Содержание
История одной коробки передач / Хабр
В общем, задумал я однажды придумать свою автоматическую коробку передач. Так чтобы не хуже других получилась. Не хуже — это чтобы были настраиваемые (желательно программно) передачи, обязательно наличие заднего хода, сама конструкция, в плане механики, была бы как можно проще, и при этом отсутствовали внутренние пробуксовки (как в вариаторе и гидротрансформаторе традиционной АКПП). Область применения: в качестве коробки передач в легковых авто, в качестве редукторов в промышленном оборудовании. Нахрена Зачем мне это надо было? Тут следует уточнить что на дворе был 2011 год, я на последнем курсе универа, специальность по диплому инженер-конструктор ракетостроения. До этого уже был интересный проект, который потянул на курсовую работу под названием «Механический аккумулятор крутящего момента». Суть которого заключалась в создании устройства, работающего в паре с двигателем в какой-либо системе, чтобы компенсировать редкие пиковые нагрузки крутящего момента, превышающего возможности двигателя.
Также был проект в котором я попытался оптимизировать работу дискретного клапана-дросселя, работающего под газом. Такого как на картинке ниже.
Смысл в том, что этот клапан работает ступенчато. Посредством установки в байпасную линию моего устройства ступеньки нивелировались. В общем, пока все большинство рисовали ракеты, я занимался каким-то творчеством. Ну да ладно, здесь я как-то отвлекся. Маленький опыт решения нестандартных задач уже был, и в качестве увлечения в перерывах между учебой, работой и девушкой воспаленный мозг генерил возможные схемы решения поставленной задачи. На тот момент задача — патентоспособная идея. Если обобщить мои мысли на тот момент, крутился я вокруг схемы подобной на картинке ниже.
Отказался от подобных схем по причине того, что для реализации заднего хода необходимо мастрячить какой-то дополнительный банальный механизм, с управлением как у коробки-робота, непонятно как организовать систему управления. В общем хотелось родить изящную идею, и как можно проще.
Недолго я мучался, скоро меня забрили в армию. Зачем пошел? Категория годности по всем пунктам «А», да и косить как-то стремно было. В армии классно) Тебе не угрожают отчислить (был пару раз на грани), не надо платить за аренду жилплощади и т.д. Воспринимал изначально всё как летний лагерь. Плевать я хотел на все тяготы и лишения. В книге Пауло Коэльо жизнь сравнивается с американскими горками, лететь по которым страшно, но с рельс тебя никогда не выкинет. В общем, когда другие искали возможность «задолбить» в санчасть, я просто расслабился и постарался получить удовольствие.
Да, и это я тот засранец который на теоретических занятиях попросил на ближайшей имитации полевого учения рыть окопы по всем правилам. Опять отвлекаюсь. Ладно, самый главный плюс для меня армии, что нигде так не высыпался как там. Отбой в 21:00, подъем в 6:00. После месяца карантина меня забрали работать в штаб тыла части. По долгу службы было персональное рабочее место с древним компьютером. В наряды за всю службу сходил раза 2-3.
Недолго думая заказал по почте установочник Компас 3Д и флешку. Памяти на компе было очень мало, поэтому Компас поставил прямо на флешку. Идеальное рабочее место. Почти как в шарашке.
Потребностей у тебя практически нет, и соблазнов тоже. Интернета тоже. Спасибо ВС РФ. В свободное время кубатурил над своей идеей. Постепенно я пришел к тому, что коробка должна содержать планетарные передачи в силу компактности. Плюс осознал, что любая коробка передач или редуктор передают две составляющие: скорость и крутящий момент. Задумался об использовании дифференциалов в коробке передач. Дифференциал — механизм в котором есть один входной вал и два выходных вала. Для любого дифференциала справедливо утверждение, что если один из выходных валов искусственно затормозить, то второй начнет крутится пропорционально быстрее. Не буду ходить вокруг да около, домыслил до того, что должны быть два дифференциала, развернутые друг к другу, между которыми должен быть ТКМ — трансформатор крутящего момента (это я сам так обозвал).
Схема ниже.
СУ- это система управления, воздействующая на трансформатор крутящего момента. Видимо идеи витают в воздухе. При увольнении из армии, добрался до нормального интернета и без труда наткнулся на разработки товарища Иванова К.С. с его «Зубчатым вариатором». У него уже была запатентована конструкция из двух дифференциалов, как и в моей схеме, но между дифференциалами ничего нет. В его конструкции при повышении нагрузки на выходном валу крутящий момент сам распределяется между звеньями дифференциалов. Подробнее можно посмотреть здесь: https://www.sovmash.com/node/97. Я же ставил задачу, чтобы в любой момент можно было менять передаточное отношение как я хочу. Да, и чуть позже на ТВ, по-моему на НТВ, восторженно показывали как такая конструкция может перевернуть автоиндустрию. Не умаляя заслуг автора, скажу что это не так. Вообще, забегая вперед, скажу, что никакая самая блестящая идея, даже с патентом просто так не взорвет современный мир, без продуманного менеджмента и инвестиций.
