Кто изобрел автоматическую коробку передач


История АКПП: кто придумал коробку автомат

Идея создания автоматической коробки передач появилась практически одновременно с появлением автомобиля, оснащенного МКПП. При этом автопроизводители, изобретатели и энтузиасты из разных стран начали работать над агрегатом.

В результате уже в самом начале 20-го века стали появляться опытные образцы, которые имели трансмиссию, похожую на современный автомат. В этой статье мы поговорим о том, как создавалась и когда появилась первая АКПП, познакомимся с историей автоматической трансмиссии, а также ответим на вопрос, кто изобрел коробку автомат. 

Содержание статьи

Кто изобрел коробку автомат и когда появилась первая АКПП

Как известно, трансмиссия является вторым по важности агрегатом после ДВС. При этом появление АКПП стало настоящим прорывом, так как благодаря такой коробке передач значительно повышается не только комфорт, но и безопасность при управлении автомобилем. 

Такая КПП является системой, состоящей из гидротрансформатора (ГДТ) и планетарной коробки. Принципы и основы планетарной передачи  были известны еще в средние века, а гидротрансформатор создал немец Герман Феттингер в начале 20-го века.

Первым объединил коробку и ГДТ американский изобретатель Азатур Сарафян, более известный под именем Оскар Бэнкер. Именно он запатентовал автоматическую коробку передач в 1935г., хотя для получения патента больше 7 лет отстаивал свое право в борьбе с крупными автопроизводителями.

Родился Сарафян в 1895 году. Его семья оказалась в США в результате печально известного Геноцида армян, который имел место быть в Османской империи. Обосновавшись в Чикаго, Асатур Сарафян сменил свое имя, став Оскаром Бэнкером.

Талантливый изобретатель создал различные полезные устройства, среди которых можно выделить несколько незаменимых сегодня решений (например, шприц-пистолет для смазки), однако главным его достижением является изобретение первой автоматической гидромеханической коробки передач. В свою очередь, General Motors (GM), которая ранее устанавливала полуавтоматическую коробку передач на свои модели, первой перешла на АКПП.

История создания автоматической коробки передач

Итак, важнейшим элементом, благодаря которому стало возможным появление полноценной АКПП, является гидротрансформатор.

Изначально ГДТ появился в судостроении. Причина – вместо низкооборотистых паровых двигателей ближе к концу 19-го века появились более мощные паровые турбины. Такие турбины соединялись с винтом напрямую, что неизбежно привело к возникновению целого ряда технических проблем.

Решением оказалось изобретение Г. Феттингера, который предложил гидравлическую машину, где лопастные колеса гидродинамической передачи, насос, турбина и реактор были объединены в одном корпусе.

Такой гидротрансформатор был запатентован в 1902 году и имел большое количество преимуществ по сравнению с другими механизмами и устройствами, которые могли бы преобразовать крутящий момент от двигателя.

ГДТ Феттингера минимизировал потери полезной энергии, КПД устройства оказался высоким. На практике, указанный гидродинамический трансформатор, в среднем, обеспечивал на судах КПД около 90% и даже больше.

Вернемся к коробкам передач на автомобилях. В самом начале 20-го века (1904 год) изобретатели братья Стартевенты из города Бостон, США, представили раннюю версию автоматической коробки.

Данная КПП на две передачи фактически являлась усовершенствованной МКПП, где переключения могли быть автоматическими. Другими словами, это был прототип коробки- робот. Однако в те годы по ряду причин серийное производство оказалось невозможным, от проекта отказались.

Следующими автоматическую коробку начали ставить в компании Ford. Легендарная модель Model-T была оснащена планетарной коробкой передач, которая получила две скорости для движения вперед, а также заднюю передачу. Управление КПП было реализовано при помощи педалей.

Далее появилась коробка от компании Reo на моделях General Motors. Такая трансмиссия вполне может считаться первой РКПП, так как это была механическая коробка с автоматизированным сцеплением. Немного позже стала использоваться и планетарная система передач, еще больше приблизив момент появления полноценных гидромеханических автоматов.

Планетарный механизм (планетарная передача) наилучшим образом подходит для АКПП. Чтобы управлять передаточным числом, а также направлением вращения выходного вала, выполняется торможение отдельных частей планетарной передачи. При этом  для решения задачи можно использовать относительно небольшие и постоянные усилия.

Другими словами, речь идет об исполнительных механизмах АКПП (фрикционы, ленточный тормоз). Также в те годы реализовать эффективное управление данными механизмами не составляло труда. Еще необходимость выровнять скорости отдельных элементов АКПП отсутствовала, так как все шестерни планетарной передачи находятся в постоянном зацеплении.

Если сравнить такую схему с попытками автоматизировать работу механической коробки, в то время это было крайне сложной задачей. Основной проблемой являлось то, что в те годы не было эффективных, быстрых и надежных сервомеханизмов (сервоприводов).

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое гидротрансформатор АКПП. Из этой статьи вы узнаете об устройстве, принципах работы и особенностях гидротрансформатора автоматических коробок передач.

Указанные механизмы необходимы для  того, чтобы перемещать шестерни или муфты включения для введения в зацепление. Сервомеханизмы также должны обеспечить большое усилие и рабочий ход, особенно если сравнивать усилие для сжатия пакета фрикционов или затяжки ленточного тормоза АКПП.

Качественное решение было найдено только ближе к середине XX века, а массовой роботизированная механика стала только за последние 10-15 лет (например, АМТ или преселективная коробка DSG).

Дальнейшее развитие коробки автомат: эволюция гидромеханической АКПП

Перед тем, как переходить к АКПП, нужно упомянуть коробку передач Уильсона. Водитель выбирал передачу при помощи подрулевого переключателя, а включение производилось посредством нажатия на отдельную педаль.

Такая трансмиссия была прообразом преселективной коробки передач, так как водитель заранее выбирал передачу, при этом ее включение осуществлялось только после нажатия на педаль, которая стояла на месте педали сцепления МКПП.

Данное решение облегчало процесс управления ТС, переключения передач требовали минимум времени по сравнению с МКПП, которые в те годы не имели синхронизаторов. При этом значимая роль коробки Уильсона заключается в том, что это первая КПП с переключателем режимов, которая напоминает современные аналоги (режимы P-R-N-D).

Вернемся к АКПП. Итак, полностью автоматическую гидромеханическую коробку передач Hydra-Matic представила General Motors в 1940 году. Данную КПП ставили на модели Cadillac, Pontiac и т.д.

Такая трансмиссия представляла собой гидротрансформатор (гидромуфту) и планетарную коробку передач с автоматическим гидравлическим управлением. Управление было реализовано с учетом скорости движения автомобиля, а также положения дроссельной заслонки.

Коробка Hydra-Matic ставилась как на модели GM, так и на Bentley, Rolls-Royce, Lincoln и т.д. В начале 50-х специалисты Mercedes-Benz взяли данную коробку за основу и разработали собственный аналог, который работал по схожему принципу, однако имел целый ряд отличий в плане конструкции.

Ближе к середине 60-х автоматические гидромеханические коробки передач достигли пика своей популярности. Также появление синтетических смазок на рынке ГСМ позволило удешевить их производство и обслуживание, повысить надежность агрегата. Уже в те годы АКПП не сильно отличались от современных версий.

В 80-х стала прослеживаться тенденция к постоянному увеличению числа передач. В автоматических коробках сначала появилась четвертая передача, то есть повышенная. Одновременно стала использоваться и функция блокировки гидротрансформатора.

Также четырехступенчатые автоматы стали управляться при помощи ЭБУ, что дало возможность избавиться от многих механических элементов управления, заменив их соленоидами.

Например, первыми внедрение электронной системы управления автоматической коробкой передач реализовали специалисты Toyota в 1983 г. Далее Ford в 1987 году также перешел на использование электроники для управления повышающей передачей и блокировочной муфтой ГДТ.

Кстати, сегодня АКПП продолжает эволюционировать. С учетом жестких экологических стандартов и роста цен на топливо производители стремятся повысить КПД трансмиссии, добиться топливной экономичности.

Для этого увеличивается общее количество передач, скорость переключений стала очень высокой. Сегодня можно встретить АКПП, которые имеют 5, 6 и более «скоростей». Основная задача – успешно конкурировать с преселективными роботизированными коробками типа DSG.

Параллельно происходит и постоянное усовершенствование блоков управления АКПП, а также программного обеспечения. Изначально это были системы, которые только определяли момент переключения передачи и отвечали за качество включений.

В дальнейшем в блоки стали «зашивать» программы, которые способны подстраиваться под манеру езды, динамично меняя алгоритмы переключения передач (например, адаптивные АКПП с режимами эконом, спорт).

Позже появилась и возможность ручного управления АКПП (например, Tiptronic), когда водитель может самостоятельно определять моменты переключения передач подобно механической коробке. Дополнительно коробка автомат получила расширенные возможности в плане самодиагностики, контроля температуры трансмиссионной жидкости и т.д.

