Кто придумал коробку передач

«Механика» - это, конечно, хорошо и многим очень удобно. Однако большинство из нас, женщин, предпочитают коробку-автомат. Это несколько упрощает жизнь, когда рядом сидит карапуз, в голове список покупок, а на дороге черти что. Кто же сделал нашу жизнь хоть немного, но легче?

Идея создания трансмиссии с автоматической коробкой передач, возникла еще в начале прошлого столетия. Впервые ее установили в шведский автобус фирмы «Лисхольм-Смит» 1928 года. В серийное производство коробка-автомат пришла лишь через 20 лет, а именно, в 1947 году в автомобиле Buick Roadmaster. Изобрел ее немецкий профессор Феттингер.

Первопроходцами также стали Mercedes. Они выпустили в 1914 году небольшую партию автомобилей с коробкой передач, которую можно отдаленно назвать автоматической.

В 30-х годах такие фирмы, как Chrysler, Ford и GMC, вплотную подошли к освоению серийного производства автомобилей с автоматической трансмиссией, и первой из них была GMC, которая в 1940 году стала внедрять автоматическую коробку передач.

Дальнейшее развитие автоматических коробок передач, вплоть до начала 80-х годов ХХ века, шло по принципу освоения технологий и улучшения качества АКПП.  Каких— либо принципиально новых решений здесь не использовалось.

В то же время гидравлическая система управления АКПП постоянно улучшалась. Ее стремились довести до полного совершенства. Лидерами как всегда были Mercedes.

Начиная с 80-х годов прошлого столетия производители автомобилей стали использовать электронную систему управления автоматической коробкой передач. Впервые это сделала в 1983 году фирма Toyota. Затем Ford и Chrysler, которые представили ультрасовременные удобные модели.

Коробка передач. Сравнение трансмиссий, плюсы и минусы

Что такое коробка передач (трансмиссия) и для чего она нужна.

Нужно отметить, что коробки передач получили распространение не только в транспортных средствах. Широко применяют коробки переключения в промышленных механизмах, станках на производстве.

С момента появления автомобилей на дорогах производители совершенствовали не только двигатели, но и коробки переключения передач. Развитие данного направления привело к появлению современных автомобилей с разными видами трансмиссий.

Виды трансмиссий

Более чем столетняя история развития автомобилестроения принесла в современный мир не только экологичные и мощные двигатели, но и усовершенствованные коробки переключения передач. На сегодняшний день на автомобили устанавливаются четыре основных типа коробок переключения передач:

1.       Механическая коробка переключения передач

2.       Автоматическая коробка переключения передач

3.       Роботизированная коробка переключения передач

4.       Вариативная (бесступенчатая) коробка переключения передач

Разберем подробнее каждый тип коробки.

Механическая коробка передач (Механика, МКПП)

                Особенность работы двигателя внутреннего сгорания в том, что рабочая мощность развивается только в небольшом диапазоне оборотов. По этой причине для изменения крутящего момента необходим дополнительный механизм.

История создания уходит более чем на сто лет назад, а изобретение принадлежит Карлу Бенцу. Конструктивно, устройство первой коробки было примитивным и крайне простым. Механизм коробки был реализован из пары шкивов разного диаметра, которые были расположены на ведущем валу, шкивы соединялись с валом двигателя при помощи ремня. В зависимости от условий движения ремень при помощи специально предусмотренного рычага переставлялся с одного шкива на другой. Это позволяло изменять крутящий момент, передающийся на ведущие колеса. Такой простой механизм нашел применение и в современном мире, передачи на велосипедах переключаются по тому же принципу.

Современные механические коробки значительно дальше шагнули от такого механизма. Конструктивно коробка состоит из набора шестерен, а изменение передаточного осуществляется путем введения шестерен в зацепление при помощи рычага.

Механические КПП могут оснащаться разным количеством ступеней. Самой популярной является пятиступенчатая коробка. В свою очередь коробки переключения передач механического типа подразделяются на двухвальные и трехвальные коробки.

Двухвальные механические коробки переключения передач устанавливаются на автомобили, оснащенные передним приводом. Трехвальные коробки переключения передач устанавливаются на легковые и грузовые автомобили, которые могут комплектоваться как передним так и задним приводом.

Плюсы МКПП:

·      Простая и надежная конструкция

·      Более легкое управление автомобилем в условиях бездорожья

·      Движение в экономичном режиме

·      Недорогое обслуживание

Минусы МКПП:

·      Неудобство управления в сложном городском режиме

Автоматические коробки передач (Автомат, АКПП)

Идея комфортного управления автомобилем родилась практически сразу с появлением самого автомобиля. Такой комфорт могло бы обеспечить автоматическое переключение передач. Но реализовать данную идею смогли не сразу. В серию, автомобили с автоматической коробкой переключения передач попали только в 1947 году, АКПП стали комплектовать автомобили фирмы Buick.

Хотя на самом деле серийные автоматические коробки переключения передач появились немного раньше. АКПП оснащались городские автобусы в Швеции еще в 1928 году.

Нужно отметить что, к появлению гидромеханической коробки передач привели три независимые линии разработок, позже которые были объединены в ее конструкции. В основу АКПП встал гидротрансформатор, изобретение профессора Феттингера, патент на который им был получен еще в 1903 году. Два других элемента - это планетарный редуктор и гидравлическая система управления.

Современная автоматическая коробка переключения передач, в отличие от классической механики, работает в иных условиях и по другому принципу, хоть и основное назначение неизменно.

