 - wał reaktora;
5 - wał główny przekładni planetarnej;
6 - główna pompa olejowa;
7 - sprzęgło II i III biegu:
8 - hamulec pierwszego i drugiego biegu;
9 - sprzęgło III biegu i biegu wstecznego;
10 - sprzęgło jednokierunkowe pierwszego biegu;
11 - hamulec wsteczny;
12 - pierwszy wałek pośredni;
13 - drugi wałek pośredni;
14 - bęben z wieńcem zębatym;
15- regulator odśrodkowy;
16 - wał pomocniczy;
17 - mechanizm zmiany biegów;
18 - przepustnica;
19 - krzywka
Sprzęgła cierne są przeznaczone do zmiany biegów poprzez załączanie (lub odwrotnie, rozłączanie) biegów przekładni planetarnej automatycznej skrzyni biegów. Sprzęgło składa się z piasty (piasty) i bębna. Na zewnętrznej powierzchni piasty i wewnętrznego bębna znajdują się prostokątne zęby (na piaście) i te same wypusty (wewnątrz bębna), które odpowiadają sobie kształtem, ale nie są zazębione. Zestaw (pakiet) pierścieniowych tarcz ciernych znajduje się pomiędzy piastą a bębnem. Połowa tarcz jest wykonana z metalu i wyposażona w wypustki, które pasują do szczelin na wewnętrznej powierzchni bębna. Druga połowa tarcz jest wykonana z tworzywa sztucznego i posiada wycięcia na zęby piasty. Zatem mechaniczne sprzężenie piasty i bębna następuje poprzez tarcie metalowych i plastikowych tarcz zespołu sprzęgła ciernego.
Połączenie i rozdzielenie piasty i bębna sprzęgła ciernego następuje po ściśnięciu pakietu tarcz przez pierścieniowy tłok zamontowany wewnątrz piasty. Tłok jest napędzany hydraulicznie. Płyn jest dostarczany pod ciśnieniem do cylindra napędowego przez pierścieniowe rowki w bębnie, wały i obudowie automatycznej skrzyni biegów.
Sprzęgło jednokierunkowe służy do zmniejszania obciążeń udarowych na sprzęgłach ciernych podczas zmiany biegów oraz do wyłączania silnika podczas toczenia pojazdu (w niektórych trybach automatycznej skrzyni biegów). Wyprzedzanie sprzęgła jest zaprojektowane w taki sposób, że ślizga się swobodnie przy obrocie w jednym kierunku i klinuje w przeciwnym kierunku (przenoszenie momentu obrotowego na części automatycznej skrzyni biegów). Składa się z dwóch pierścieni - zewnętrznego i wewnętrznego - oraz zestawu rolek umieszczonych między nimi, oddzielonych klatką. Po zwiększeniu obrotów silnika i włączeniu automatycznej skrzyni biegów jedna z przekładni planetarnych ma tendencję do obracania się w przeciwnym kierunku - sprzęgło jednokierunkowe blokuje tę jednostkę, uniemożliwiając bieg wsteczny.
Zasada działania automatycznej skrzyni biegów
Rozważ działanie czterobiegowej automatycznej skrzyni biegów wyposażonej w dwie planetarne skrzynie biegów.
Pierwszy bieg... Koło słoneczne pierwszego zestawu planetarnego nie jest połączone z silnikiem, pierwszy rząd nie uczestniczy w przenoszeniu momentu obrotowego. Koło słoneczne drugiego rzędu jest połączone z wałem korbowym silnika (dodać - przez przemiennik momentu obrotowego). Nośnik z satelitami drugiej przekładni planetarnej jest połączony z wałem wyjściowym skrzyni biegów. Epicykl (największe koło koronowe) drugiego rzędu przy niskich obrotach silnika jest przewijany przez sprzęgło wyprzedzające, moment obrotowy nie jest przenoszony na mechanizmy przekładni. Gdy tylko prędkość obrotowa silnika wzrośnie, sprzęgło wyprzedzeniowe blokuje koło koronowe - rozpoczyna się przenoszenie momentu obrotowego przez satelity i nośnik. Samochód rusza i rusza.
Drugi bieg... Koło słoneczne pierwszego rzędu jest zablokowane i nieruchome. Pojazd z satelitami pierwszego rzędu sprzęga się z epicyklem drugiego rzędu poprzez sprzęgło wyprzedzeniowe. Epicykl pierwszego rzędu sprzęga się ze wspornikiem drugiego rzędu, który jest połączony z wałem wyjściowym skrzyni biegów. Moment obrotowy silnika jest przenoszony przez koło słoneczne drugiego rzędu. W tym trybie działają oba zestawy przekładni planetarnych.
Trzeci bieg... Koła zębate pierwszego rzędu nie biorą udziału w przenoszeniu momentu obrotowego. Koło słoneczne drugiego rzędu i epicykl drugiego rzędu są połączone z wałem wejściowym, moment obrotowy jest przenoszony przez nośnik na wał wyjściowy. Nie ma konwersji momentu obrotowego - automatyczna skrzynia biegów pracuje w trybie bezpośredniej skrzyni biegów.
Na trybach pierwszego, drugiego i trzeciego biegu kierowca nie może hamować silnikiem. Aby zapewnić możliwość hamowania silnikiem, sprzęgło wyprzedzeniowe jest blokowane przez sprzęgło cierne. Wtedy, gdy zwolnisz pedał gazu, biegi skrzyni nie oddzielą mechanizmów skrzyni biegów od silnika.
Czwarty bieg... Jest to tryb przesterowania, gdy przełożenie jest większe niż jeden. Koło słoneczne pierwszego rzędu jest zatrzymane. Moment obrotowy przenoszony jest na nośnik za pomocą satelitów pierwszego zestawu przekładni planetarnej. Epicykl pierwszego rzędu sprzęga się z nośnikiem drugiego rzędu, który z kolei przekazuje moment obrotowy do mechanizmów przekładniowych. Koło słoneczne i epicykl drugiego rzędu nie uczestniczą w przenoszeniu momentu obrotowego.