 

Читайте также

Настоящее имя изобретателя коробки автомат-Асатур Сарафян — Rusarminfo

На патенте автоматической коробки передач значится имя американца Оскара Бэнкера, но его настоящее имя Асатур Сарафян.

Авторство своего изобретения Сарафян отстаивал около 8 лет, борясь с компаниями-производителями автомобилей. В итоге его предложение было принято и компания «General Motors», которая до этого ставила в автомобили полуавтоматическую трансмиссию с множеством недостатков, начала первой оснащать свою продукцию автоматическими коробками. Свое изобретение Сарафян запатентовал в 1935 году.

Асатур Сарафян родился в 1895 году. Его семье удалось спастись от Геноцида армян в Османской империи и переселиться в Чикаго, где Асатур Сарафян и сменил имя на Оскар Бэнкер, и нашел себе работу в мастерской. Асатур Сарафян скончался в Кливленде, штат Огайо в 1979 году, в возрасте 83 лет.

В послужном списке изобретателя кроме автоматической коробки передач еще два незаменимых в мастерских инструмента — опиловочный станок и шриц-пистолет для для смазки деталей.

устройство и принцип работы классического автомата

С развитием автомобилестроения и выпуском новых видов трансмиссий вопрос, какая коробка передач лучше, становится все более актуальным. АКПП – что это такое? В этой статье разберемся с устройством и принципом работы автоматической коробки передач, узнаем, какие виды АКПП существуют и кто придумал АКПП. Проанализируем достоинства и недостатки разных видов автоматических трансмиссий. Познакомимся с режимами работы и управления АКПП.

Что такое АКПП и история ее создания

Селектор автоматической коробки передач

Автоматическая коробка передач, или АКПП, представляет собой трансмиссию, обеспечивающую выбор оптимального передаточного числа в соответствии с условиями движения без участия водителя. Это обеспечивает хорошую плавность хода автомобиля, а также комфорт при движении для водителя.

В настоящее время существует несколько видов автоматической КПП:

В данной статье все внимание будет уделено классическому автомату.

История изобретения

Основу автоматической трансмиссии составляет планетарная коробка передач и гидротрансформатор, впервые изобретенный исключительно для нужд судостроения в 1902 году немецким  инженером Германом Фиттенгером. Далее в 1904 году братья Стартевенты из Бостона представили свой вариант автоматической КПП, имеющий две коробки передач и напоминающий чуть доработанную механику.

Первая серийная автоматическая коробка передач GM Hydramatic

история создания и развитие коробки передач

Ещё с начала двадцатого века уже были совершены попытки создания коробки с автоматическим переключением передач. Но только лишь у единиц имелся механизм, отдалённо напоминающий современное устройство АКПП на автомобиле. Первопроходцем в этом деле стала тогда ещё не особо популярная, немецкая компания «Мерседес», выпустив в 1914 году несколько машин с трансмиссионной коробкой, которую с натяжкой можно было бы называть автоматической.

Первопроходцем в выпуске машин с АКПП является немецкая компания «Мерседес»

Спустя два десятка лет фирмы «Крайслер», «Форд» и «ДжМС» полностью пустили на поток серийное производство машин с трансмиссией автоматического типа. Первой из этих трёх стала «ДжМС», которая в начале сороковых годов двадцатого века начала устанавливать трансмиссионные коробки автомат.

Система получила название «Гидраматик» и впервые была установлена на автомобили марки «Кадиллак» и «Олдсмобайл». Такой тип трансмиссионной коробки состоял из трёх скоростей, а управлялось всё это при помощи гидравлической системы управления передач.

Совершенствование гидравлики и электроники

Никаких принципиально революционных прорывов в этой сфере не происходило вплоть до начала восьмидесятых годов двадцатого века. Все новые технологические решения были направлены исключительно на усиление прочностных и износостойких характеристик механической составляющей автоматической коробки передач.

Гидравлическую составляющую тоже постоянно преследовали модернизации и изменения. Все попытки компаний-производителей были направлены на то, чтобы сделать поездку на машине с АКПП максимально долгой, комфортабельной и быстрой.

Совершенствование гидравлики и электроники АКПП принадлежит компании Мерседес

В качестве инноватора в этой сфере выступала всё та же «Мерседес», применив одной из первых для своих выпускаемых автомобилей, новейшую систему, которой ещё не было аналогов в то время, обеспечивающую качественную работу управляющего блока всей гидравлической системы.

После восьмидесятых годов двадцатого века в применение вошли системы управления, полностью работающие на электронике. Преимущественно такими разработками занимались японские автомобильные компании. Первой среди них это сделала компания «Тойота» в 1983 году. Спустя четыре года компания «Форд» повторила успех своего конкурента, внедрив в гидротрансформаторную муфту блокировки и повышающую передачу блок на основе электронных схем управления.

Удаление царапин на кузове автомобиля без покраски.

НЕ ТРАТЬТЕ ДЕНЬГИ НА ПЕРЕКРАСКУ!
Теперь Вы сами сможете всего за 5 секунд убрать любую царапину с кузова вашего автомобиля.

Читать далее >>

Незадолго до этого в 1984 году компания «Крайслер» представила всему миру новейшую технологию эксклюзивно для автомобилей с передним приводом, где все переключения в трансмиссионной коробке осуществлялись исключительно при помощи электроники. Для всего мира тогда данное техническое решение стало настоящим сенсационным «бумом» в мире автомобильных электронных систем управления.

В 1984 году компания «Крайслер» выпустила автомобили с передним приводом, где все переключения в коробке осуществлялись при помощи электроники

Немного запоздав, в начале девяностых годов уже «ДжМС» создала полностью управляемые электроникой схемы автомобильного управления.

Развитие современных технологий АКПП

Если рассматривать, как движутся современные технологии, связанные с автоматической коробкой передач, то одним из направлений являются постоянные попытки максимально увеличить количество переключаемых передач в трансмиссии. Не многие знают, но четвёртая повышающая «скорость», которая сейчас воспринимается как должное, появилась только в начале восьмидесятых годов двадцатого столетия. В первую очередь это было сделано для того, чтобы в разы сократить потребление топлива автомобилем при езде на высокооборотных повышенных передачах и добиться более высоких скоростных характеристик. Для этого же было создано устройство, отвечающее за гидротрансформаторную блокировку. А уже в начале девяностых в состав трансмиссии автомобиля была добавлена уже пятая повышающая скорость и одна дополнительная понижающая.

Шестискоростная коробка автомат была впервые установлена на автомобиль в 2001 году немецкой компанией «БМВ». В отличие от всех существующих на тот момент автоматических коробок передач, в трансмиссию добавилась вторая передача на повышение.

Бесступенчатые трансмиссионные коробки все больше внедряют компании Хонда и Ниссан

В современных автомобильных технологиях новаторами выступают японские компании «Хонда» и «Нисан», всё больше внедряющие бесступенчатые трансмиссионные коробки.

Вторым направлением можно выделить развитие электронной составляющей и разработкой более качественного ПО. Вначале схема была элементарной, чей смысл заключался только в отслеживании точных моментов переключения. После этого появилось ПО, которое само принимало необходимое решение за водителя, основываясь на его предыдущих решениях. Следом разработали систему ручного управления трансмиссией, где водитель уже сам выбирал необходимый момент переключения. Одновременно с этим происходила модернизация самодиагностирующих программ, используемых в АКПП.

Автор: Д. Спирин

В коммунизм на автомате: как разрабатывали АКП в СССР

Начало

Еще в тридцатые годы в СССР начали серьезно заниматься гидромуфтами и гидротрансформаторами, для чего в Ленинграде было создано Бюро Гидравлических Редукторов.

В дальнейшем работы по гидропередачам велись на заводе ЗИС, где в 1949-м сформировали бюро гидравлических агрегатов. Здесь работали над ГМП для всех типов автомобилей, которые выпускал завод — легковушек, автобусов и даже грузовиков. Кроме того, разработкой гидромеханических трансмиссий в конце сороковых годов активно занимались и специалисты Научно-исследовательского автомобильного и автомоторного института (НАМИ). Однако на тот момент в СССР еще не было готового варианта полностью автоматической коробки передач, которую можно было бы выпускать серийно и оснащать ею легковые автомобили.

Made in USA, адаптировано в СССР

В начале пятидесятых годов автоматическая трансмиссия получила распространение на многих американских моделях: покупатели в США с энтузиазмом восприняли возможность упростить управление машиной и повысить уровень комфорта, избавившись от необходимости самостоятельно переключать передачи.

Поскольку горьковские инженеры изначально ориентировались на конструкцию автомобилей из США, а первые модели ГАЗ являлись лицензионными копиями легковушки и грузовика Ford, было принято решение внедрить АКП на новых моделях Горьковского автозавода — в частности, будущей Волге.