Ну так вот я и подошел, к тому что нужна конструкция ТКМ, по сути нужен тормоз. Но тормоз не подходит, т.к. потери на трение, не откалибровать и т.д. Живем мы все в реальном мире и после армии я на всё это дело забил. Да периодически я задумывался над идеей ТКМ, но я тут как-то устроился на работу, женился + частный дом достался по наследству (спасибо старшему поколению). Потом мы с супругой оформили ИП — пытались заниматься кофейными аппаратами. В кризис 2014 с ростом доллара цена аппарата увеличилась в 1.4 раза, и так как спрос на кофе в нашем городке в 50 тыс. населения и так был невелик, я от них избавился. После 2015 г. мы с отцом, параллельно с основной работой, работали на миниэкскаваторе. Но в силу разных причин и от этой затеи пришлось отказаться. Мысли о коробке всё равно меня волновали, и я решил, что надо собрать волю в кулак и из принципа дойти до патента. Месяц усердной работы, с параллельным освоением Зд моделирования, и получил вот это.
Попутно написал какое-никакое описание.
Теперь я задумался как оформить патент и надо ли строить прототип. Нашел в Ижевске патентную контору и пришел туда на консультацию. Когда сказал, что хочу запатентовать коробку передач, были слегка удивлены и задали вопрос: зачем мне вообще мне это надо? Сказал что это просто моя хотелка, самореализация что-ли. К нам говорят приходят отдельные детали запатентовать, чтобы их не украли, а ты тут с целой коробкой. В общем, скинул на почту чертежи с описанием, чтобы посмотрели и решили берутся или нет. Сам я с процедурой патентования никак знаком ранее не был, поэтому в одиночку даже не пытался. Вообще руководителю этой конторы я очень и очень признателен. Вместе мы целый месяц готовили описание, наверное с десяток раз перетрясли формулу изобретения. Это был классный опыт. В мае 2019 года подали заявку на изобретение. Роспатент один раз попросил поправить формулу, т.к. иначе нарушались права китайского патента на рулевой механизм. Осенью успешно получил патент. Так то классные ощущения. Что делать дальше с этой бумагой я честно говоря не знал.
Не знаю и сейчас.
В марте месяце каждого года проходит StartUp Tour. И весной 2020 года, в Казани, я побывал на таком мероприятии в качестве посетителя. Интересное мероприятие которое объединяет людей с идеями, людей с деньгами и представителей власти. Оттуда вынес, что стопудово надо делать работающий прототип. В принципе если у вас есть идея для «железного» стартапа и вы хотите её развить, то необходимы патент, прототип и нормальная презентация. Необходимо также понимать, что инвестора интересуют по большому счету только три вопроса: сколько тебе надо денег? на какой срок? какова отдача? Поэтому в настоящее время возникают ненормальные перекосы: могут инвестировать в пельменный вендинговый аппарат и пропустить мимо серьезные аддитивные технологии в металлообработке.
На этом же мероприятии познакомился с товарищем по несчастью хорошим человеком Максимом Савиновым. Макс в 2014 году получил патент на свою коробку и в тот момент оформлял зарубежные патенты на свою идею.
В Казани он был с презентацией. Контакты с ним поддерживаем до сих пор. По патентам хочу ещё заметить, то что патент России охраняет Вашу идею только на территории России. Если вы хотите получить исключительное право в какой-либо ещё стране, то вам необходимо обращаться в патентное ведомство соответствующей страны, и возможно есть смысл подать международную заявку PCT, пока не истек год с даты подачи заявки на патент в РФ. Я посчитал что мне нужна международная заявка и я самостоятельно подал заявление в PCT на международную публикацию. По факту в настоящий момент интереса к изобретению я никакого не наблюдаю и смысла в каких-то дальнейших телодвижениях не вижу. В марте прошлого года у меня созрела мысль на полезную модель. Я задумал скрестить дифференциалы не с ТКМ, а с обычным клиноременным вариатором. Вообще если изобретение отвечает признакам новизны, изобретательского уровня и технической восполнимости, то полезная модель только новизны и технической восполнимости. Т.е., грубо говоря, зажигалка — это изобретение, фонарик — это изобретение, а вот зажигалка с фонариком — это полезная модель.
Ниже схема этой идеи (взял из патентной заявки).
Собственно, для понимания: 6 — система управления, 5 — ремень вариатора, 3 и 4 — шкивы вариатора, 7 — входной вал, 8 — выходной вал, остальное валы и шестерни составляющие дифференциалы. Плюсы предложенной полезной модели: все узлы так или иначе отработанны в промышленности; вариатор здесь служит для управляющего усилия, а не передачи момента, т.е. нет ведущего и ведомого шкивов, они оба относительно друга и ведущие и ведомые. Считаю, что за счет такой схемы можно здорово продлить жизнь ремню и шкивам вариатора. Плюс ещё в том, что при грамотной настройке, для организации обратного хода не требуются дополнительные механизмы. Подробно всё расписано в описании к патенту https://yandex.ru/patents/doc/RU199274U1_20200825 . В общем появился у меня патент ещё и на полезную модель. Но вот дальше дело толком не сдвинулось. Сейчас для прототипирования появилось больше возможностей. Спасибо аддитивным технологиям. Я попытался сначала заказывать детали на 3д принтере на стороне, но быстро отказался от этой идеи, т.