Odwrócić... Koło słoneczne pierwszego rzędu jest połączone z wałem korbowym silnika. Nośnik drugiego rzędu jest blokowany przez sprzęgło cierne. Epicykl pierwszego rzędu sprzęga się z nośnikiem drugiego rzędu, który z kolei jest połączony z wałem wyjściowym. Wał wyjściowy obraca się w przeciwnym kierunku.
Automatyczne systemy sterowania skrzynią biegów
Układ sterowania trybem automatycznej skrzyni biegów jest wykonany w postaci napędów hydraulicznych, które przenoszą ciśnienie oleju z pompy hydraulicznej na tłoki siłowników sprzęgieł ciernych i taśm hamulcowych bębnów. Przepływ oleju w przewodach olejowych jest redystrybuowany przez szpule, które są sterowane ręcznie przez położenie wybieraka automatycznej skrzyni biegów lub automatycznie. Jednostka sterująca automatyczną skrzynią biegów może być hydrauliczna lub elektroniczna.
"Klasyczna" automatyczna skrzynia biegów jest sterowana za pomocą mechanizmu hydraulicznego, na który składa się odśrodkowy regulator ciśnienia płynu zamontowany na wale wyjściowym silnika oraz czujnik ciśnienia do hydraulicznego napędu pedału gazu. Szpule poruszają się pod naciskiem obu łańcuchów hydraulicznych, co umożliwia automatycznej skrzyni biegów zmianę biegów zgodnie z prędkością obrotową silnika i położeniem pedału gazu.
W elektronicznym automatycznym układzie sterowania zamiast hydraulicznego napędu suwaków zastosowano elektromechaniczny - przesuwanie suwaków odbywa się za pomocą elektromagnesów. Rozkazy przesuwania szpul wydawane są przez centralkę elektroniczną, w nowoczesnych samochodach - przez centralny komputer pokładowy samochodu. Ten sam komputer zwykle steruje zarówno układem zapłonowym, jak i wtryskiem paliwa. Elektroniczna jednostka sterująca otrzymuje polecenia przesunięcia szpul z czujnika prędkości wyjściowej silnika i położenia pedału gazu. Możesz także zmieniać biegi w trybie ręcznym, przesuwając wybierak w żądane położenie.
W większości nowoczesnych automatycznych skrzyń biegów ręczne sterowanie skrzynią biegów jest zapewnione nawet po całkowitej awarii elektronicznego układu sterowania. W takim przypadku w każdym przypadku można ręcznie włączyć bezpośrednią (trzecią zgodnie z czterostopniowym schematem opisanym powyżej) transmisję, a jeśli elektromechaniczna część układu sterowania nie jest uszkodzona, wszystkie transmisje można ręcznie przestawić.
Przełącznik automatycznej skrzyni biegów
W latach 50. ubiegłego wieku selektor „PRNDL” stał się ogólnie przyjętym standardem układu sterowania automatyczną skrzynią biegów - zgodnie z zestawieniem kolejności włączania trybów automatycznej skrzyni biegów. To właśnie ta sekwencja została uznana za najbezpieczniejszą i najbardziej racjonalną pod względem konstrukcji automatycznej skrzyni biegów.
Tryby pracy automatycznej skrzyni biegów - pozycje selektora zmiany biegów.
P - tryb parkowania... Silnik jest odłączony od skrzyni biegów. Automatyczna skrzynia biegów jest blokowana przez wewnętrzny mechanizm i jest połączona z przekładnią, co zapewnia blokowanie wszystkich mechanizmów przekładni. Jednocześnie automatyczna skrzynia biegów nie ma nic wspólnego z hamulcem postojowym i nie znosi konieczności jej używania na parkingach.
R - tryb rewersyjny... We wszystkich nowoczesnych automatycznych skrzyniach biegów selektor w tej pozycji jest uzupełniony o mechanizm blokujący, który zapobiega przypadkowemu włączeniu wstecznego, gdy pojazd porusza się do przodu.
N - tryb neutralny AKP. Uruchamia się podczas zatrzymywania się, jazdy z wybiegiem, holowania.
D - tryb główny praca automatycznej skrzyni biegów („Drive”). Włączane są wszystkie stopnie automatycznej skrzyni biegów (zwykle również nadbieg, który w innym przypadku można włączyć dodatkowym położeniem dźwigni zmiany biegów oznaczonej „2” lub „D2”).
L - tryb niskiego biegu, który służy do jazdy w terenie i na stromych podjazdach.
Ta procedura przełączania wybieraka automatycznej skrzyni biegów została zapisana w USA przez prawo w 1964 roku. Odstępstwo od tej normy jest uważane za niedopuszczalne z punktu widzenia bezpieczeństwa pojazdu.
Definicja
Automatyczna skrzynia (Automatyczna skrzynia biegów, automatyczna skrzynia biegów) - jeden z typów skrzyń biegów, główna różnica od mechaniczna skrzynia biegów polega na tym, że w automatycznej skrzyni biegów zmiana biegów odbywa się automatycznie (tj. nie jest wymagane bezpośrednie zaangażowanie operatora (kierowcy)). Dobór przełożenia odpowiada aktualnym warunkom jazdy, a także zależy od wielu innych czynników. Ponadto, jeśli w tradycyjnych skrzyniach biegów stosowany jest napęd mechaniczny, wówczas w automatycznej skrzyni biegów obowiązuje inna zasada ruchu części mechanicznej, a mianowicie napęd hydromechaniczny lub mechanizm planetarny. Istnieją konstrukcje, w których przekładnia dwu- lub trójwałowa współpracuje z przemiennikiem momentu obrotowego. Ta kombinacja została zastosowana w autobusach LiAZ-677 oraz w produktach ZF Friedrichshafen AG.