Ведь преимущество подобных трансмиссий на ГАЗе поняли задолго до внедрения автомата: еще на автомобиле ЗИМ механическую коробку передач оснастили гидромуфтой, которая находилась между маховиком и обычным сцеплением. Гидромуфта позволяла водителю представительского седана затормозить и впоследствии тронуться без выключения сцепления и передачи, что заметно облегчало управление автомобилем и повышло плавность хода. Однако такая «полуавтоматическая» коробка не могла сравниться с настоящей АКП, конструкцию которых горьковчанам нужно было разработать достаточно быстро. Для этого решили использовать чужие наработки – выбор был сделан в пользу американских.

Еще не автомат, уже не просто механика: в трансмисии ЗИМ появилось интересное новшество – гидромуфта. Она позволяла реже пользоваться сцеплением.

С этой целью были закуплены несколько сделанных в США автомобилей разных марок, оснащенных автоматом — в частности, Ford Customline, Dodge Coronet и Plymouth Savoy.

Но еще до этого в СССР занимались гидромеханическими коробками передач (ГМП) для легковых автомобилей – к примеру, в НАМИ для установки на Победу разработали трансмиссию Д2, а на экспериментальном минивэне НАМИ-013 стояла коробка передач НАМИ-ДК. Однако агрегаты эти были слишком "сырыми" и на момент работ по будущей Волге ГАЗ М-21 находились в стадии доводки.

Именно поэтому в Горьком разобрали и тщательно изучили трёхступенчатую трансмиссию Ford-O-Matic, которую для Ford в 1950 году разработала специализированная американская компания BorgWarner. Правда, скопировать "один в один" фордовскую коробку не получилось хотя бы по той причине, что она была рассчитана на шести- и восьмицилиндровые двигатели, в то время как будущая "двадцать первая" должна была оснащаться 2,5-литровым четырехцилиндровым мотором мощностью всего 70 л.с. Именно поэтому новая коробка получила другие передаточные числа. Интересно, что ГМП ГАЗ-21 в обычном режиме Д (движение) использовала лишь вторую и третью передачи, а первая включалась принудительно в режиме П (пониженный), который нужно было использовать для преодоления крутых подъемов и спусков.

Америка говорит «да» или ваша лучшая покупка: компания Ford не стеснялась, рекламируя свою новинку – автоматическую трансмиссию

Необычной трансмиссией оснастили небольшое количество Волг первых выпусков — в двух партиях было собрано около 1 500 экземпляров ГАЗ М-21 с ГМП. Вскоре от этой затеи отказались в пользу обычной трехступенчатой механики – эту историю «автоматического провала мы рассказывали в отдельном материале. Главным образом, дело было в том, что из-за дефицита специального масла типа ATF и довольно низкого уровня технической культуры коробки довольно быстро выходили из строя, хотя конструктивно они были достаточно надежными, что подтвердили как испытательные пробеги прототипов Волги, так и эксплуатация серийных автомобилей при соблюдении технического регламента.

Издание второе и третье: трансмиссии ГАЗ-13/ГАЗ-14

В дальнейшем данную конструкцию с некоторыми доработками использовали на «номенклатурной» Чайке ГАЗ-13 и двух поколениях Волг-"догонялок" с "чайковским" силовым агрегатом.

ГАЗ-13 была интересна как двигателем V8, так и трехступенчатым «автоматом» с гидротрансформатором

Американские мотивы заметны не только во внешности, но и в конструкции ГАЗ-13

Поскольку V-образная «восьмерка» Чайки была почти втрое мощнее двигателя Волги, автомат потребовал изменения передаточных чисел планетарной части и коэффициента трансформации у гидротрансформатора. Кроме того, ГДТ Чайки уже охлаждался жидкостью, в то время как на ГАЗ-21 из-за небольшого объема системы охлаждения пришлось остановиться на «воздушном» варианте. Передачи переключались с помощью двух многодисковых сцеплений и двух ленточных тормозов – переднего (второй передачи) и заднего (первой передачи и заднего хода).

ГМП ГАЗ-13 была разработана советскими конструкторами с «оглядкой» на американские «автоматы»

Отличительной технической особенностью ГМП ГАЗ-13 было наличие муфты свободного хода, которая позволяла мягкое переключение с первой на вторую передачу без рывков. Однако из-за наличия такого дополнительного элемента на включенной первой передаче Чайка не тормозила двигателем, что вынудило конструкторов предусмотреть на кнопочном селекторе отдельный режим Т (торможение двигателем), который нужно было включать при езде по неровной дороге или спуске с горы. На практике же данный режим несколько настораживал водителей, поскольку коробка на подъемах и спусках могла постоянно переключаться «вверх-вниз» в диапазоне скоростей 36-40 км/ч, что было чревато потерей сцепления колёс с дорогой.

Также в коробке ГАЗ-13 существовал и режим "кикдаун" (или "полный дроссель" в советской версии) — принудительное переключение на низшую передачу при резком нажатии педали в пол для более эффективного набора скорости при обгоне.

На стоянке Чайка фиксировалась не с помощью режима P, как на более современных автоматах, а центральным стояночным гаком на фланце КПП, конструкция которого была идентична таковому на коробке Chrysler Torqueflite.

Переключение режимов трансмиссии на ГАЗ-13 осуществлялось не рычагом, а кнопочным селектором (опять же, идентичным крайслеровской Powerflite), для чего были предусмотрены режимы Н (нейтраль), Д(движение), ЗХ (задний ход) и Т (торможение двигателем).

Кнопочный селектор трансмиссии Powerflite очень напоминает «Чайковский». Точнее, ровно наоборот

Селектор первой Чайки не имел режима P (паркинг), а вместо пониженных передач был предусмотрен режим Т (торможение)

На следующей модели Чайки (ГАЗ-14) конструкторы решили вернуться к "волговской" схеме, несколько усовершенствовав её. Для движения вперёд были предусмотрены режимы D, 2 и 1. Все три передачи включались только в положении селектора D, который являлся основным для езды. Режим 2 использовался для езды в сложных дорожных условиях (снег, гололёд), а при включении режима 1 и снижении скорости до 40 км/ч происходила принудительная фиксация коробки на первой передаче. При этом переключение с низших передач на высшие происходило на разной скорости в зависимости от положения педали газа – чем меньше был открыт дроссель, тем раньше включались высшие ступени. Такое особенность работы ГМП обеспечивала одновременно и плавность хода, и достаточную динамику разгона.

ГМП ГАЗ-14 получила Т-образный селектор с новыми режимами работы трансмисии Гидротрансформатор ГАЗ-14

Новшество Чайки ГАЗ-14 – Т-образный рычаг селектора ГМП, расположенный на центральном тоннеле пола. Он имел общепринятое в мире на тот момент последовательное переключение режимов P-R-N-D-2-1.

Селектор переключения режимов ГМП ГАЗ-14

На стоянке ГАЗ-14 удерживался как центральным трансмиссионным тормозом на карданном валу, так и полноценным "ручником" с ножной педалью, воздействующим на задние колёса.

Когда в конце восьмидесятых годов Чайку должны были осовременить, специально для ГАЗ-14-07 в МАДИ разработали новую автоматическую трансмиссию с принудительным переключением передач вручную — то есть, аналогом "типтроника"! Однако по личному распоряжению М.С. Горбачёва Чайку просто «пустили под пресс», заодно уничтожив всю техническую документацию на модель.

По сути, именно Чайка была первым советским легковым автомобилем, где в качестве коробки передач использовался исключительно автомат.

Параллельный мир советских автоматов: трансмиссии автомобилей ЗИЛ

Вскоре после начала работ по гидромеханическим передачам для легковых автомобилей ЗИЛ в Москве спроектировали экспериментальную ГМП Э111 для автомобиля ЗИС-110, но она не была полностью автоматической, поскольку основной передачей в двухступенчатой планетарной коробке была прямая, а понижающая включалась вручную. Прототипом "зиловской" коробки была трансмиссия Buick Roadmaster 1947 года, причем реального образца на заводе не было, и американскую конструкцию воссоздавали по сведениям, полученным из технической литературы.

Buick Roadmaster

Однако в дальнейшем на заводе пошли тем же путём, что и коллеги в Горьком: во время работ над будущим флагманом советского легкового автомобилестроения — лимузином высшего класса ЗИЛ-111 — за прототип ГМП взяли трансмиссию Powerflite автомобиля Chrysler Crown Imperial C-59 1953 года, конструкцию которой советские специалисты достаточно точно воспроизвели. Её отличительные особенности — двухступенчатая планетарная коробка передач с их гидравлическим переключением. Размер гидротрансформатора при этом увеличили с учетом того, что двигатель советской машины развивал более высокий крутящий момент.

Коробку Powerflite немного доработали под могучий «зиловский» двигатель

Кнопочный селектор Powerflite имел всего четыре режима работы трансмиссии

Не считая алфавита, американский (слева) и советский селекторы практически ничем не отличались

В дальнейшем конструкцию ГДТ упростили, одновременно улучшив плавность переключения передач.

ГМП ЗИЛ-111

Легковые автомобили ЗИЛ оснащались двухступенчатой ГМП с 1957 до 1975 года – аналогичной трансмиссией комплектовался и ЗИЛ-118 «Юность», о котором мы рассказывали.