к. на цену за мои заказы можно было бы принтер купить, а во времени вся работа очень сильно растягивается. Спасибо отцу, который верит в меня-дурака, и проспонсировал покупку фотополимерника.
Почему фотополимерник? Потому что качество и прочность деталей выше. Попробовал печатать смолой, которая была в комплекте. Печатает, но детали хрупкие. Заказал инженерную смолу. Но с ней у меня как-то не сложилось. Не печатает и всё — разрывает деталь между платформой и пленкой ванны. Заказал смолу ещё другой марки — посмотрим как пойдет. Так что в ближайших планах создать работающий прототип. Непечатные составляющие на 80% у меня в комплекте. Конечно я написал с десяток писем на электронную почту в компании которым могло бы пригодится мое изобретение или полезная модель. Но в ответ: «Спасибо, это долго и дорого внедрять» или просто молчание.
В общем, к чему я это всё? Да так просто, в отпуске я сейчас, смола для принтера ещё не пришла. Пойду вот и через пару дней всё что задумал сделаю.
Всем спасибо.
Automātiskā pārnesumkārba ir kļuvusi par ikdienu
Каждый шофер отлично знает, что такое час пик. Дороги, ведущие в город, постоянно улучшаются и расширяются, но в самом городе всегда полно мест, где возникает эффект бутылочного горлышка, ведь здания так просто не перенесешь. Движение в центре города мы принимаем как нечто само собой разумеющееся, хотя иногда закрадывается мысль, что «раньше так не было». И в самом деле — раньше так не было.
Число автомашин в нашей маленькой Латвии (и маленькой Риге) растет с каждым годом. Если в 2011 году были зарегистрированы 43 тысячи легковых машин, то 2015 это число приблизилось к 64 тысячам (источник: CSDD dati par pirmoreiz reģistrēto transportlīdzekļu skaitu). Поэтому, не удивительно, что движение стало интенсивнее, а часы пробок — еще дольше и неприятней.
Красный свет, медленное движение вперед и утомительное переключение скоростей с первой на вторую, затем снова остановка и начало движения.
Зачем зря мучить себя каждый день, если вождение может быть легким и непринужденным, сидя за рулем автомашины с автоматической коробкой передач. Нет, автоматическая коробка — это не роскошь, она стала повседневной нормой во всем мире.
Немного истории
Первое механизированное транспортное средство изобрел Карл Бенц в 1886 году, в Германии. Это был эксклюзивный товар, доступный только для избранных. Через двадцать лет, в 1908 году, был выпущен первый автомобиль, доступный для широких масс — Ford Model T.
Первые машины управлялись разными переключателями и рычагами, и только постепенно была разработана известная нам механическая коробка передач. Ранние производители автомашин сразу поняли, что эта система не всем понятна, нелегко осваивается и попросту не интересна, и уже в начале 20 века начали работать над автоматической коробкой передач.
После 25-летней работы, в начале 1930-х были созданы первые полуавтоматические коробки передач. Первые машины с автоматической трансмиссией (АТ) ввел General Motors в моделях Cadillac и Oldsmobile 1939 и 1940 годов.
Так называемая в то время Hydramatic была первой полностью автоматической коробкой передач, произведенной для пользователей пассажирских автомобилей в массовом производстве.
В Латвии машины с автоматической трансмиссией начали появляться только после поднятия Железного занавеса, когда продукты европейского авторынка стали поступать на наш рынок. Это опоздание объясняет скептическое отношение многих латвийских водителей к такому новшеству, как машины с автоматической коробкой.
Езда с автоматической коробкой
Главное отличие при езде с автоматической коробкой, по сравнению с механической, заключается в том, что начиная движение достаточно просто включить режим «Drive», забыть про свою левую ногу и выключить этот режим нужно только по окончании движения. Да, это действительно так просто, как выглядит.
Доказано, что большинство водителей не думают о возвращении к «механике», если в течение некоторого времени опробовали «автомат». Это особенно ценят водители, которым приходится много ездить по городу, так как все, что нужно делать во время езды — переставлять правую ногу с педали тормоза на педаль газа.
Те, кто привык ездить на механической коробке передач, приближаясь к перекрестку, обычно снимают машину с передачи, давая ей подкатиться на красный свет, при АТ нужно просто отпустить педаль газа, и машина постепенно снизит скорость. Чтобы полностью остановиться, правой ногой нажимается педаль тормоза. Чтобы начать движение, нужно отпустить педаль тормоза. Машина начнет движение как на первой передаче. Чтобы набрать скорость, надо нажать педаль газа. Также и при обгоне едущей впереди машины о передачах беспокоиться не надо — педаль в пол и полный вперед!