W ostatnich latach weszły do \u200b\u200bużytku zautomatyzowane przekładnie mechaniczne ze sterowaniem elektronicznym i siłownikami elektropneumatycznymi lub elektromechanicznymi.
tło
Nic dziwnego, że mówią, że lenistwo jest motorem postępu, więc pragnienie komfortu i prostszego, wygodniejszego życia zrodziło wiele ciekawych rzeczy i wynalazków. W przemyśle motoryzacyjnym taki wynalazek można uznać za automatyczną skrzynię biegów.
Chociaż konstrukcja automatycznej skrzyni biegów jest dość złożona i stała się popularna dopiero pod koniec XX wieku, po raz pierwszy została zainstalowana w szwedzkim autobusie Lisholm-Smith z 1928 roku. Do masowej produkcji automatyczna skrzynia biegów pojawiła się dopiero 20 lat później, a mianowicie w 1947 roku w samochodzie Buick Roadmaster. Podstawą tej przekładni był wynalazek niemieckiego profesora Fettingera, który opatentował pierwszy przemiennik momentu obrotowego w 1903 roku.
Na zdjęciach ten sam Buick Roadmaster - pierwszy samochód produkcyjny z automatyczną skrzynią biegów.
W automatycznej skrzyni biegów przemiennik momentu obrotowego działa jak sprzęgło, które przenosi moment obrotowy z silnika do skrzyni biegów. Sam przemiennik momentu obrotowego składa się z turbiny dośrodkowej i pompy odśrodkowej, pomiędzy którymi znajduje się łopatka kierująca (reaktor). Wszystkie znajdują się na tej samej osi iw tej samej obudowie, razem z hydraulicznym płynem roboczym.
Bliżej teraźniejszości
Połowa lat 60-tych XX wieku upłynęła pod znakiem ostatecznej konsolidacji i zatwierdzenia w Stanach Zjednoczonych nowoczesnego schematu przełączania automatycznej skrzyni biegów - P-R-N-D-L... Gdzie:
„P” (Parking) - „Parking” - Włączony jest tryb neutralny, w którym wał wyjściowy skrzyni jest blokowany mechanicznie, dzięki czemu samochód się nie porusza.
„R” (do tyłu) - „do tyłu” - Włączanie biegu wstecznego (bieg wsteczny).
„N” (neutralny) - „neutralny” - Nie ma połączenia między wałkiem wyjściowym skrzyni biegów a wałkiem wejściowym. Jednak wał wyjściowy nie jest zablokowany i pojazd może się poruszać.
„D” (jazda) - „tryb podstawowy” - Automatyczne przełączanie pełnego koła.
„L” (Low) - Jazda tylko na pierwszym biegu. Używany jest tylko 1. bieg. Hydrospreader jest zablokowany.
Rosnące wymagania dotyczące wydajności samochodów doprowadziły do \u200b\u200bpowrotu w latach 80-tych czterobiegowych skrzyń biegów, w których czwarty bieg miał przełożenie mniejsze niż jeden („nadbieg”). Powszechne stały się również przemienniki momentu obrotowego, które blokują się przy dużej prędkości, co umożliwiło zwiększenie wydajności przekładni poprzez zmniejszenie strat powstających w elemencie hydraulicznym.
W latach 1980-1990 miała miejsce komputeryzacja układów sterowania silnika. Podobne systemy sterowania zastosowano w automatycznych skrzyniach biegów. Teraz sterowanie przepływem płynu hydraulicznego było regulowane za pomocą elektrozaworów podłączonych do komputera. W rezultacie zmiana biegów stała się płynniejsza i wygodniejsza, a ekonomia i wydajność pracy ponownie wzrosły. W tych samych latach możliwe staje się ręczne sterowanie skrzynią biegów („Tiptronic” lub podobny). Wynaleziono pierwszą pięciobiegową skrzynię biegów. Nie ma potrzeby wymiany oleju w skrzyni biegów, ponieważ zasób już wlany jest porównywalny z zasobem skrzyni biegów.
Projekt
Tradycyjnie automatyczne skrzynie biegów składają się z planetarnych skrzyń biegów, przemienników momentu obrotowego, sprzęgła ciernego i sprzęgła jednokierunkowego, bębnów łączących i wałów. Czasami używana jest taśma hamulcowa, która spowalnia jeden z bębnów względem obudowy automatycznej skrzyni biegów, gdy jeden z biegów jest włączony.
Rola przemiennika momentu obrotowego polega na przenoszeniu momentu z poślizgiem przy ruszaniu. Przy wysokich obrotach silnika (3-4 biegi) przemiennik momentu obrotowego jest blokowany przez sprzęgło cierne, co zapobiega jego ślizganiu. Strukturalnie jest instalowany w taki sam sposób, jak sprzęgło w skrzyniach biegów z ręcznymi skrzyniami biegów - między automatyczną skrzynią biegów a samym silnikiem. Obudowa konwertera i turbina napędowa są przymocowane do koła zamachowego silnika, podobnie jak kosz sprzęgła.
Sam przemiennik momentu obrotowego składa się z trzech turbin - stojana, wejścia (części korpusu) i wyjścia. Zwykle stojan jest hamowany głucho w obudowie automatycznej skrzyni biegów, jednak w niektórych przypadkach hamowanie stojana jest aktywowane przez sprzęgło cierne, aby zmaksymalizować wykorzystanie przemiennika momentu obrotowego w całym zakresie prędkości.