Но при эксплуатации были выявлены недостатки двухступенчатой коробки, которые были особенно очевидны на фоне трехступенчатой трансмиссии Чайки — в первую очередь, всего две ступени не могли обеспечить эффективную работу коробки в требуемом диапазоне скоростей. В частности, передаточное число первой передачи (1,72) оказывалось слишком высоким, но при этом она не позволяла развивать скорость свыше 105 км/ч, из-за чего выполняемые на второй (прямой) передаче обгоны были несколько затруднены даже с учетом немалой мощности двигателя. Именно поэтому уже в 1966 году на ЗИЛе начали разработку трехступенчатой ГМП (передаточные числа: I-2,02; II-1,42; III-1,00; З.Х.-1,42), однако для её запуска в серийное производство потребовалось почти десятилетие. Зато планетарный механизм новой зиловской коробки получился настолько оригинальным, что на него даже выдали авторское свидетельство! Таким образом, спустя двадцать лет советским конструкторам удалось прийти к собственной конструкции автомата. Такой коробкой с 1975 года оснащались ЗИЛ-114/117.

Новые легковушки ЗИЛ в советский период получали и более современные коробки передач. Так, в 1978 году была запущена в серию ГМП 4104 для соответствующей модели ЗИЛ-4104 (115), развитием которой в 1982-м стала ГМП 4105. Её отличительной особенностью стал новый диапазон 1, на котором принудительно фиксировалась первая передача для движения в особых условиях (горная местность, малая скорость). В остальных режимах предполагалось для движения вперёд использовали режимы 2 (включаются только первые две передачи) и основной режим Д с использованием всего передаточного диапазона трансмиссии.

Не только дизайн: каждая новая модель ЗИЛ получала и модернизированный «автомат»

Увы, экспериментальный ЗИЛ-4112Р, который должен был стать представителем нового поколения правительственных лимузинов РФ, оснащался не отечественной ГМП, а пятиступенчатым автоматом Allison 1100, который производит подразделение Rolls-Royce.

Представительские лимузины ГАЗ и ЗИЛ всегда оснащались гидромеханической трансмиссией

С чужого плеча: Москвич 3-5-6 и ВАЗ-2103

Как можно заметить, автоматические трансмиссии, не считая нескольких сотен ранних Волг, в советское время оставались «уделом избранных» — прерогативой представительских лимузинов ГАЗ и ЗИЛ, в то время как обычные автомобили довольствовались классической механикой – не в последнюю очередь из-за того, что сложная трансмиссия не лучшим образом сочеталась с малолитражным двигателем относительно небольшой мощности. Но были и исключения из правил! Прототип новой модели Москвича 3-5-6, который должен был сменить классическое семейство 412, не только выкрасили эффектным «металликом», но и оснастили трехступенчатым автоматом компании BorgWarner. Увы, как и все остальные экспериментальные Москвичи С-серии, проект получился мертворождённым, причем отнюдь из-за технических недостатков.

Еще удивительнее, что советские Жигули тоже оснащались автоматической коробкой передач! Правда, Lada 1500S Automatic был не продуктом АвтоВАЗа, а результатом "тюнинга", проведённого голландским импортёром Lada. На "трёшку", а впоследствии и другие модели классического семейства, установили произведенный во Франции трёхступенчатый автомат General Motors 3L30 (Th280).

Обычные Жигули можно было купить даже с «автоматом»! Правда, совсем не в СССР

Однако простые советские граждане, если и ездили на «машине с автоматом», то обычно делали это за 5 копеек – например, купив билет для проезда на культовом уже ЛиАЗ-677 с двухступенчатой ГМП разработки ЛАЗ-НАМИ. Но это уже совершенно другая история.

Опрос

Какой советский автомат вам кажется наиболее совершенным?

Всего голосов:

история создания и развитие коробки передач

 

Коробка передач не всегда была такой, как сейчас. У ее развития тоже есть своя история. Ее необходимость остро встала, когда автомобилисты поняли, что необходим какой-то промежуточный механизм, способный менять крутящий момент помимо участия двигателя, так как его возможности ограничены всего лишь ограниченным диапазоном оборотов. Любой автоинструктор по вождению понимает, что сначала были созданы механические коробки, а потом автоматические. Но с чего все началось?

 

Изобретателем механической коробки переключения передач считается знаменитый немецкий инженер Карл Бенц. В 1887 году его супруга Берта тайно отправилась вместе с их сыновьями на первом автомобиле в мире навестить свою мать, на расстояние 80 километров. Путешествие оказалось очень сложным из-за несовершенства автомобильной конструкции. Трудность состояла не только в быстром износе тормозных механизмов, сделанных из кожаных ремней, и топлива, роль которого в те времена исполнял обычный пятновыводитель – средство под названием лигроин. Двигатель этого автомобиля был настолько слабым (его мощность равнялась всего лишь 0,8 лошадиным силам), что он не мог ехать под гору, и его приходилась заталкивать туда вручную. Именно после этого вояжа Бенц решил усовершенствовать автомобиль, установив на него вспомогательную передачу.

 

Первая МКПП была весьма примитивным устройством. Она представляла собой два шкива различного диаметра, установленные на ведущей оси. С валом мотора их соединял ремень. Рычаги помогали переставлять ремень. Со временем кожаные ремни по причине их низкой выносливости были заменены на цепь, а шкивы – на звездочки. Подобный механизм до сих пор успешно используется в велосипедах. Впоследствии появились синхронизаторы, позволившие частично автоматизировать процесс ручного переключения передач.

 

А вот автоматические коробки переключения передач впервые фигурировали в 1928 году, о чем мало кто знает. Автором этого детища автомеханики стал опять-таки немец – профессор Феттингер. В 1903 году он запатентовал самый первый гидротрансформатор, который впоследствии лег в основу разработки механизма первой в мире автоматической коробки передач, заменив роль сцепления в ее работе. Их начали использовать впервые на общественном транспорте – автобусах шведского производства. Первой же легковой моделью автомобиля с АКПП стал Бьюик в 1947 году.


Лучшие инструкторы по вождению:

    Автоинструктор Елена АКПП: Chevrolet LacettiОбучает в ЮАО, ЮВАО, Видном, Домодедове

    ОТЗЫВЫ

    Автоинструктор Марина АКПП: Kia Cerato МКПП: Chevrolet LanosОбучает в САО, Долгопрудном

    ОТЗЫВЫ

    Автоинструктор Ирина АКПП: Kia Cerato Обучает в СЗАО, ЗАО

    ОТЗЫВЫ

    Автоинструктор Наталья АКПП: Kia Spectra Обучает в ВАО, Балашихе,Реутове

    ОТЗЫВЫ

    Автоинструктор Олег АКПП: Chevrolet Lacetti МКПП: Chevrolet LanosОбучает в САО, Долгопрудном

    ОТЗЫВЫ

    Автоинструктор Надежда АКПП: Hyundai Accent Обучает в ВАО, Балашихе, Реутове, Железнодорожном

    ОТЗЫВЫ

    Автоинструктор Яна АКПП: Kia Spectra Обучает в САО, Долгопрудном

    ОТЗЫВЫ

    Автоинструктор Юлия АКПП: Chevrolet Lacetti МКПП: Chevrolet LanosОбучает в ВАО, ЮВАО, Люберцах, Реутове, Железнодорожном

    ОТЗЫВЫ

    Автоинструктор Светлана АКПП: Chevrolet Lacetti Обучает в СЗАО

    ОТЗЫВЫ

    Автоинструктор Татьяна МКПП: Chevrolet Lanos АКПП: Kia SpectrОбучает в Красногорске

    ОТЗЫВЫ

    Автоинструктор Пётр МКПП: Daewoo Nexia Обучает в СЗАО

    ОТЗЫВЫ

    Автоинструктор Оксана АКПП: Hyundai Accent Обучает в СВАО, Мытищах, Королёве, Пушкине

    ОТЗЫВЫ

    Автоинструктор Дмитрий АКПП: Volkswagen Golf МКПП: Chevrolet Lanos Обучает в СВАО, САО, СЗАО, Долгопрудном

    ОТЗЫВЫ

    Автоинструктор Оксана АКПП: Kia Spectra МКПП: Chevrolet Lanos Обучает в ЮАО, ЮЗАО, Видном, Подольске

    ОТЗЫВЫ

    Автоинструктор Дмитрий МКПП:Lada Granta Обучает в ЮВАО, Люберцах

    ОТЗЫВЫ

Основы истории передачи

| Mister Transmission

Больше никаких пропущенных ворот смены. Никаких гонок и гонок. Никаких рваных чулок, драматического педалирования сцепления на высоком каблуке. Ничего подобного. Просто нажмите на газ и вперед.

