Автоматические коробки передач - будущее

Первая информация об автоматической трансмиссии в автомобиле появилась в 1909 году. Еще до Второй мировой войны в США была введена электрическая коробка передач с кнопками на руле. Он принадлежал бренду Haynes.

«Автомат» ближе к идеалу
Коробка передач - это механизм, позволяющий эффективно и экономно использовать динамику двигателя. Двигатель внутреннего сгорания очень несовершенен, он не достигает максимального крутящего момента с самых низких оборотов и не поддерживает его на максимальной скорости. Это означает, что диапазон оборотов, в котором двигатель способен преодолевать самые большие нагрузки, является относительно небольшим. Коробка передач помогает поддерживать частоту вращения двигателя в этом предпочтительном диапазоне, когда двигатель является самым сильным. Следует помнить, что этот крутящий момент, а не мощность является определяющим фактором фактической «прочности» приводного устройства.

Чрезвычайно важным параметром системы привода в автомобиле является график постоянной мощности, показывающий движущую силу на колесах в зависимости от скорости автомобиля. Графики движущих сил на каждой передаче должны быть как можно ближе к кривой мощности. Чем больше передач, тем лучше могут быть скорректированы графики, поэтому число передаточных чисел в коробках передач постепенно увеличивается. В идеале их было бы бесконечно много, тогда графики были бы ближе всего друг к другу. А вот автоматические механизмы - это боулинг. Особенно бесступенчато, потому что у них бесконечное количество передач. Кроме того, другие типы машин доминируют в этом отношении на механических коробках передач, потому что они могут выбирать соответствующую передачу и момент, в который она должна быть прикреплена. Поэтому в автомобилях с «автоматическими» кривыми показ движущей силы на колесах в большинстве случаев будет лучше подходить к кривой мощности, чем в автомобилях с механической коробкой передач.

История развития коробки передач
Первая автоматическая коробка передач, похожая на нынешнюю конструкцию, была установлена ​​в Oldsmobile Custom Cruiser в 1939 году. Сундук под названием Hydra-Matic можно было приобрести за дополнительную плату всего в 57 долларов. Не удивительно, что они были очень популярны. В Европе автоматическая смена передач, и она бесступенчатая, дебютировала в 1958 году.

Система базировалась на ременных передачах с колесами переменного диаметра и была разработана голландской компанией DAF. Конструкция была громоздкой, она имела длинные классические клиновидные ремни, направляемые к задним колесам, и требовала частого вмешательства на площадке. Со временем идею сменных ременных шкивов и клинового ремня, взаимодействующего с ними (но очень коротких и изготовленных из стали), удалось закрыть в небольшом корпусе. Был создан компактный и легкий компонент под названием CVT (ContinuousVariable Transmission), запатентованный голландцем Хабом ван Дурном. Такие бесступенчатые коробки передач дебютировали в трех серийных автомобилях в 1987 году (Subaru Justy ECVT, Fiat Uno Selecta и Ford Fiesta CTX). Очарование новым изобретением было настолько велико, что Патрик Хед, технический директор команды Williams, попытался использовать трансмиссию CVT в Формуле 1 в 1994 году. Однако, в конечном счете, они не доминировали на рынке, конструкторы начали склоняться к более дешевым и простым конструкциям.

Классические "торговые автоматы", такие как в американском стиле, также достигли Европы и использовались во многих моделях. Однако обычно это были большие машины, оснащенные мощными двигателями. Их владельцы не особо заботились о повышенном расходе топлива из-за такой трансмиссии (до 15% больше) и не ощущали снижения динамики мощных двигателей. Но на Старом Континенте большие автомобили - запас прочности, небольшие и экономичные транспортные средства преобладают. В их случае классическая машина - очень плохое решение. С помощью будущей электроники, благодаря которой стало формироваться все больше автоматических коробок передач. Это были традиционные механические коробки передач, но оснащенные набором водителей и приводов, заменяющих водителя при переключении передач. Электроника была очень важна, потому что она рассчитывала, когда и какую передачу следует включить.

Помимо повышенного комфорта вождения, этот «автомат» также оптимизировал расход топлива. Поскольку традиционные механизмы в автоматизированной версии были довольно медленными, было найдено лучшее решение. Дотянись до редуктора и системы двойного сцепления, что позволяет ему работать плавно. Так создавались автоматические коробки передач с двумя сцеплениями - намного быстрее и эффективнее. Работа над трансмиссией такого типа проводилась перед Второй мировой войной французом Адольфом Кегрессом, но только когда Гарри Вебстер, британский инженер, работавший на «Триумф», разработал рабочую модель. Он также получил патент на аналого-цифровую систему управления. Первые испытательные стенды для "двойного сцепления" были автомобильные гонки в восьмидесятых (Порше, Ауди). Первым серийным дорожным автомобилем с автоматической коробкой передач с двойным сцеплением был VW Golf R32 с 2003 года.