Sprzęgła cierne ("pakiet") łącząc i rozłączając elementy ASB - wał wyjściowy i wejściowy oraz elementy przekładni planetarnych i hamując je na obudowie ASB, włączane są biegi. Sprzęgło składa się z bębna i piasty. Bęben ma duże prostokątne rowki od wewnątrz, a piasta ma duże prostokątne zęby na zewnątrz. Przestrzeń między bębnem a piastą jest wypełniona pierścieniowymi tarczami ciernymi, z których część jest plastikowa z wewnętrznymi wycięciami, w które wchodzą zęby piasty, a druga część jest wykonana z metalu i ma występy na zewnątrz, które wchodzą w rowki bębna.
Pakiet tarcz jest hydraulicznie ściskany przez tłok pierścieniowy, sprzęgło cierne komunikuje się. Olej jest dostarczany do cylindra przez rowki w wałach, obudowie automatycznej skrzyni biegów i bębnie.
Podgląd - kliknij, aby powiększyć.
Na pierwszym, po lewej stronie, zdjęcie przedstawia ośmiostopniową automatyczną skrzynię biegów z przemiennikiem momentu obrotowego samochodu Lexus, a na drugim - sekcję sześciostopniowej preselektywnej automatycznej skrzyni biegów Volkswagena.
Sprzęgło wyprzedzeniowe ślizga się swobodnie w jednym kierunku i klinuje z przenoszeniem momentu obrotowego w drugim. Tradycyjnie składa się z pierścienia wewnętrznego i zewnętrznego oraz klatki z rolkami umieszczonymi między nimi. Służy do redukcji wstrząsów w sprzęgłach ciernych podczas zmiany biegów, a także do wyłączania hamowania silnikiem w niektórych trybach automatycznej skrzyni biegów.
Jako urządzenie sterujące automatyczną skrzynią biegów zastosowano zespół szpul, który sterował przepływem oleju do tłoków sprzęgieł ciernych i taśm hamulcowych. Położenie szpul ustawia się zarówno ręcznie, mechanicznie za pomocą pokrętła wyboru, jak i automatycznie. Automatyzacja może być elektroniczna lub hydrauliczna.
Hydrauliczny układ automatyczny wykorzystuje ciśnienie oleju z regulatora odśrodkowego, który jest podłączony do wału wyjściowego automatycznej skrzyni biegów, a także ciśnienie oleju z pedału gazu wciśniętego przez kierowcę. Dzięki temu automatyka otrzymuje informacje o prędkości pojazdu i położeniu pedału gazu w zależności od tego, które szpule są przełączane.
Elektronika wykorzystuje solenoidy do przesuwania szpul. Kable od elektrozaworów znajdują się poza automatyczną skrzynią biegów i prowadzą do jednostki sterującej, która czasami jest połączona z jednostką sterującą wtryskiem paliwa i zapłonem. W zależności od położenia dźwigni zmiany biegów, pedału przyspieszenia i prędkości pojazdu, elektronika decyduje o ruchu elektrozaworów.
Czasami automatyczna skrzynia biegów jest przewidziana bez elektronicznej automatyki, ale tylko z trzecim biegiem do przodu lub ze wszystkimi biegami do przodu, ale z obowiązkową zmianą dźwigni zmiany biegów. Doradzą w sprawie awarii i naprawy skrzyni biegów.
Przekrój sześciostopniowej, automatycznej skrzyni biegów z bezpośrednią skrzynią biegów Volkswagen.
Automatyczna skrzynia (również automatyczna skrzynia, Automatyczna skrzynia) - rodzaj skrzyni samochodowej zapewniającej automatyczny (bez bezpośredniego udziału kierowcy) dobór przełożenia odpowiadający aktualnym warunkom jazdy w zależności od wielu czynników.
W ostatnich dziesięcioleciach, wraz z klasycznymi hydromechanicznymi przekładniami automatycznymi, zaproponowano różne opcje automatycznych przekładni mechanicznych („robotów”) ze sterowaniem elektronicznym i siłownikami elektromechanicznymi lub elektropneumatycznymi.
Historia
Trzy pierwotnie niezależne linie rozwojowe doprowadziły do \u200b\u200bpojawienia się klasycznej przekładni hydromechanicznej, którą później połączono w jej konstrukcji.
Najwcześniejsze z nich można uznać za stosowane w niektórych wczesnych projektach samochodów, w tym - Ford T - planetarnych przekładniach mechanicznych. Choć nadal wymagają od kierowcy pewnych umiejętności, aby w odpowiednim czasie i płynnie wrzucić odpowiedni bieg (np. W dwustopniowej przekładni planetarnej Ford T odbywało się to za pomocą dwóch pedałów, jeden włączał niższy i wyższy bieg, drugi włączał wsteczny), to już są pozwoliło znacznie uprościć jego pracę, zwłaszcza w porównaniu z tradycyjnymi przekładniami stosowanymi w tamtych latach bez synchronizatorów.
Chronologicznie drugi kierunek rozwoju, który później doprowadził do pojawienia się automatycznej skrzyni biegów, można nazwać pracami nad stworzeniem półautomatycznych skrzyń biegów, w których część operacji zmiany biegów została zautomatyzowana. Na przykład w połowie lat trzydziestych XX wieku amerykańskie firmy Reo i General Motors niemal jednocześnie wprowadziły własne półautomatyczne skrzynie biegów. Najciekawsza była skrzynia biegów opracowana przez GM: podobnie jak w pełni automatyczne skrzynie biegów, które pojawiły się później, wykorzystywała przekładnię planetarną, której działanie było sterowane hydraulicznie w zależności od prędkości samochodu. Jednak te wczesne konstrukcje nie były wystarczająco niezawodne, a co najważniejsze, nadal używały sprzęgła do tymczasowego oddzielenia silnika od skrzyni biegów podczas zmiany biegów.