Появление автоматической трансмиссии сделало это, предложив переключение передач без шума и суеты. Первые автомобили предлагали только механическую коробку передач, которая в принципе была похожа на современные автомобили с ручным переключением передач. Эти автомобили имели две передачи переднего хода и одну передачу заднего хода, соединенных с двигателем через ряд педалей.Но по мере того, как автомобили становились больше, а движение на дорогах ухудшалось, инженеры начали искать способ «автоматически» переключать передачу с одной передачи на другую. Дизайнеры потратили десятилетия на совершенствование современной автоматической коробки передач. Здесь мы предлагаем краткое введение и обзор истории автоматической коробки передач.

Первые автоматические коробки передач

Первая автоматическая коробка передач была изобретена в 1921 году канадским паровозом Альфредом Хорнером Манро. Манро разработал свое устройство для использования сжатого воздуха, а не гидравлической жидкости, поэтому в нем не хватало мощности, и оно никогда не продавалось в коммерческих целях.Затем в 1930-х годах General Motors разработала первую автоматическую коробку передач с использованием гидравлической жидкости и представила трансмиссию Hydra-Matic в 1940 году.

Oldsmobile 1948 года стал первой моделью, в которой использовалась настоящая автоматическая коробка передач. Модель Hyrda-Matic, разработанная инженером GM Эрлом Томпсоном, рекламировалась как «величайшее достижение со времен самозапуска». В течение 1955 года Hydra-Matic подвергалась постоянным усовершенствованиям и усовершенствованиям, но базовая конструкция и использованная теория оставались неизменными на протяжении всего его удивительно длительного срока службы.General Motors заменила Hydra-Matic в 1956 году на Jetaway. «Джет» не имел большого успеха и в 1969 году быстро уступил место Turbo Hydra-Matic.

Трансмиссия Hydra-Matic

Оригинальная трансмиссия Hydra-Matic была одной из самых важных инноваций в истории автомобилестроения. Это была не первая автоматическая коробка передач, но она была первой, которая действительно работала, и ее оглушительный коммерческий успех проложил путь для каждого последующего автоматического переключения передач.

Эта технология появилась в удачный момент в истории, поскольку Северная Америка изобиловала победами во Второй мировой войне и создавала пар для послевоенного бума. Было произведено множество младенцев и машин (не обязательно в таком порядке). В эти машины сбросили тысячи автоматических коробок передач. Благодаря своей простоте и удобству использования, автоматическая трансмиссия предлагала автомобиль массам, выполняя обещание президента Гувера, которому поколение ранее обещало «машину в каждом гараже и курицу в каждом горшке».«По крайней мере, это расширило перспективу все более мобильной рабочей силы, способствовало потоку миграции в пригороды и позволило женщинам вернуться в экономику после военных действий.

Наиболее значительными изменениями / улучшениями в конструкции автоматической трансмиссии на сегодняшний день являются количество передних передач, которые теперь имеют трансмиссии, и переход с механического управления на электронное управление трансмиссией. Автоматические трансмиссии с механическим управлением достигли своего предела с точки зрения будущих улучшений, в то время как автоматические коробки передач с электронным (или компьютерным) управлением только коснулись поверхности возможностей.

.

История великих инноваций

Автоматические коробки передач - это находка. Они позволяют нам управлять автомобилем, не работая левой ногой, и позволяют держать обе руки на руле; просто вставьте его в «D» и вперед. Неудивительно, что в прошлом году, по данным EPA, 97% всех автомобилей имели всего 2 педали. Но есть энтузиасты, луддиты, которые любят неудобства, которые издеваются над автоматикой, называя ее «шалашами». Они утверждают, что переключать передачи и работать со сцеплением - это весело.Но давайте на минуту забудем об этих чудаках и сосредоточимся на истории одного из величайших изобретений в истории автомобилестроения.

Baker Electric с приводом от Джея Лено (слева) и Stanley Steamer, не путать с компанией по чистке ковров (справа)

Автомобили с автоматической коробкой передач, если не с автоматической коробкой передач, действительно были с нами с момента рождения автомобиля. В 1910-е это была трехсторонняя гонка между внутренним сгоранием, паром и электричеством. Последние 2 производили такой крутящий момент, что трансмиссии им вообще не понадобились.Но электромобили заряжались слишком долго и имели очень малый запас хода, в то время как паровые машины были тяжелыми и потребляли огромное количество воды. Двигатели внутреннего сгорания не развивают достаточный крутящий момент, поэтому им нужны были шестерни. В 20-х годах, когда внутреннее сгорание установило свое господство после изобретения электрического стартера и отказа от стартеров, ломающих руку, инженеры начали работать над автоматизацией процесса переключения передач.

Гидраматическая трансмиссия

Первой автоматической коробкой передач в серийном автомобиле была GM Hydramatic, представленная в 1939 году на автомобилях Cadillac и Oldsmobile.Трансмиссия имела 4 передние передачи, а мощность передавалась от двигателя через гидромуфту. Коробка передач была не такой быстрой и эффективной, как механическая, но покупатели любили отдыхать правыми руками. К февралю 1942 года, когда производство гражданских автомобилей было остановлено из-за войны, было продано 200000 автомобилей. В 1948 году Hydramatic перешла на рынок Pontiac, где коэффициент поглощения составил 70%. Buick и Chevrolet решили разработать собственную автоматику, Dynaflow и Powerglide соответственно. После пожара на заводе, производившем Hydramatics в 1953 году, Olds и Cadillac были вынуждены использовать Dynaflow, а Pontiac какое-то время использовали Powerglide.Оригинальный Hydramatic был снят с производства в 1956 году, хотя это название использовалось до 90-х годов. GM представила автомат для широкой публики, и к 1960 году 70% всех автомобилей в Америке имели 2 педали. Темпы роста продаж в Европе были намного ниже из-за гораздо более высокой цены на газ.

Поразительно, сколько времени потребовалось всем, чтобы предложить полностью автоматическую коробку передач. Наконец, в 1950 году Ford предложил один из них - Ford O-Matic, разработанный BorgWarner. Вклад Ford действительно был преимуществом по сравнению с GM: преобразователем крутящего момента.Гидротрансформатор увеличивает крутящий момент, как следует из названия, за счет использования статора (поясняется здесь). Компания Packard представила такую ​​функцию в 1949 году в своем Ultramatic, но это не была полностью автоматическая система. Packard также включил блокирующую муфту, которая на высоких скоростях обходила гидротрансформатор и предотвращала связанные с этим потери энергии. Эта система была принята позже из-за ее стоимости и сложности. Chrysler, поигравшись с полуавтоматикой, избавившейся от педали сцепления, но все еще требовавшей ручного переключения передач, наконец, присоединился к партии с Powerflite в 1954 году.Более мелкие автопроизводители, особенно иностранные, обычно покупали их у GM или BorgWarner. В 1969 году немецкая компания ZF начала производить свои собственные машины и со временем стала доминировать в этой области.

DAF Variomatic бесступенчатая трансмиссия

В 1958 году голландский автопроизводитель под названием DAF разработал систему, которая позволяла переключать передачи с переменным передаточным числом, а не ограничивалась ограниченным числом фиксированных передаточных чисел. Это была первая бесступенчатая трансмиссия в серийном автомобиле. Он предлагал улучшенную экономию топлива по сравнению с обычной автоматической коробкой передач, сохраняя при этом удобство, но владельцы, которые привыкли к тому, что их двигатели увеличивали обороты при увеличении скорости, были озадачены тем, как вариатор поддерживает постоянную частоту вращения двигателя.Кроме того, во время разгона вариатор будет поддерживать высокие обороты и производить много шума. Эти резиновые ленты также были не такими прочными, как стальные шестерни.

Гидротрансформатор Chrysler Lockup

Энергетический кризис 1970-х годов означал, что необходимы большие изменения. Старая система гидротрансформатора с блокировкой Packard была восстановлена. У большинства автомобилей было 3 скорости движения вперед, но теперь повсеместно стала использоваться 4-я повышающая передача. Дополнительная передача означает более низкие обороты на шоссе, что повышает эффективность. К 1990 году 4-ступенчатая автоматическая коробка передач была практически повсеместной и претерпела несколько изменений за 15 лет, помимо добавления электронного управления.

1991 BMW 7 серии

Затем, в 1991 году, BMW представила первую в истории 5-ступенчатую автоматическую коробку передач для своей флагманской 7-й серии. К 2000 году 5 скоростей станут стандартом для большинства роскошных автомобилей.

2002 BMW 7 серии

В 2002 году BMW 7 серии снова лидировал. На него было отвратительно смотреть, и у него была дьявольская электронная система управления iDrive, но у него была первая в истории 6-ступенчатая автоматическая коробка передач. И так начнется особенность номеров передач. 6-ступенчатая скорость завоевала популярность намного быстрее, чем 5-ступенчатая.У моего VW Rabbit 2009 года 6 передач.

2003 Мерседес S430

Всего год спустя Mercedes повысил ставку с 7-ступенчатой ​​автоматической коробкой передач на S430 и S500, и после 2007 года она станет стандартной для большинства их моделей.