Интересен тот факт, что механическая коробка передач была создана только из-за ограничений по затратам и технологическим возможностям. Время не стоит на месте, и будет неудивительно, если совсем скоро механическая коробка передач как вид будет встречаться только в специализированных транспортных средствах, а не в повседневных пассажирских автомобилях.
Водительское удостоверение для езды на автоматической коробке передач
С августа 2011 в Латвии можно сдавать экзамен на вождение на автомобиле, оборудованном автоматической коробкой передач.
Цена и порядок экзамена одни и те же, независимо от типа коробки. Единственное отличие заключается в самой машине, на которой сдается такой экзамен. В результате удачной сдачи экзамена, молодой водитель получает водительское удостоверение категории B с кодом ограничения 78, которое позволяет управлять автомобилем, оборудованном автоматической коробке передач. Данный код одинаков для всех стран Европейского Союза, поэтому можно не беспокоиться об ограничениях по вождению за рубежом.
Если со временем решите также водить машину с механической коробкой передач, то посещать отдельные курсы от автошколы не потребуется (но однозначно рекомендуется взять уроки вождения с инструктором). Такие права можно получить, сдав «классический» экзамен по вождению в CSDD, то есть на автомашине с «механикой».
После сдачи экзамена нужно поменять водительское удостоверение на новое, в котором не указан код ограничения 78. Так как перед экзаменом по вождению необходимо сдать экзамен по теории, независимо от типа машины, на которой сдается экзамен по вождению, экзамен по теории сдавать второй раз не надо.
Вождение автомобиля с механической коробкой с правами на «автомат»
В законодательстве нигде прямо не указано, какой штраф предусмотрен за вождение автомобиля с механической коробкой с правами на «автомат». По большому счету:
Езда на машине с механической коробкой передач с правами, в которых указан код ограничения 78, приравнивается к управлению транспортным средством без прав соответствующей категории (5 пункт статьи 149.4 Административных нарушений дорожного движения Кодекса административных нарушений). За такое нарушение предусмотрен денежный штраф от 40 до 280 евро, а также 3 штрафных пункта для водителя.
Мифы об автоматических коробках передач
- Водители, ездящие на «автомате» более невнимательны, а значит — опасны.
Нет, так как водитель может уделять больше внимания именно процессу вождения — происходящему вокруг, ситуации, дорожным знакам и т.п. Автоматическая коробка позволяет уделять меньше внимания самой автомашине, что наоборот позволяет лучше понять движение и дорожные правила.
Среди молодых водителей все чаще встречаются те, кто хочет учиться вождению на «автомате», так как в процессе обучения меньше волнения, не надо волноваться о том, что во время вождения заглохнет двигатель или, остановившись на горке, машина начнет катиться назад перед тем, как продолжится движение.
Информация, которую требуется освоить перед сдачей экзаменов на водительское удостоверение одинакова для водителей, как на автоматической, так и на механической коробке передач. Те же правила дорожного движения, те же занятия и длина занятий, а также то же качество обучения, единственный отличительный фактор — автомашина. Наоборот, сдача на права с кодом 78 не означает, что в ближайшем (или отдаленном) будущем нельзя сдать на «классические» права категории B.
- Ремонт «автомата» намного дороже.
Возможно, это утверждение соответствовало истине лет 20 назад, когда на латвийских дорогах стали появляться первые подобные автомашины, так как просто не хватало специалистов и необходимых для ремонта запчастей.
Теперь срок службы коробки передач напрямую зависит от самого водителя — от стиля езды и пользовательских привычек, а также от обслуживания машины, насколько часто производятся проверки и техобслуживание.
- Останавливаясь на перекрестке лучше переключиться на нейтральную передачу.
Лучше не надо, так как коробка передач постоянно подвергнута перемене давления. При переключении между передачами D и N работают одни и те же пакеты дисков, которые и без лишнего вмешательства подвергаются достаточной нагрузке. Не зря эту коробку называют автоматической — она все делает сама, а переключение передач — привычка водителей на «механике». Кроме того, автоспециалисты не рекомендуют переключать передачи без надобности, так как от этого значительно снижается срок службы коробки передач.
Полезные советы для повседневной езды
- Если машина с автоматической коробкой передач не едет, ее ни в коем случае нельзя брать на буксир. Единственным правильным решением является вызов эвакуатора.
- Не рекомендуется помогать длительной буксировкой другой машины, так как таким образом создается чрезмерная нагрузка на автоматическую коробку, что может вызвать повреждения.
- В зимних условиях, застряв в снегу, нельзя долго пробуксовывать или пробовать раскачать машину, так как это наверняка испортит коробку передач. Если застряли, нужно попробовать немного проехать вперед, а потом столько же — назад. Если сдвинуться с места не выходит, значит нужно выкапывать машину из сугроба.
Вождение автомобиля — ответственный процесс, зачем его усложнять?