Trzecią linią rozwoju było wprowadzenie do przekładni elementu hydraulicznego. Chrysler Corporation była tu wyraźnym liderem. Pierwsze osiągnięcia należały do \u200b\u200blat trzydziestych XX wieku, ale taka skrzynia biegów była szeroko stosowana w samochodach tej firmy w ostatnich latach przedwojennych i powojennych. Oprócz wprowadzenia do konstrukcji sprzęgła hydraulicznego (później zastąpionego przekładnią hydrokinetyczną), wyróżniał się tym, że równolegle z dwustopniową konwencjonalną manualną skrzynią biegów pracował w nim automatycznie załączający się nadbieg (nadbieg o przełożeniu mniejszym niż jeden). Tym samym, choć z technicznego punktu widzenia była to manualna skrzynia biegów z elementem hydraulicznym i nadbiegiem, to została przez producenta określona jako półautomatyczna.
Nosiła oznaczenie M4 (na modelach przedwojennych, oznaczenia handlowe - Vacamatic lub Simplimatic) i M6 (od 1946 oznaczenia handlowe - Presto-Matic, Fluidmatic, Tip-Toe Shift, Gyro-Matic i Gyro-Torque) i pierwotnie była połączeniem trzy zespoły - sprzęgła hydrauliczne, tradycyjna manualna skrzynia biegów z dwoma biegami do przodu i nadbiegiem automatycznym (na podciśnieniu M4, na napędzie elektrycznym M6).
Każdy blok tej transmisji miał swój własny cel:
- sprzęgło hydrauliczne zapewniało płynniejszy rozruch auta, pozwalało na "puszczenie sprzęgła" i zatrzymanie bez rozłączania biegu czy sprzęgła. Później został zastąpiony przemiennikiem momentu obrotowego, co zwiększyło moment obrotowy i znacznie poprawiło dynamikę samochodu w porównaniu ze sprzęgłem hydraulicznym (co nieco pogorszyło dynamikę przyspieszenia);
- ręczna skrzynia biegów służyła do wyboru zakresu działania skrzyni biegów jako całości. Były trzy zakresy pracy - niski, wysoki i odwrócony. Każdy zespół miał dwa biegi;
- nadbieg był włączany automatycznie, gdy pojazd przekroczył określoną prędkość, zmieniając w ten sposób biegi w obecnym zakresie.
Przełączanie zakresów pracy odbywało się za pomocą konwencjonalnej dźwigni umieszczonej na kolumnie kierownicy. Późniejsze warianty przerzutek naśladowały automatyczne skrzynie biegów i miały kwadrantowy wskaźnik zakresu nad dźwignią, podobnie jak automatyczna skrzynia biegów - chociaż sam proces wybierania biegów nie został zmieniony. Pedał sprzęgła był dostępny, ale był używany tylko do wyboru zakresu i był pomalowany na czerwono.
Zalecano ruszanie w normalnych warunkach drogowych w zakresie „High”, czyli na drugim biegu dwubiegowej manualnej skrzyni biegów oraz na trzecim biegu skrzyni biegów jako całości, gdyż pozwalał na to wysoki moment obrotowy wielolitrowych sześcio- i ośmiocylindrowych silników Chryslera. Na wzniesieniu i podczas jazdy w błocie trzeba było ruszać z zakresu „Low”, czyli z pierwszego biegu. Po przekroczeniu określonej prędkości (zmieniała się ona w zależności od konkretnego modelu skrzyni biegów), przełączył się na drugi bieg ze względu na automatyczne załączenie nadbiegu (sama manualna skrzynia biegów pozostała na pierwszym biegu). W razie potrzeby kierowca przełączał się na górny zakres, podczas gdy w większości przypadków czwarty bieg był włączany od razu (skoro nadbieg był już włączony do drugiego biegu) - miał on łączne przełożenie 1: 1. Przejście przez wszystkie cztery biegi dostępne w praktycznej jeździe było prawie niemożliwe, chociaż formalnie skrzynia biegów była uważana za czterobiegową. Biegi wsteczne również obejmowały dwa biegi i włączane jak zwykle po całkowitym zatrzymaniu pojazdu.
Tak więc dla kierowcy jazda samochodem z taką skrzynią była bardzo podobna do jazdy samochodem z dwubiegową automatyczną skrzynią biegów, z tą różnicą, że przełączanie między zakresami odbywało się wraz z wciśnięciem sprzęgła.
Przekładnia ta została zainstalowana fabrycznie lub była dostępna jako opcja w pojazdach wszystkich dywizji Chryslera z lat czterdziestych i wczesnych pięćdziesiątych XX wieku. Wraz z wprowadzeniem prawdziwie automatycznej dwubiegowej przekładni PowerFlite, później trzybiegowe półautomatyczne skrzynie biegów TorqueFlite z rodziny Fluid-Drive zostały wycofane, ponieważ przeszkadzały w sprzedaży w pełni automatycznych skrzyń biegów. Ostatnim rokiem ich instalacji był 1954, w tym roku były dostępne w najtańszej marce korporacji - Plymouth. W rzeczywistości taka skrzynia biegów stała się ogniwem przejściowym od ręcznych skrzyń biegów do hydrodynamicznych automatycznych skrzyń biegów i służyła do „docierania” rozwiązań technicznych, które później w nich zastosowano.
Również na początku lat czterdziestych istniała trzybiegowa skrzynia biegów, oznaczona jako Slushomatic, w której pierwszy bieg był konwencjonalny, a drugi był połączony w jednym zakresie z automatycznie włączanym trzecim.