VW «DSG» Трансмиссия

В 2003 году у нас появился другой тип трансмиссии, когда VW представил автоматическую коробку передач с двойным сцеплением для Golf R32. Система избавляется от гидротрансформатора в пользу пары мокрых сцеплений. Это обеспечивает чрезвычайно быстрое переключение передач и стало популярным на многих спортивных автомобилях.Фактически, Ferrari отказалась от всех переключений рычагов переключения передач в 2012 году и теперь использует только эту систему двойного сцепления.

2007 Lexus LS460

В 2007 году Lexus выпустил новую версию своего флагмана LS. У него, как вы уже догадались, был 8-ступенчатый автомат.

CVT также пережил возрождение в это время. Saturn, Mini и Ford на короткое время предложили его, а затем отказались от него. Nissan Xtronic будет предлагаться практически на каждой проданной машине, даже на больших Maxima и Murano. В 2010-х годах она станет стандартной коробкой передач в автомобилях эконом-класса.

2014 Jeep Cherokee

Следующие 7 лет были своего рода периодом наверстывания, так как последние 4 и 5 скоростей были понижены, и все перешло либо на 8 скоростей, либо на вариатор. К этому моменту, благодаря дополнительным шестерням и лучшей электронике, автоматика стала быстрее и экономнее, чем механические. Потом мы получили первую 9-ю скорость. На этот раз это был не гигантский роскошный седан, а небольшой внедорожник Jeep Cherokee 2014 года выпуска. Это также хорошо, потому что изначально было много проблем с шумом и медленным переключением передач, и было бы обидно иметь эти проблемы в Mercedes S-класса.

2017 Ford F-150 (слева) и 2017 Chevrolet Camaro ZL1 (справа)

В 2017 году мы получили первый 10-ступенчатый автомат. Это было совместное предприятие Ford и GM, которое впервые использовалось в F-150 и Camaro ZL1. И прежде чем вы спросите, Ford и Honda запатентовали 11-ступенчатые коробки передач.

Сингулярность передаточного числа

По данным Агентства по охране окружающей среды, именно так выглядел взрывной рост числа автоматических передних передач. Нам потребовалось 20 лет (с 1980 по 2000 год), чтобы перейти с 3 передач на 4 на легковых автомобилях.Нам потребовалось всего 10 (с 2000 по 2010 год), чтобы перейти с 4 до 5. Нам потребовалось всего 4 года (с 2010 по 2014), чтобы перейти с 5 до 6, и теперь мы выровнялись примерно до 6,5.

Nissan Leaf

Но по правде говоря, будущее, вероятно, вообще не будет шестернями. Как я уже говорил, электрика вырабатывает такой большой крутящий момент, что им не нужна помощь сложной, тяжелой и дорогой трансмиссии. А отдача от дополнительных шестерен будет уменьшаться, и наступит момент, который мы, возможно, уже достигли, когда дополнительные затраты и сложность большего числа шестерен того не окупятся.

Итак, это автоматическая коробка передач. Замечательное изобретение, сделавшее вождение проще и проще для всех. И энтузиастам, которые сетуют на людей, которым не хватает «радости» изнашивания левой ноги и правой руки: они могут засунуть педали сцепления туда, где не светит солнце.

.

АКПП - Wikiwand

Для более быстрой навигации этот iframe предварительно загружает страницу Wikiwand для Автоматическая коробка передач .

Подключено к:
{{:: readMoreArticle.title}}

Из Википедии, свободной энциклопедии

{{bottomLinkPreText}} {{bottomLinkText}} Эта страница основана на статье в Википедии, написанной участники (читать / редактировать).
Текст доступен под Лицензия CC BY-SA 4.0; могут применяться дополнительные условия.
Изображения, видео и аудио доступны по соответствующим лицензиям.
{{current.index + 1}} из {{items.length}}

Спасибо за жалобу на это видео!

Пожалуйста, помогите нам решить эту ошибку, написав нам по адресу support @ wikiwand.com
Сообщите нам, что вы сделали, что вызвало эту ошибку, какой браузер вы используете и установлены ли у вас какие-либо специальные расширения / надстройки.
Спасибо! .

История автомобильной трансмиссии

ПРИВОД

Передача мощности от двигателя на колеса автомобиль имеет представлял, казалось бы, бесконечную проблему для заднего привода, передний привод, полный привод, передний двигатель, задний двигатель и средний двигатель автомобили, продольные, поперечные, вертикальные, наклонные и плоские двигатели, а также удивительный набор оборудования между ними. Печально известный 1877 год Джорджа Селдена патент был на переднеприводный лафет с поперечным 3-х цилиндровым двигателем, предвосхищая Chevy / Suzuki Sprint более чем на столетие.Когда дело доходит до конструкции автомобилей, очень мало новых идей, только прогрессивно успешные адаптации старых концепций.

Сердце трансмиссии - трансмиссия. Потому что бензиновые двигатели развивают свой крутящий момент в очень узком диапазоне скоростей, несколько передач необходимо для достижения полезной скорости движения. (Паровые двигатели и электродвигатели могут использоваться в автомобилях без коробки передач.)

Современную трансмиссию представила пара французов - Луи-Рене Панар и Эмиль Левассор - в 1894 году.У инженеров пригласили прессу на демонстрацию «самых революционных прогресс на сегодняшний день в краткой истории автомобилестроения ». К сожалению, двигатель их демонстрационного автомобиля отказал, и они были сводится к тому, чтобы рассказать мелом о теории передачи с несколькими редукторами скучающий пресс-корпус.

Один журналист 19-го века назвал свое изобретение "еще одним фокусом-покусом". шарлатанов, пытающихся нажиться на увлечении публики новым автомобиль. "Может быть, изобретателям стоило пропустить технические разговоры и просто использовал описание, позднее приписываемое Панара: "Это жестоко, но это работает! »

Автомобили того времени передавали мощность двигателя на колеса в простой форме. мода, которую не-инженерам было легко визуализировать.Двигатель пригнал набор конических редукторов, которые приводили в движение вал и шкив. Кожаные ремни проходит между шкивом и зубчатыми колесами на оси. Одно колесо, маленький, завел машину, зацепившись с зубчатым венцом на одном из ведущие колеса. Затем большое колесо взяло верх, чтобы машина ехала вперед. на максимальной скорости 20 миль в час. Если машина натолкнулась на холм, которого у нее не было сила для подъема, водитель останавливался, чтобы он мог задействуйте маленькое колесо.

Так поступил британский пионер автомобилестроения Ф.У. Ланчестер описывает трансмиссии в его машинах: "Одна ВЫСОКАЯ передача с ременным приводом, которая справится со всем и одна НИЗКАЯ передача с ременным приводом на случай, если автомобилю придется залезть на дерево ».

Только через год после их катастрофической пресс-конференции Панхард и Левассор вернули себе репутацию. В это время у них появился первый машина готова к прессу для езды. С его помощью они сильно изменили умы.

То, что Панар-Левассор 1895 года был революционным, а не трансмиссией одна, но вся схема трансмиссии.Фактически, он служил прототип для большинства автомобилей, построенных с тех пор за 90 лет. в отличие от других автомобилей того времени, он обладал вертикально установленным двигателем в передней части автомобиль, который приводил в движение задние колеса через сцепление, 3-ступенчатую скользящую передачу трансмиссия и мост с цепным приводом. Единственные современные функции, отсутствующие в В установке были дифференциал заднего моста и карданный вал. Они пришли три года спустя, в 1898 году, когда миллионер, ставший любителем автомобилей Луи Renault подключил вертикальный двигатель с трансмиссией к «живому» заднему мосту. с помощью металлического вала.

Живой задний мост - который Renault адаптировал из идеи, разработанной в 1893 г. американцем К. Э. Дурье - был назван дифференциал заднего моста. Он использовал несколько передач, чтобы решить проблему быстрого износа шин, что привело к поворотам с «мертвыми» осями, используемыми всеми другими автопроизводителями. «Дифференциальный» относится к способности устройства поворачивать внешнее движение колесо быстрее, чем внутреннее ведущее колесо, что исключает задиры шины в оказывается.

К 1904 году механическая коробка передач с скользящим механизмом Panhard-Levassor была принят большинством автопроизводителей.В той или иной форме он оставался в употреблении до недавнего времени. Очевидно, улучшения были, самые примечательным является изобретение системы синхронизации, которая позволяет привод и ведомые шестерни должны плавно приводиться в зацепление друг с другом без столкновение передач. Эта система позволяет обоим парам шестерен достигать одинаковых скорость, прежде чем они будут задействованы. Первый из этих синхронизаторов трансмиссии была представлена ​​Cadillac в 1928 году. запатентованная Porsche конструкция сегодня широко используется.

Между тем, когда была представлена ​​скользящая шестерня-передача, и совершенство синхронизатора, были и другие попытки сделать его водителю легче переключать передачи. Одним из них была планетарная передача в Ford Model T 1908 года. У него была центральная шестерня, называемая «солнечной» шестерней, в окружении трех «планетарных» шестерен. Сегодня планетарные передачи получили большее распространение. используется в АКПП, чем в МКПП.