Основа управления транспортным средством складывается из трех элементов — сама машина, водитель и окружающая среда. Эти элементы тесно связаны между собой и непрерывно взаимодействуют. Водитель постоянно получает информацию об окружающей среде — о погодных и дорожных условиях, о происходящем вокруг, как в движении, так и в состоянии покоя.
Таким образом, параллельно непрерывному приему информации, происходит и мгновенная обработка информации.
Водитель должен одновременно преобразовать эту информацию в практические действия — скорость, направление машины, каждое действие непрерывно контролируется и корректируется.
Безопасное вождение в значительной мере зависит от возможности не только адекватно реагировать на определенные ситуации, но и реагировать в достаточно короткое время. Это значит, что все технические действия — нажатие педалей сцепления и тормоза, переключение передач — должны происходить интуитивно и безупречно.
Технические действия при вождении машины тесно связаны с нашими психофизиологическими способностями, другими словами, нашей способностью одновременно обрабатывать психические и физиологические процессы как одно целое. Психофизиологические способности и их уровень закладываются с рождения, и изменить их очень сложно, а иногда даже невозможно.
Не каждый из нас рождается с рулем и переключателем передач в руках. Времена, когда автомашина была роскошью, давно прошли. Все чаше сталкиваемся с потребностью в водительских навыках и удостоверении, как в быту, так и на работе.
Хоть эти навыки присутствуют с рождения не у всех, это не значит, что возможности тоже должны быть ограничены.
Значительный процент начинающих водителей, которые начали обучение, руководствуясь необходимостью, а не личными желаниями, не только впустую тратят время и деньги, пытаясь освоить что-то, что им не дается, но и непрерывно сравнивают себя с другими начинающими водителями. Не один махнул рукой на занятия, просто из-за нехватки терпения. Обучение вождению на автоматической коробке передач является единственно правильным подходом в таких случаях. Это вовсе не означает, что это окончательное решение, так как сдать на «стандартные» права можно в любое время, привыкнув и к движению, и к вождению.
Английское выражение «знание — уже половина борьбы», подтверждается и в этом случае. В результате исследования, проведенного в США, было доказано, что водители, проинформированные о своих психофизиологических недостатках после множественных вызванных ими дорожных происшествий, в дальнейшем вызывали гораздо меньше аварий.
В конечном счете, безопасное вождение несравнимо важнее, чем прислушиваться к невежественным и старомодным мнениям о том, кто ездит на «автомате». Не дайте механической коробке передач остановить Вас при обучении водить машину и на пути к получению прав.
Эволюция трансмиссий — TCT
С момента появления автомобиля в 1800-х годах автомобильные трансмиссии претерпели грандиозные изменения. Вот немного истории автомобильной трансмиссии.
1894
Эмилю Левассору и Луи-Рене Панару приписывают разработку первой механической коробки передач. Левассор и Панар использовали цепной привод в своей оригинальной трансмиссии. Их изобретение до сих пор является отправной точкой для современных механических коробок передач.
1898
Луи Рено адаптировал конструкцию Левассора и Панара, заменив цепной привод на приводной вал и добавив дифференциальную ось для задних колес, чтобы улучшить работу механической коробки передач.
1928
В течение примерно 30 лет автомобили в Соединенных Штатах производились с несинхронизированной механической коробкой передач на основе конструкции Panhard/Levassor/Renault. Однако в 1928 году Cadillac представила синхронизированную механическую коробку передач, которая значительно сократила шлифование шестерен и сделала процесс переключения более плавным.
1937
Компания General Motors (GM) представила первую полуавтоматическую коробку передач, получившую название Automatic Safety Transmission.
1938
GM представила Hydra-Matic революционной конструкции с пятиступенчатой коробкой передач без сцепления.
1939
Компания Plymouth объявила о выпуске первого переключателя на колонке в стандартной комплектации и продавала его в рекламных брошюрах под названием «Идеальное переключение с помощью дистанционного управления». Примерно в то же время Chevrolet и Ford также начали предлагать переключатели на колонках в своих автомобилях.
1940-е годы
Поскольку в течение следующих 20 лет предпочтение отдавалось автоматическим коробкам передач, переключатель на колонке был самым популярным переключателем того времени.
1950-е
В начале 1950-х появилась первая трехступенчатая автоматическая коробка передач. Studebaker и Ford были одними из первых производителей автомобилей с трехступенчатой автоматической коробкой передач. В 1953 году Chrysler представила собственный двухскоростной гидротрансформатор.
1960-е
К 60-м годам смена эстетических вкусов и стремление к высокой производительности привели к эволюционным изменениям в дизайне салона автомобиля. Многоместные сиденья в передней части автомобилей больше не были желательны. Ковшеобразные сиденья и центральные консоли стали популярными, что стимулировало разработку напольных переключателей. К середине 19В 80-х годах переключатели колонок практически исчезли с легковых автомобилей.
1970-е и 1980-е годы
В конце 1970-х трехступенчатые автоматические коробки передач начали заменять моделями с повышающей передачей в дополнение к большему количеству передних передач.