Jednak pierwsza na świecie w pełni automatyczna skrzynia biegów została stworzona przez inną amerykańską firmę General Motors. W roku modelowym 1940 stał się dostępny jako opcja w samochodach Oldsmobile, później Cadillac, później Pontiac. Nosił komercyjne oznaczenie Hydra-Matic i był połączeniem sprzęgła hydraulicznego i trzybiegowej przekładni planetarnej z automatycznym sterowaniem hydraulicznym. W sumie w przekładni były cztery stopnie do przodu (plus wsteczny). Układ sterowania przekładnią wziął pod uwagę takie czynniki, jak prędkość pojazdu i położenie przepustnicy. Przekładnia Hydra-Matic była stosowana nie tylko w samochodach wszystkich dywizji GM, ale także w samochodach takich marek jak Bentley, Hudson, Kaiser, Nash i Rolls-Royce, a także w niektórych modelach sprzętu wojskowego. Od 1950 do 1954 roku samochody Lincoln były również wyposażone w przekładnię Hydra-Matic. Następnie niemiecki producent Mercedes-Benz opracował na jego podstawie czterobiegową skrzynię biegów, która jest bardzo podobna w zasadzie działania, chociaż ma znaczne różnice konstrukcyjne.
W 1956 roku GM wprowadził ulepszoną automatyczną skrzynię biegów Jetaway, która zawierała dwa sprzęgła hydrauliczne zamiast jednego w Hydra-Matic. To sprawiło, że zmiana biegów była znacznie płynniejsza, ale doprowadziło do dużego spadku wydajności. Dodatkowo pojawił się na nim tryb parkowania (pozycja selektora „P”), w którym skrzynia biegów była blokowana specjalnym korkiem. W Hydra-Matic blokowanie było aktywowane przez tryb odwrotny „R”.
Od roku modelowego 1948 w samochodach Buick (marka należąca do GM) dostępna była dwustopniowa automatyczna skrzynia biegów Dynaflow, która wyróżniała się przemiennikiem momentu obrotowego zamiast sprzęgła hydraulicznego. Następnie podobne skrzynie biegów pojawiły się w samochodach marek Packard (1949) i Chevrolet (1950). Zgodnie z zamysłem ich twórców obecność przemiennika momentu obrotowego, który ma możliwość zwiększania momentu obrotowego, kompensował brak trzeciego biegu.
Już na początku lat pięćdziesiątych pojawiły się trzybiegowe automatyczne skrzynie biegów z przemiennikiem momentu obrotowego opracowane przez Borg-Warner (choć pierwszy bieg był dostępny tylko w trybie Low, podczas normalnej jazdy ruszanie odbyło się na drugim biegu). One i ich pochodne były używane w samochodach przez American Motors, Ford, Studebaker i inne, zarówno w Stanach Zjednoczonych, jak i za granicą, takie jak International Harvester, Studebaker, Volvo i Jaguar. W ZSRR wiele pomysłów uwzględnionych w jego projekcie zostało wykorzystanych przy projektowaniu automatycznych skrzyń biegów fabryki samochodów Gorkiego, zainstalowanych w samochodach Wołga i Czajka.
W 1953 roku Chrysler przedstawił dwubiegową automatyczną skrzynię biegów PowerFlite. Od 1956 roku dostępny jest dodatkowo trzystopniowy TorqueFlite. Ze wszystkich wczesnych opracowań automatycznych skrzyń biegów modele Chryslera są często nazywane najbardziej udanymi i doskonałymi.
W połowie lat sześćdziesiątych w końcu powstał nowoczesny schemat automatycznej zmiany biegów - P-R-N-D-L, który (w USA) został prawnie uregulowany. Nie ma już przełączników zakresu obsługiwanych przyciskiem i starych skrzyń biegów bez blokady parkingowej.
W połowie lat sześćdziesiątych wczesne modele dwu- i czterobiegowych automatycznych skrzyń biegów w Stanach Zjednoczonych już prawie wszędzie wypadły z użytku, ustępując miejsca trójstopniowym automatycznym skrzyniom biegów z przemiennikiem momentu obrotowego. Ulepszono również płyn do automatycznych skrzyń biegów - na przykład od późnych lat 60. ze składu wyłączono rzadki tłuszcz wielorybi i zastąpiono go materiałami syntetycznymi.
W latach 80. zwiększone wymagania dotyczące ekonomiki samochodów doprowadziły do \u200b\u200bpojawienia się (a dokładniej powrotu) czterobiegowych skrzyń biegów, w których czwarty bieg miał przełożenie mniejsze niż jeden („nadbieg”). Ponadto coraz powszechniejsze stają się przemienniki momentu obrotowego, które blokują się przy dużych prędkościach, co pozwala znacznie zwiększyć sprawność przekładni poprzez zmniejszenie strat powstających w jej elemencie hydraulicznym.
Pod koniec lat 80-tych i 90-tych miała miejsce komputeryzacja układów sterowania silnikiem. Te same lub podobne systemy zaczęto wykorzystywać do sterowania automatycznymi skrzyniami biegów. Podczas gdy poprzednie systemy sterowania wykorzystywały tylko hydraulikę i zawory mechaniczne, teraz przepływ płynu jest kontrolowany przez solenoidy sterowane przez komputer. Pozwoliło to zarówno na płynniejszą i wygodniejszą zmianę biegów, jak i na poprawę wydajności poprzez zwiększenie sprawności przekładni. Dodatkowo w niektórych samochodach dostępne są „sportowe” tryby skrzyni biegów, czyli możliwość ręcznego sterowania skrzynią biegów („Tiptronic” i podobne systemy). Pojawiają się pierwsze pięciobiegowe automatyczne skrzynie biegów. Ulepszenie materiałów eksploatacyjnych pozwala wielu automatycznym przekładniom wyeliminować procedurę wymiany oleju, ponieważ zasoby oleju wlanego do skrzyni korbowej w fabryce stały się porównywalne z zasobami samej skrzyni biegów.
W 2002 roku w BMW siódmej serii pojawiła się sześciobiegowa automatyczna skrzynia biegów opracowana przez ZF (ZF 6HP26). W 2003 roku Mercedes-Benz tworzy pierwszą siedmiobiegową skrzynię biegów 7G-Tronic. W 2007 roku Toyota wprowadziła Lexusa LS460 z ośmiobiegową automatyczną skrzynią biegów.