Однако некоторые довольно сложные планетарные механические коробки передач все же эволюционировали.Один был разработан Уолтером Уилсоном и назывался Wilson. Преселектор. Он появился в 1930 году.

Эта система передач, в которой использовались четыре отдельных планетарных ряда, позволяла водитель должен предварительно выбрать одно передаточное число, перемещая небольшой рычаг на рулевая колонка. водитель может затем "заказать" конкретный предварительно выбранный передачи, нажав ножную педаль. Это привело к выходу распределительного вала из зацепления. передачи и одновременно позвольте заранее выбранной передаче включиться.

Все конструкции трансмиссии со времен установки Панара-Левассора преследовали одну цель общее - облегчить переключение передач.Очевидно, легче всего переложить трансмиссия автоматическая. Это строго американское нововведение.

Первый автомат был изобретен в 1904 году братьями Стертевант из Бостон. Он обеспечивал две передние скорости, которые были включены и отключены. за счет действия центробежных грузов без ножного управления сцепление. По мере увеличения оборотов двигателя грузы поворачивались для зацепления лент. - сначала низкую, а затем высшую передачи. Блок вышел из строя потому что грузы часто разлетались.

Следующая значительная попытка автоматической коробки передач была предпринята Рео ин. 1934. Названный Reo Self-Shifter, на самом деле это были две трансмиссии. соединены последовательно. При обычном вождении один блок сам себя переключает на повышенную передачу автоматически в зависимости от скорости автомобиля за счет включения центробежное многодисковое сцепление - почти та же идея, что и Стуртевантс. Вторая передача переключалась вручную и использовалась только когда требовалась пониженная передача.

В 1937 году Oldsmobile выпустил четырехступенчатую полуавтоматическую трансмиссию. называется «Автоматическая безопасная трансмиссия» (AST).Водитель подавил педаль сцепления и переключена на задний ход или в один из двух диапазонов переднего хода: низкий или Высоко. На низком уровне трансмиссия автоматически переключается с первой на вторую; в High она сместилась с третьего на четвертое. Изменения в каждом диапазоне были автоматический за счет давления масла и два планетарных редуктора с гидравлическим приводом редукторы. Точки переключения были предварительно настроены в соответствии со скоростью автомобиля. Этот Трансмиссия AST за 80 долларов была установлена ​​примерно на 28 000 Oldsmobile 1938 года выпуска. Аспект "безопасности" относится к утверждению, что водитель может сосредоточиться на дорога, а не занята перестановкой.Значение AST в том, что это был предшественник трансмиссии GM Hydra-Matic, которую Oldsmobile представленный в 1939 году и ставший доступным на моделях 1940 года. В 1938 году Buick представила пятиступенчатую полуавтоматическую трансмиссию в Special, но она была настолько подвержен неприятностям, что в следующем году его бросили.

Hydra-Matic состояла из трех планетарных передач, которые работали гидравлически. Гидравлическая муфта использовалась для соединения двигателя и передача инфекции. Кредит за усовершенствование гидравлической муфты принадлежит Chrysler, который разработал концепцию в 1937 году.Однако Крайслер не воспользовался до 1941 года, когда трансмиссия Chrysler Fluid Drive была введен. Это был не автомат, а стандартная коробка передач. с гидромуфтой, а не сцеплением.

К 1948 году автоматическая коробка передач превратилась в гидравлическую. известный сегодня преобразователь соединен с планетарным редуктором. Первый пользовался конвертером был бьюик. В 1948 году Buick предложил полностью автоматический Dynaflow. трансмиссия как опция за 244 доллара на Roadmaster.В течение трех лет 85 процентов у Buicks был Dynaflow. Dynaflow был моделью для современных автоматические трансмиссии. Вскоре последовали другие с аналогичными агрегатами - Chevrolet. Powerglide, Fordomatic и Merc-O-Matic в 1950 году; и Chrysler M-6 Torque Преобразователь АКПП 1951 г.

Это еще несколько интересных событий в истории трансмиссии и приводы:

  • На заре трансмиссий, с кожаной обивкой, многодисковые, масляные муфты были обычным явлением.Хотя первое использование сухого однодисковое сцепление было изготовлено Duryea в 1893 году, только в 1921 году была разработана конструкция, которая не перегорит за несколько сотен миль, в основном благодаря англичанину Герберту Фруду, который усовершенствовал более прочный фрикционные материалы.
  • Универсальные шарниры были впервые представлены на модели Peerless 1902 года. 1908 год Франклин был первым автомобилем, в котором использовались карданные шарниры на роликовых подшипниках. 1930 г. Компания Hupmobile первой разработала карданные шарниры с игольчатыми подшипниками, и именно здесь мы стоять сегодня.
  • Хотя блокировки дифференциала были впервые применены на паровозе в 1903 г. обеспечивают сцепление колес на скользкой дороге, только в 1956 г. серийный дифференциал повышенного трения для популярного автомобиля был произведен Студебеккер.
  • В 1906 году Отто Захов и Уильям Бессердич из Клинтонвилля, Висконсин построил автомобиль с первым успешным полноприводным автомобилем. Год позже они основали компанию под названием Four Wheel Drive Auto. Ко.
  • В 1913 году Packard сделала важный шаг в дифференцированном развитии с введением спирально-конического кольца и набора шестерен, снижающих шум уровень производился в задней оси.В 1926 году компания Packard представила заднего моста с гипоидной передачей шум вообще перестал быть проблемой, если только не испортился дифференциал.
  • В 1934 году автоматическая повышающая передача была представлена ​​на Chrysler и DeSoto Airflow.
  • Последняя разработка в области трансмиссии, кажется, непрерывно вариаторная АКПП, или вариатор. Вариатор приводится в движение металлическим звено ремня. Мы прошли полный цикл за 100 лет, вернувшись к ременной передаче!
.

Кто изобрел машину? | Живая наука

История автомобиля - длинная и извилистая дорога, и определить, кто именно изобрел автомобиль, непросто. Но если вы перемотаете назад эволюцию автомобилей мимо GPS, антиблокировочной системы тормозов и автоматических трансмиссий и даже мимо Model T, в конце концов вы попадете в Benz Motor Car No. 1, недостающее звено между автомобилями и гужевыми багги.

Карл Бенц запатентовал трехколесный автомобиль, известный как Motorwagen, в 1886 году.Это был первый настоящий современный автомобиль. Бенц также запатентовал свою собственную систему дроссельной заслонки, свечи зажигания, переключатели передач, водяной радиатор, карбюратор и другие основы автомобиля. В конце концов Бенц построил автомобильную компанию, которая существует до сих пор как Daimler Group.

Долгая история автомобиля

Бенц запатентовал первый автомобиль с бензиновым двигателем, но он не был первым провидцем самоходных транспортных средств. Некоторые основные моменты в истории автомобиля:

  • Леонардо да Винчи нарисовал механизированную тележку без лошади в начале 1500-х годов.Как и многие его конструкции, он не был построен при его жизни. Тем не менее, точная копия выставлена ​​в замке Кло-Люсе, последнем доме Леонардо, а ныне музее.
  • Парусные колесницы, приводимые в движение ветром, использовались в Китае, когда приезжали первые жители Запада, и в 1600 году Саймон Стивен из Голландии построил одну, которая перевозила 28 человек и преодолевала 39 миль (63 км) за два часа, по данным General Motors. .
  • Француз Николай-Жозеф Кюньо построил в 1769 году самоходную машину с паровой машиной.Тележка, предназначенная для перемещения артиллерийских орудий, двигалась пешком (2 мили в час или 3,2 км / ч) и должна была останавливаться каждые 20 минут, чтобы создать новый поток пара.

Двигатели внутреннего сгорания

Важнейшим элементом современного автомобиля является двигатель внутреннего сгорания. Этот тип двигателя использует взрывное сгорание топлива, чтобы толкать поршень внутри цилиндра. Движение поршня вращает коленчатый вал, который соединен с колесами ведущего вала автомобиля. Как и сам автомобиль, двигатель внутреннего сгорания имеет долгую историю.Неполный список разработок включает:

  • 1680: Христиан Гюйгенс, более известный своим вкладом как астроном, разработал, но так и не построил двигатель внутреннего сгорания, работающий на порохе.
  • 1826: англичанин Сэмюэл Браун переделал паровой двигатель, чтобы он сжигал бензин и поместил его на повозку, но этот прототип автомобиля также так и не получил широкого распространения.
  • 1858: Жан Жозеф-Этьен Ленуар запатентовал двигатель внутреннего сгорания двойного действия с электрическим искровым зажиганием, работающий на угольном газе.Он усовершенствовал этот двигатель, чтобы он работал на бензине, прикрепил его к трехколесной повозке и проехал 50 миль.
  • 1873: Американский инженер Джордж Брайтон разработал двухтактный керосиновый двигатель. Считается первым безопасным и практичным масляным двигателем.
  • 1876: Николаус Август Отто запатентовал первый четырехтактный двигатель в Германии.
  • 1885: Готлиб Даймлер из Германии изобрел прототип современного бензинового двигателя.
  • 1895: Рудольф Дизель, французский изобретатель, запатентовал дизельный двигатель, который был эффективным двигателем внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия.