Автоматическое переключение передач, независимо от формы, повышенный комфорт вождения и безопасное путешествие. Водитель может сосредоточиться на дорожном движении, переключение передач не отвлекает его. В случае некоторых конструкций, «автомат» также позволяет экономить топливо и экономить автомобиль. Электроника выбирает наиболее оптимальное соотношение в заданных условиях, что не всегда возможно выполнить водителю. Нельзя забывать, что автоматическая трансмиссия также является спасением для людей с ограниченными возможностями, которые хотят водить машину. Во многих случаях ручное переключение передач просто исключено. Преимущества «машин» и все более доступные цены делают их даже обреченными на успех. Механические коробки передач останутся с нами на долгие годы, но доля автоматических коробок передач на рынке будет постепенно увеличиваться.

Типы трансмиссии с автоматическим переключением передач

Автоматическая приставка
Постепенно автоматические коробки передач с переключаемыми под нагрузкой механизмами обычно называют «классическими машинами». Элементом, обеспечивающим запуск, является в их случае гидротрансформатор, то есть гидравлический гидротрансформатор. Основными элементами редуктора являются планетарные комплекты шестерен и валов (работающих в разных системах), многодисковые муфты и масляный насос, необходимые для создания управляющего давления. Большое количество прецизионных и труднообрабатываемых элементов, таких как зубчатые колеса с внешними и внутренними зубьями, необходимость соединения с гидротрансформатором, сложная сборка и необходимость использования высококачественного трансмиссионного масла приводят к высоким издержкам производства.

В большинстве случаев при правильном обращении и соблюдении инструкций производителя, автоматические ящики Постепенно проходит плавно, редко ломается и обладает высокой прочностью. Однако из-за высокого внутреннего сопротивления (механического и гидравлического) и перерывов в передаче крутящего момента они вызывают значительное увеличение расход топлива , В старых конструкциях даже до 15%, в новых около 10%. Увеличение доли эффективной электроники позволяет более точно выбирать передаточные числа для запрограммированного режима вождения или автоматически регулировать моменты переключения в соответствии с стилем вождения водителя. Улучшение динамики и экономики также было достигнуто благодаря большему количеству передач, которое в настоящее время может достигать девяти. Также можно было устранить так называемый «эффект ползучести», то есть медленную прокатку автомобиля во время остановки с включенным режимом движения, что было одним из недостатков классических «машин».

Автоматическая бесступенчатая коробка передач
Коробки передач, обычно известные как CVT, непрерывно передают крутящий момент при переключении передач. Эти изменения происходят непрерывным и бесконечным способом, который более живым способом может быть определен бесконечным числом отношений с очень большим промежутком. Из характеристик двигателя управляющая электроника выбирает диапазон оптимального расхода топлива или лучшего ускорения, приспосабливая трансмиссию к способу использования автомобиля. Хотя существуют механические потери, связанные с приводом насоса высокого давления и вибрацией клинового ремня со шкивами, общая эффективность переменной передачи выше, чем у классического «автоматического».

Трансмиссия CVT состоит из вариатора, состоящего из двух разделенных конусных дисков, части которых могут перемещаться относительно друг друга с помощью масла под давлением. Результатом такого сдвига является изменение радиуса ремня через стальной ремень и, следовательно, плавное изменение соотношения. Для снятия используется гидротрансформатор, гидротрансформатор или многодисковая муфта. Автоматические коробки передач, работающие по схожему принципу, сейчас широко используются в самокатах. Там, однако, клиновой ремень обычно изготавливается из высокопрочного пластика.

Автоматическая ступенчатая передача
Это традиционные механические коробки передач с электронной системой управления и исполнительными элементами, которые также называются сервомеханизмами. Переключение передач осуществляется в них с помощью пневматического, гидравлического, электрического, электромеханического или электрогидравлического привода, который освобождает водителя при переключении передач. Система управления в свою очередь решает, какое передаточное число должно быть включено. Преимущество этого решения - низкая себестоимость, компактная конструкция, низкое механическое сопротивление (например, у классической ручной коробки передач и оптимальный расход топлива при правильно настроенном программном обеспечении). Недостатками являются перерывы в передаче крутящего момента, часто более длительные, чем в случае традиционной «ручной» (более медленная работа приводы, чем эффективная рука водителя).

Автоматическая, ступенчатая коробка передач с двойным сцеплением
Это своего рода разработка автоматических коробок передач, без их принципиального недостатка - перебоев в передаче крутящего момента. В конструкции с двойным сцеплением система редуктора практически идентична традиционной трехвальной механической коробке передач. Однако входной вал имеет двойную структуру и представляет собой набор из двух коаксиальных валов. Каждый из валов совмещен с «вашим» сцеплением. Передачи делятся на группы, соответствующие четным и нечетным передачам. Ролики зацепляются с правильным набором передач. Крутящий момент от двигателя передается на каждый из роликов через отдельные муфты (сухие или мокрые).

Поскольку две передачи активируются одновременно, когда переключаются передачи, которые в данный момент включены, активны, и следующая, которая будет активирована позже, возможно очень быстро изменить передаточное число без прерывания передачи крутящего момента. Коробки передач с двойным сцеплением более массивные и тяжелые из-за более высокой нагрузки на подшипник. Они также больше из-за наличия двух муфт и требуют больше места для установки. Они намного дороже в изготовлении, чем обычные автоматизированные ящики из-за более сложной конструкции (два сцепления, коаксиальные ролики) и более совершенной конструкции. Тем не менее, они намного быстрее в работе и позволяют значительно экономить топливо.

Похожие