Projekt
Tradycyjne automatyczne skrzynie biegów składają się z przemiennika momentu obrotowego, przekładni planetarnych, sprzęgła ciernego i jednokierunkowego, wałów łączących i bębnów. Czasami używana jest taśma hamulcowa, która hamuje jeden z bębnów względem obudowy automatycznej skrzyni biegów, gdy włączony jest określony bieg. Wyjątkiem jest automatyczna skrzynia biegów Hondy, w której planetarną skrzynię biegów zastępują wałki z zębatkami (jak w manualnej skrzyni biegów).
Przemiennik momentu obrotowego jest konstrukcyjnie zamontowany w taki sam sposób, jak sprzęgło w skrzyni biegów z ręczną skrzynią biegów - między silnikiem a samą automatyczną skrzynią biegów. Obudowa konwertera turbiny napędowej jest przymocowana do koła zamachowego silnika, podobnie jak kosz sprzęgła. Główną rolą przemiennika momentu obrotowego jest przenoszenie momentu obrotowego z poślizgiem podczas ruszania. Przy dużych prędkościach obrotowych silnika (zwykle na biegach 3-4) przemiennik momentu obrotowego jest zwykle blokowany przez umieszczone w nim sprzęgło cierne, co uniemożliwia poślizg i eliminuje koszty energetyczne (i paliwowe) tarcia lepkiego oleju w turbinach.
Przemiennik momentu obrotowego składa się z trzech turbin - wejściowej (zintegrowanej z obudową), wyjściowej i stojana. Stojan jest zwykle hamowany głucho w obudowie automatycznej skrzyni biegów, ale w niektórych wersjach hamowanie stojana jest aktywowane przez sprzęgło cierne, aby zmaksymalizować efektywne wykorzystanie przemiennika momentu obrotowego w całym zakresie prędkości.
Istnieją również różne zautomatyzowane „transmisje robotów”. Obecnie istnieją dwie generacje automatycznych skrzynek. Pierwsza generacja to kompromis pomiędzy manualną a automatyczną skrzynią biegów, w której występują tradycyjne dla manualnych skrzyń biegów (nie steruje) - sprzęgło i skrzynia napędzana mechanicznie, ale sterowane są przez elektronikę. Nie zapewniają odpowiedniej płynności zmiany biegów ze względu na gwałtowne przerwanie momentu obrotowego i niewystarczająco doskonałą automatyzację. Ich niezawodność również nie jest jeszcze bardzo wysoka. Są to skrzynie produkowane przez Aisin Seiki: Toyota Multimode i Magneti Marelli: Opel Easytronic, Fiat Dualogic, Citroën Sensodrive, a także Ricardo, montowane w samochodach sportowych - Lamborgini, Ferrari, Maserati itp.
W tej chwili zrobotyzowane skrzynie biegów z jednym sprzęgłem (do samochodów kompaktowych) są prawie powszechnie wycofywane. Nadal są stosowane w niektórych modelach Opla i Fiata, a po zmianie stylizacji modeli zostaną zastąpione szybkimi, sześciobiegowymi planetarnymi, takimi jak Aisin Seiki AWTF-80SC. Ta skrzynia jest już używana w Alfa Romeo, Citroën, Fiat, Ford, Lancia, Land Rover / Range Rover, Lincoln, Mazda, Opel / Vauxhall, Peugeot, Renault, Saab i Volvo. Ta skrzynia biegów jest przeznaczona do pojazdów z napędem na przednie koła i momentem obrotowym do 400 N / m (6500 obr / min), dzięki czemu nadaje się do silników turbodoładowanych i wysokoprężnych.
Druga generacja zrobotyzowanych skrzyń biegów nazywana jest przekładnią preselekcyjną. Najbardziej znanym przedstawicielem tego typu jest Volkswagen DSG (opracowany przez Borg-Warner), jest on również w Audi S-tronic, a także Getrag Porsche PDK, Mitsubishi SST, DCG, PSG, Ford Dualshift. Szczególną cechą tej skrzyni biegów jest to, że istnieją dwa oddzielne wałki dla biegów parzystych i nieparzystych, z których każdy jest sterowany własnym sprzęgłem. Pozwala to na wstępną zmianę kół zębatych następnego biegu, a następnie prawie natychmiastową zmianę sprzęgieł, podczas gdy moment obrotowy nie pęka. Ten typ automatycznej skrzyni biegów jest obecnie najbardziej zaawansowany pod względem oszczędności i szybkości zmiany biegów.
Tiptronic
TipTronic to półautomatyczna automatyczna skrzynia biegów, której pionierem jest Porsche. W Rosji słowo tiptronic jest często używane do nazywania wszystkich podobnych projektów innych producentów, chociaż jest to znak towarowy Porsche (inni producenci nazywają podobne projekty inaczej).
W tym trybie kierowca ręcznie wybiera bieg, przesuwając dźwignię zmiany biegów w kierunkach „+” i „-” - przechodząc na kolejne biegi w górę iw dół. W konstrukcji kanonicznej tylko redukcja biegu jest wykonywana automatycznie, gdy prędkość obrotowa silnika spada do biegu jałowego. Przekładnie wielu producentów również automatycznie przełączają się na wyższy bieg po osiągnięciu obrotów silnika. Mechanicznie skrzynia biegów jest taka sama, jak w konwencjonalnej automatycznej skrzyni biegów, zmieniono tylko dźwignię zmiany biegów i sterowanie automatyczne. Znakiem podobnej do TipTronic automatycznej skrzyni biegów jest wycięcie w kształcie litery H do przesuwania dźwigni zmiany biegów, a także symbole + i -.
Pozycje automatycznej skrzyni biegów
Rodzaje selektorów
Selektor określa tryb pracy automatycznej skrzyni biegów. Położenie dźwigni zmiany biegów może się różnić.