К началу 1980-х годов почти каждый производитель автомобилей выпускал автомобили с повышающей передачей. Трансмиссии Overdrive обеспечивали большую эффективность и большую экономию топлива по сравнению с их трехступенчатыми аналогами.
2000-е
Современные автомобили в основном используют автоматические коробки передач с электронным управлением. Были достигнуты большие успехи в технологии трансмиссии, которая позволяет автоматизировать передачу, крутящий момент и передачу мощности. Идея состоит в том, чтобы устранить или, по крайней мере, ограничить зависимость от трения для достижения крутящего момента.
В результате возросла популярность бесступенчатой трансмиссии (CVT). Обладая топливной экономичностью и высокой мощностью, вариатор позволяет двигателю работать на самых оптимальных оборотах на постоянной основе, поскольку он предлагает бесконечно изменяемый набор передач. Кроме того, вариаторы маленькие и легкие, что хорошо подходит для более компактных автомобилей.
Помимо бесступенчатых трансмиссий, двойное сцепление и полуавтоматические трансмиссии добились технического прогресса и завоевали популярность. Современная полуавтоматическая коробка передач похожа на механическую коробку передач с электронным управлением. Он легкий, эффективный и дает водителю возможность полностью контролировать переключение передач или перевести трансмиссию в полностью автоматический режим.
В трансмиссии с двойным сцеплением используются два отдельных диска сцепления, один для четных передач, а другой для нечетных. Серьезным преимуществом двойного сцепления является то, что трансмиссия может включать следующую передачу даже при выключении предыдущей передачи, что обеспечивает плавное и мгновенное переключение передач.
Двойное сцепление может быть дорогостоящим в производстве и обслуживании, а это значит, что оно еще не стало массовым явлением. Однако энтузиасты утверждают, что они предлагают наилучшую эффективность в сочетании с высокой производительностью.
2010-е
Сегодняшние автомобили в основном контролируются и/или управляются компьютерами. Электронные автомобили, которые становятся все более популярными на современном рынке, часто работают с крутящим моментом, что означает отсутствие трансмиссии в традиционном понимании. Тем не менее, современные автомобили с газовым двигателем все чаще поставляются с предустановленными более экономичными автоматическими коробками передач.
Shifting Times: подъем автоматической коробки передач
Автоматическая коробка передач может показаться некоторым колдовством, но вот как она стала настолько вездесущей в современных автомобилях • Последнее обновление: 19 мая 2021 г. • 7 минут чтения
Присоединяйтесь к беседе История автоматической коробки передач
Содержание статьи
По сути, мы говорим о колдовстве. Когда дело доходит до современного автомобиля, даже случайный наблюдатель может понять, как работает большинство систем: газ дает бум — двигатель крутит; тормоза сжимаются – автомобиль останавливается; повернуть руль – передние колеса поворачиваются.
А что касается устройства с пометкой PRND? Эта штука должна быть сделана в Хогвартсе.
Объявление 2
История продолжается ниже
Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.
Содержание статьи
Писатель-фантаст Артур Кларк однажды заметил: «Любая достаточно продвинутая технология неотличима от магии ». Но если это волшебство, то почему большинство энтузиастов так быстро высмеивают современную автоматическую коробку передач? В конце концов, это самый популярный выбор, который открывает совершенно новые миры вождения. С частыми остановками легче жить, вы можете наслаждаться кофе, не рыская в поисках переключателя передач, и это, безусловно, имеет особую привлекательность для членов сообщества пиратов. А-а-а, Джим, парень, крутить сцепление на моей ноге довольно утомительно.
Приносим свои извинения, но это видео не удалось загрузить.
Попробуйте обновить браузер или
нажмите здесь, чтобы посмотреть другие видео от нашей команды.
Времена переключения: подъем автоматических коробок передач Назад к видео
Если оставить в стороне автоматизированные руководства, такие как PDK от Porsche, и системы на основе шкивов, такие как бесступенчатая трансмиссия (CVT), вот краткий обзор истории современного автомобиля. -коробка. Жезлы наготове, Поттеры и Грейнджеры, начнем.
Объявление 3
История продолжается ниже
Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.
Содержание статьи
Слякотное начало
То, кто придумал первую автоматическую коробку передач, такая же запутанная история, как и история о том, кто изобрел автомобиль (и не обязательно верить утверждениям, что Mercedes-Benz изобрел последний). На рубеже веков всевозможные изобретатели возились с необычными способами заставить свои безлошадные повозки двигаться с разной скоростью.
Читайте также: В защиту вариаторов — они на самом деле не так плохи, как вы слышали.
продемонстрировано в 1894 году. И под «продемонстрированным» я имею в виду «оно сломалось». Теория была налицо, и демонстрационная машина вскоре снова заработала, но она довольно позорно испустила дух перед собравшейся прессой, и Панару и Левассору пришлось читать лекции перед классной доской. «Очередной фокус-покус от шарлатанов!» — кричали газеты.