Электромобили

Электромобили были доступны в середине 19-го века, но потеряли популярность после того, как Генри Форд разработал свою модель T, по данным Министерства энергетики США. Однако в последние годы электромобили вернулись. Только в 2016 году в Соединенных Штатах было продано более 159 000 электромобилей, из них более половины - только в Калифорнии. Эта технология, как и двигатель внутреннего сгорания, также имеет долгую историю, которую трудно указать одному изобретателю.

Два изобретателя обычно приписывают независимое изобретение первого электромобиля: Роберт Андерсон, шотландский изобретатель, и Томас Дэвенпорт, американский изобретатель, в 1830-х годах, согласно AutomoStory. Первая аккумуляторная батарея была изобретена в 1865 году французским физиком Гастоном Плантом, который заменил неперезаряжаемые батареи, используемые в ранних моделях электромобилей. Вот некоторые из следующих нововведений:

  • Камиль Фор, французский химик, в 1881 году усовершенствовал конструкцию свинцово-кислотных аккумуляторов компании Plante, чтобы сделать электромобили жизнеспособным выбором для водителей.
  • Уильям Моррисон из Де-Мойна, штат Айова, был первым, кто успешно построил электромобиль в Соединенных Штатах в 1891 году.
  • Камилла Женаци, бельгийский автогонщик, построила и участвовала в гонках на электромобиле, установив новый рекорд наземной скорости 62 миль в час (100 км / ч) в 1899 году. Его автомобиль назывался La Jamais Contente (что означает «никогда не удовлетворенный»).
  • Фердинанд Порше, немецкий автомобильный инженер, изобрел первый гибридный автомобиль в 1900 году.
  • Томас Эдисон разработал в 1907 году никель-щелочную батарею, которая была более прочной и менее опасной, чем свинцово-кислотные батареи, используемые в автомобилях.Батарея не понравилась большинству потребителей, так как у нее была более высокая начальная стоимость, но она была внедрена в грузовых автомобилях нескольких компаний из-за ее долговечности и большей дальности действия.

Электромобили продолжали набирать популярность, и в 1895 году состоялась первая автомобильная гонка в Соединенных Штатах - 52-мильный «рывок» из Чикаго в Уокиган, штат Иллинойс, и обратно, который занял у победителя 10 часов 23 минуты (в среднем скорость 5 миль / ч / 8 км / ч) - было шесть статей, две из которых были электромобилями, согласно журналу Smithsonian.По данным Министерства энергетики, к 1900 году у службы такси Нью-Йорка было около 60 электромобилей, и примерно треть автомобилей в США были электрическими.

Когда Генри Форд представил модель T в 1908 году, недорогой и высококачественный автомобиль с бензиновым двигателем стал очень популярным, и, по данным Министерства энергетики, начался упадок электромобилей. К 1920-м годам бензин стал дешевле и доступнее, и все больше американцев путешествовали на большие расстояния.Электромобили не обладали таким запасом хода, как автомобили с бензиновым двигателем, а электричество по-прежнему было недоступно во многих сельских городах, что делало автомобили с бензиновым двигателем предпочтительным вариантом.

В 1976 году Конгресс принял Закон об исследованиях, разработках и демонстрациях электрических и гибридных транспортных средств из-за роста цен на нефть, нехватки бензина и зависимости от иностранной нефти. Многие автомобильные компании начали исследовать и разрабатывать новые топливосберегающие и электрические варианты, хотя до 1990-х годов этого не произошло.

Toyota Prius, разработанная и выпущенная в Японии в 1997 году, была первым серийным гибридным автомобилем в мире, который был доступен во всем мире к 2000 году. Гибридный автомобиль Honda Insight был выпущен в США в 1999 году.

Tesla Motors начал разработку и производство роскошного полностью электрического автомобиля, способного проехать более двухсот миль на одной зарядке в 2003 году, а первая модель была выпущена в 2008 году. Chevrolet Volt, выпущенный в 2010 году, был первым доступным подключаемым гибридом, который использовал бензиновый двигатель, чтобы увеличить запас хода автомобиля, когда аккумулятор разряжен.Nissan LEAF был также выпущен в 2010 году и был более доступен для публики, чем Tesla Model S.

Сегодня почти все крупные и многие небольшие автомобильные компании разрабатывают свои собственные электрические и гибридные модели.

Инновационный и предпринимательский

Карл Бенц, изобретатель первого практичного современного автомобиля. (Изображение предоставлено Daimler.com)

Карлу Бенцу принадлежит заслуга в изобретении автомобиля, потому что его машина была практичной, использовала бензиновый двигатель внутреннего сгорания и работала так, как современные автомобили.

Бенц родился в 1844 году в Карлсруэ, городе на юго-западе Германии. Его отец был железнодорожником, погибшим в аварии, когда Бенцу было 2 года. Несмотря на бедность, мать Бенца поддерживала его и его образование. Он был принят в Университет Карлсруэ в 15 лет и окончил его в 1864 году со степенью инженера-механика.

Первое предприятие Benz по производству чугуна и листового металла провалилось. Однако его новая невеста, Берта Рингер, использовала свое приданое, чтобы профинансировать новый завод по производству газовых двигателей.Получив прибыль, Бенц смог начать строительство безлошадного газового экипажа.

Бенц построил три прототипа своего автомобиля в частном порядке к 1888 году, когда Берта решила, что пришло время для прессы. Рано утром Берта взяла последнюю модель и отвезла двух сыновей-подростков 66 миль до дома своей матери. Попутно ей пришлось импровизировать ремонт кожи обуви, заколки для волос и подвязки.

Успешная поездка показала Бенцу, как улучшить машину, и показала сомнительной публике, что автомобили полезны.В следующем году Benz продемонстрировал Motorwagen Model 3 на Всемирной выставке в Париже.

Бенц умер в 1929 году, всего через два года после того, как он объединился с компанией-производителем автомобилей Готтлиба Даймлера и образовал то, что сегодня называется Daimler Group, производителем Mercedes-Benz.

Дополнительная информация от Рэйчел Росс, автора Live Science.

Дополнительные ресурсы

.

Как работают автоматические коробки передач | HowStuffWorks

В последнем разделе мы обсудили, как каждое передаточное число создается трансмиссией. Например, когда мы обсуждали овердрайв, мы сказали:

В этой трансмиссии, когда задействована повышающая передача, вал, прикрепленный к корпусу гидротрансформатора (который прикреплен болтами к маховику двигателя), соединяется муфтой с водилом планетарной передачи. Малая солнечная шестерня вращается с обгонной муфтой, а большая солнечная шестерня удерживается лентой повышающей передачи.К турбине ничего не подключено; единственный ввод идет из корпуса преобразователя.

Чтобы перевести трансмиссию в режим повышенной передачи, многие вещи должны быть соединены и отключены с помощью муфт и лент. Водило планетарной передачи соединяется с корпусом гидротрансформатора с помощью муфты. Маленькое солнышко отсоединяется от турбины с помощью муфты, так что она может свободно вращаться. Большая солнечная шестерня прикреплена к корпусу ремнем, чтобы она не могла вращаться. Каждое переключение передач запускает серию подобных событий с включением и выключением различных муфт и лент.Давайте посмотрим на группу.

Полосы

В этой передаче есть два диапазона. Ленты в трансмиссии - это буквально стальные ленты, которые охватывают секции зубчатой ​​передачи и соединяются с корпусом. Они приводятся в действие гидроцилиндрами внутри корпуса трансмиссии.

На рисунке выше вы можете увидеть одну из полос в корпусе трансмиссии. Зубчатая передача снята. Металлический шток соединен с поршнем, который приводит в действие ленту.

Выше вы видите два поршня, которые приводят в действие ленты. Гидравлическое давление, подаваемое в цилиндр с помощью набора клапанов, заставляет поршни нажимать на ленты, фиксируя эту часть зубчатой ​​передачи на корпусе.

Муфты в трансмиссии немного сложнее. В этой трансмиссии четыре сцепления. Каждое сцепление приводится в действие гидравлической жидкостью под давлением, которая входит в поршень внутри сцепления. Пружины обеспечивают отключение сцепления при снижении давления.Ниже вы можете увидеть поршень и барабан сцепления. Обратите внимание на резиновое уплотнение на поршне - это один из компонентов, который заменяется при ремонте трансмиссии.

На следующем рисунке показаны чередующиеся слои фрикционного материала сцепления и стальных дисков. Фрикционный материал имеет шлицы с внутренней стороны, где он сцепляется с одной из шестерен. Стальной диск имеет шлицы снаружи, где он фиксируется на картере сцепления. Эти диски сцепления также заменяются при ремонте трансмиссии.

Давление на муфты подается через проходы в валах. Гидравлическая система контролирует, какие муфты и ленты находятся под напряжением в любой момент.

.

Смотрите также