Amerykański samochód z przełącznikiem kolumny kierownicy z automatyczną skrzynią biegów.
W samochodach amerykańskich wyprodukowanych przed 1990 rokiem selektor znajdował się głównie na kolumnie kierownicy, dzięki czemu na jednoczęściowej przedniej kanapie można było umieścić trzy osoby. Aby przełączyć tryb pracy przekładni, należało ją pociągnąć do siebie i przesunąć w żądane położenie, co wskazywała strzałka na specjalnym wskaźniku - kwadrant. Początkowo kwadrant znajdował się na pokrywie kolumny kierownicy, później został przeniesiony na deskę rozdzielczą w większości modeli.
Podobnemu typowi można przypisać selektory umieszczone na desce rozdzielczej obok kolumny kierownicy i deski rozdzielczej, np. W niektórych modelach Chryslera z lat pięćdziesiątych XX wieku lub w Hondzie CR-V poprzedniej generacji.
Typowy selektor nowoczesnej automatycznej skrzyni biegów
W samochodach europejskich tradycyjnie najczęściej występował układ podłogowy.
W samochodach japońskich znaleziono obie opcje, w zależności od rynku docelowego - w samochodach na krajowy rynek japoński i amerykański, aw naszych czasach są selektory automatycznej skrzyni biegów przy kierownicy, podczas gdy na innych rynkach prawie wyłącznie stosowane są montowane na podłodze.
W dzisiejszych czasach powszechnie stosowany jest selektor podłóg.
W minivanach i pojazdach użytkowych w układzie kombi i półmaski, a także w niektórych SUV-ach i crossoverach z wysoką pozycją siedzącą, położenie wybieraka na tablicy rozdzielczej pośrodku (lub wysoko na konsoli) jest dość powszechne.
Plymouth w połowie lat pięćdziesiątych z automatyczną skrzynią biegów z przyciskiem (po lewej na desce rozdzielczej).
Istnieją systemy wyboru trybów pracy automatycznej skrzyni biegów bez dźwigni, w których przyciski służą do przełączania - na przykład w samochodach Chrysler z późnych lat pięćdziesiątych - wczesnych sześćdziesiątych, Edsel, krajowy „Czajka” GAZ-13, wiele nowoczesnych autobusów (od znanych w Rosji można nazwać modelami miejskimi LiAZ, MAZ z automatyczną skrzynią biegów Allison, która ma przełącznik przyciskowy).
Jeśli system jest wyposażony w dźwignię zmiany biegów, żądany tryb wybiera się, ustawiając go w jednym z możliwych położeń.
Aby zapobiec przypadkowym trybom przełączania, stosowane są specjalne mechanizmy ochronne. Tak więc w samochodach z selektorem kolumny kierownicy, aby zmienić zakres transmisji, musisz pociągnąć dźwignię do siebie, dopiero potem możesz ustawić ją w żądanym położeniu. W przypadku dźwigni podłogowej zwykle stosuje się przycisk blokujący, znajdujący się z boku pod kciukiem kierowcy (większość modeli), powyżej (na przykład w Hyundai Sonata V) lub z przodu (na przykład Mitsubishi Lancer X, Chrysler Sebring, Volga Siber, Ford Focus II ) na dźwigni. Lub aby go przesunąć, musisz trochę utopić dźwignię. W innych przypadkach szczelina na dźwignię jest schodkowa (wiele modeli Mercedes-Benz, Hyundai Elantra i30 lub Chevrolet Lacetti, w tym ostatnim szczelina jest schodkowa, a dźwignia musi być zagłębiona, aby przełączać się między trybami jazdy (po D i PR). posiadają urządzenie, które zapobiega przesuwaniu się dźwigni zmiany biegów automatycznej skrzyni biegów, jeśli pedał hamulca nie jest wciśnięty, co również zwiększa bezpieczeństwo obsługi skrzyni biegów.
Podstawowe tryby pracy
Jeśli chodzi o tryby pracy, prawie każda automatyczna skrzynia biegów ma następujące tryby, które stały się standardem od późnych lat pięćdziesiątych:
- „R” (ang. "Park") - blokada postojowa (koła napędowe są zablokowane, blokada znajduje się wewnątrz samej automatycznej skrzyni biegów i nie jest związana ze zwykłym hamulcem postojowym);
- „R” (ang. "Odwrócić"; w modelach krajowych - „Zx”) - bieg wsteczny (niedopuszczalne jest włączanie do całkowitego zatrzymania samochodu, w nowoczesnych skrzyniach biegów często występuje blokada);
- „N” (ang. "Neutralny"; w ruchu krajowym - „N”) - tryb neutralny (włączony podczas krótkotrwałego parkowania i holowania na krótki dystans);
- „D” (ang. "Napęd"; na krajowym - „D”) - ruch do przodu (z reguły wszystkie etapy są zaangażowane lub wszystkie, z wyjątkiem biegów z nadbiegiem);
- „L” (ang. "Niska"; na krajowym - „PP” (wymuszone opuszczanie) lub „Tx”) - niski bieg, „cicha praca” (do jazdy w trudnych warunkach drogowych).
Od późnych lat pięćdziesiątych reżimy te zostały uporządkowane w tej kolejności. W 1964 roku w Stanach Zjednoczonych został zapisany jako obowiązkowy do użytku przez Amerykańskie Stowarzyszenie Inżynierów Motoryzacji (SAE).
Wcześniej próbowaliśmy skorzystać z innych opcji, ale okazało się to niewygodne, a nawet niebezpieczne. Na przykład konsumenci, którzy byli przyzwyczajeni do ręcznych skrzyń biegów z tamtych lat z dźwignią kolumny kierownicy, w której aby włączyć pierwszy bieg, trzeba było pociągnąć dźwignię do siebie i opuścić ją, przypadkowo włączył wsteczny bieg i wsiadł