Объявление 4
История продолжается ниже
Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.
Содержание статьи
Затем братьям Стертевантам из Бостона, штат Массачусетс, удалось разработать двухступенчатую автоматическую коробку передач на основе центробежных грузов. По сути, это зависело от скорости двигателя, чтобы активировать серию грузов, которые, гм, отключили бы сцепление и… Хорошо, смотрите: даже после прочтения этой штуки я понятия не имею, как она работает, кроме как сказать что это в основном не так. Она тоже с печальной регулярностью ломалась, придавая буквальное толкование бесступенчатой трансмиссии.
https://www.youtube.com/watch?v=Ue07DdPQv0k
Канада может немного гордиться нашим первооткрывателем автоматических систем, Альфредом Хорнером Манро из Реджайны. Мунро был паровым инженером, и если вы жили в Реджайне в начале 1920-х годов, вы могли бы с таким же успехом заниматься карьерой, связанной с тем, чтобы ютиться рядом с котлом. Его патент на трансмиссию на сжатом воздухе датируется 1921 годом, что принесло ему как минимум сноску в книгах по истории. Однако его изобретение так и не нашло коммерческого применения.
Объявление 5
История продолжается ниже
Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.
Содержание статьи
Вместо этого пара бразильцев, Хосе Браз Арарипе и Фернандо Лехли Лемос, как сообщается, придумала идею использования гидравлического давления для переключения передач. Их идея и прототипы найдут поддержку в General Motors, уже работающей над автоматическим двигателем. Наконец, 75 лет назад дебютирует узнаваемый предок современной автоматической коробки передач.
Его назвали Гидраматик, и вскоре он готовился к войне.
Chrysler 727 Torqueflite с автоматической коробкой передач
Да здравствует гидра!
Все современные автоматические коробки передач (кроме упомянутых выше двойного сцепления и вариаторов) в той или иной форме используют две основные функции Hydra-matic: гидравлическую муфту и планетарную передачу. Мы еще вернемся к этому, но сначала несколько танков и посредственные навыки вождения президента компании.
Объявление 6
История продолжается ниже
Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.
Содержание статьи
Имя Альфреда П. Слоана, президента General Motors, живет сегодня не только в истории компании, но и в работах его одноименного фонда. Вы можете узнать это по упоминаниям в титрах отличного научно-технического подкаста NPR, Radiolab .
Слоан был образцовым руководителем и филантропом. Как водитель — не очень. Имейте в виду, что трансмиссии тех ранних лет были намного сложнее в управлении, чем сегодняшние современные машины, поэтому необходимо дать некоторую свободу действий.
В поисках решения, которое сделало бы вождение более доступным для широкой публики (и, таким образом, естественно, продавало бы больше автомобилей), Слоан постоянно подталкивал свое научно-исследовательское подразделение к поиску действительно безмуфтовой трансмиссии. После неудачного запуска дополнительной полуавтоматической опции в линейке Buick под названием Automatic Safety Transmission команда нашла способ перейти от трех педалей к двум.
Объявление 7
История продолжается ниже
Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.
Содержание статьи
Изображение, рекламирующее полностью автоматическую коробку передач GM (Hyrdamatic) 1940 года.
Hydra-matic впервые предлагалась в качестве опции для автомобилей Oldsmobile только в 1940 модельном году по цене 57 долларов. Агрегаты были построены в подразделении Detroit Transmission и имели четыре скорости вперед и одну назад. Изначально не было парковочной настройки — водитель просто включал заднюю передачу, а затем глушил машину.
Hydra-matic оказался очень популярным, и за первый тираж было продано около 200 000 копий. Однако в то время в Европе было то, что можно было бы назвать небольшой суетой, благодаря маленькому крикливому человечку с глупыми усами и неудачной карьере художника. GM некоторое время готовилась перейти от производства легковых автомобилей к производству военной техники, и когда США вступили на европейский театр Второй мировой войны, они решили использовать свои трансмиссии Hydra-matic в танках. Примечательно, что M-5 Stuart имел два двигателя Cadillac V8 и две трансмиссии Hydra-matic, по одной на каждую гусеницу.
Объявление 8
История продолжается ниже
Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.
Содержание статьи
К тому времени, как война закончилась, многие из первых особенностей Hydra-matic были устранены — GM продавала свои трансмиссии как «закаленные в боях» — и бурно развивающаяся послевоенная экономика созрела для большие, роскошные автомобили с легкой в управлении трансмиссией.
Hydramatic лидировала, и другие производители были вынуждены следовать за ней: Packard с Ultramatic, Ford с Ford-o-matic, Chrysler с Powerflite и Torqueflite и так далее. Любопытно, что ранние автомобили Lincoln фактически покупали свои трансмиссии у GM, поскольку Hydra-matic был единственным, достаточно сильным, чтобы справиться с мощностью V8.
К середине 1950-х годов автоматическая коробка передач завоевала господство на рынке Северной Америки, и ее популярность будет продолжать расти вплоть до наших дней. Так как именно они работают?
Объявление 9
История продолжается ниже
Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.
Содержание статьи
Основные органы управления удобно расположены на центральной консоли.
Современный монстр
Для разбора выберем что-нибудь интересное и в соответствии с историческим прецедентом Hydra-matic: только что выпущенный Corvette Z06. Вот краткие характеристики: 6,2-литровый V8 с наддувом, развивающий 650 лошадиных сил и 650 фунт-футов.
крутящего момента, снаряженная масса чуть менее 1600 кг и разгон до 100 км/ч за 2,95 секунды благодаря новой доступной восьмиступенчатой автоматической коробке передач.
Если Hydra-matic набил себе зубы, сражаясь с танковыми дивизиями, то вот его потомок делает почти то же самое. Новый сверхмощный двигатель GM 8L9Утверждается, что 0E переключается даже быстрее, чем коробка передач с двойным сцеплением Porsche doppelkupplung , и будет идти в ногу с лучшим немецким автомобилем на четверть мили.
Объявление 10
История продолжается ниже
Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.
Содержание статьи
Вскройте серебристую коробку внутри американского суперкара-истребителя, и вы обнаружите чрезвычайно сложные механизмы. Да, есть восемь передаточных чисел на выбор, но они не работают как скользящие переключаемые передачи в механической коробке передач. Вместо этого автомат работает через планетарный редуктор, подключенный к двигателю через гидротрансформатор.
Corvette Z06 2015 года будет стоить от 78 995 долларов в США и 85 095 долларов в Канаде. Официальный пресс-релиз GM
о 8L90E наполнен такими фразами, как «Компенсаторы сцепления питаются смазочным маслом, а не специальной и регулируемой конструкцией подачи 6L80». Это, эм, хорошо? Наверное?
Давайте будем проще. В новой коробке GM реализованы всевозможные инженерные инновации для ускорения и плавного переключения передач, но основная архитектура осталась прежней. Его гидротрансформатор более компактен, использует синтетические жидкости и имеет контроллер следующего поколения, но все же он основан на том же принципе: так же, как сцепление должно быть отпущено постепенно для плавного включения механической коробки передач, вязкая природа жидкости можно использовать для плавной передачи мощности между вращающимся входным валом двигателя и выходным валом, приводящим в движение колеса.
Объявление 11
История продолжается ниже
Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.
Содержание артикула
В самой коробке передач находятся планетарные шестерни, состоящие из внешнего зубчатого венца, центральной солнечной шестерни и планетарных шестерен, вращающихся между ними. Большинство современных автоматов имеют в корпусе два полных набора планетарных передач, и здесь важно отметить, что шестерни постоянно находятся в зацеплении. В отличие от механической коробки передач, где вы на самом деле переключаетесь на новую передачу, планетарный ряд автоматической коробки передач всегда связан, и передаточные числа создаются благодаря действию муфт, фиксирующих различные шестерни в неподвижном положении. Чем больше передаточных чисел производит трансмиссия, тем сложнее ее внутренняя работа.
Последний стенд руководства
По сравнению с версией с семиступенчатой механической коробкой передач Corvette Z06 с автоматической коробкой передач обеспечивает лучшую экономию топлива благодаря более быстрому переключению и более длинной конечной передаче, лучшему ускорению и более послушному вождению в плотном потоке.
Вы также сможете держать обе руки на руле, высвобождая 650 л.с. на трассе — это неплохо.
Объявление 12
История продолжается ниже
Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.
Содержание статьи
Шестиступенчатая механическая коробка передач с коротким ходом в Dodge Dart казалась очень изысканной, а переключение передач было плавным.
С точки зрения технического обслуживания более сложная автоматическая коробка передач требует большего обслуживания, чем механическая коробка передач, а замена одного сцепления намного дешевле, чем полная переборка автоматической коробки передач. Однако, поскольку большинство автомобилей продаются с автоматической коробкой передач, именно на нее в первую очередь идут деньги на исследования и разработки. В наши дни мало что можно порекомендовать в руководстве, кроме ощущений и ощущений от этой вещи. Хотя я объективно знаю, что восьмиступенчатая Vette будет быстрее, версия с ручным переключением передач, вероятно, будет немного веселее.
Однако мы прошли долгий путь от тех ранних Олдсмобилей. Это может быть колдовство, но в наши дни мы не собираемся сжигать машину на костре за автоматическую коробку передач, не тогда, когда она летит как метла для квиддича, но все еще оставляет руку свободной для утреннего дабл-дабла.
Поделитесь этой статьей в своей социальной сети
В тренде
Лучшее вождение: 8 наших любимых автомобилей, на которых мы ездили в прошлом году
Motor Mouth: Fearless automotive predictions for 2023 and beyond
Driving Worst Picks: 8 Most disappointing cars we drove last year
Rare 1969 Chevy Corvette ZL1 could sell for millions, бить рекорды
Канада требует использования шумоглушителей на гибридах и электромобилях
Монитор слепых зон Driving.