Гидротрансформатор или преобразователь крутящего момента, включает в себя насос, турбину и статор. Все детали гидротрансформатора заключены в общем корпусе. Гидротрансформатор заполнен специальным маслом, насос создает внутри гидротрансформатора поток масла, который вращает колесо статора и турбину. Тем самым передавая крутящий момент с двигателя.

Планетарная передача состоит из нескольких шестерен (они называются планетарными или сателлитами), вращающихся вокруг центральной шестерни. Планетарные шестерни фиксируются вместе с помощью водила. Кроме этого, дополнительная внешняя кольцевая шестерня имеет внутреннее зацепление с планетарными шестернями. Сателлиты, закрепленные на водиле, вращаются вокруг центральной шестерни, внешняя шестерня – вокруг сателлитов. Передаточные отношения достигаются путем фиксации различных деталей относительно друг друга. Для получения большего диапазона передаточных чисел в современных коробках используется несколько планетарных передач.

Гидравлика работает в полном симбиозе с остальными частями АКПП и ее работу можно сравнить с кровеносной системой. Жидкость, используемая в качестве рабочей, помимо создания давления в системе, обладает так же набором полезных функций. Таких как смазывание, отвод тепла и очищение внутренностей АКПП от загрязнений.

Плюсы АКПП:

·         Комфорт и удобство управления

·         Способность менять передачи при полной мощности двигателя

·         Плавность хода во время переключения передач

·         Защита деталей двигателя от перегрузок при выборе неверной передачи

Минусы АКПП:

·      Стоимость и периодичность обслуживания

·      Больший расход топлива

·      Низкий КПД

·      Меньшая динамика автомобиля

Роботизированные коробки передач (Роботы)

Роботизированная коробка передач - это логическое продолжение развития механической коробки. Робот это не что иное, как механическая КПП, в которой выжим сцепления и переключение передач выполняют два сервопривода (актуатора), управляемые электронным блоком. По факту робот впитал в себя все положительные стороны механической кпп и удобство автомата.

Первый прототип робота появился в 1939 году, Адольф Кегресс создал трансмиссию с двойным сцеплением, но дальнейшее развитие этого перспективного изобретения остановилось на следующие 40 лет. Всему виной отсутствие финансирования проекта.

В серию роботизированные коробки передач попали очень нескоро, но обкатать технологию решились инженеры Porsche. Роботы внедрили на модели 956 и 962С, машины предназначались для кольцевых гонок. К сожалению, недоработка конструкции и значительный вес коробки не позволил технологии выйти за пределы трека.

Серийная роботизированная коробка появилась только в 2003 году. Отважилась на такой шаг компания Volkswagen, установив преселективную трансмиссию на спорт версию модели Golf 4 R32. Производителем коробки была компания BorgWarner. По сей день концерн VAG активно продвигает этот тип коробок на своих моделях.

Особенность такой коробки заключается в конструкции, а именно в наличии двух сцеплений. Принцип работы такой коробки состоит в том, что на одно сцепление завязаны четные передачи, а на второе нечетные. В процессе движения крутящий момент передается по одному сцеплению, т.е. диск сомкнут. В это же время диск второго сцепления разомкнут, но внутри самой коробки следующая передача уже сформирована и когда приходит время переключения, первый диск просто размыкается, а второй синхронно смыкается. Такая схема работы обеспечивает плавность переключения и отсутствие рывков.

В свою очередь, роботизированные коробки делятся на два типа:

·   С мокрым сцеплением - используют на автомобилях с мощным двигателем, крутящий момент которых превышает 350 Нм.

·   С сухим сцеплением – используют на автомобилях с маломощными двигателями до 250 Нм крутящего момента.

Плюсы Робота:

·         Плавность переключения и хода

·         Высокий КПД

·         Экономичный расход топлива

·         Высокая динамика

·         Возможность выбора режима работы трансмиссии

Минусы Робота:

·         Малая надежность, как самой конструкции, так и мехатроника

·         Стоимость обслуживания и ремонта

·         Чувствительность к тяжелым дорожным условиям

Вариаторные трансмиссии (Вариаторы)

Вариаторные трансмиссии (CVT) считаются прямыми последователями классических гидромеханических кпп. Есть устойчивое мнение, что за CVT – коробками будущее, опять таки, учитывая городскую эксплуатацию автомобилей. Особенный упор на трансмиссии CVT делают японские производители, такие как Nissan и Subaru. Первая вариаторная коробка серийно появилась на автомобиле марки DAF в 50-е годы XX-века. Этим автомобилем оказался не грузовик, как многие могли подумать, а маленький легковой автомобиль.

К сожалению, особой надежностью и длительным ресурсом конструкция не отличалась. Компания Volvo в свою очередь, долгие годы пыталась развить технологию, но все закончилось сворачиванием разработок. Неожиданное продолжение истории вариатора дала Япония.

Причиной возврата и доработки вариатора послужила необходимость адаптации автоматических коробок к условиям эксплуатации в режиме городских пробок. Работа переключений передач на АКПП напрямую завязана на обороты двигателя. Классический автомат в режиме городских пробок, на малом расстоянии и на малом ходу начинал переключать передачи с первую на вторую, когда этого совершенно не нужно. В другом случае, двигаясь «накатом», АКПП держала передачу, не уходя на пониженную, долгое время ожидая от водителя команды на разгон. Такое поведение коробки давало большую нагрузку на собственные узлы, что вело к увеличенному расходу топлива, повышенному износу и раннему выходу из строя. Все это привело к интенсивной доработке акпп, но результатом стал принципиально новый тип кпп – CVT.

Самое удивительное, что первый вариатор был придуман Леонардо да Винчи в 1490 году. На чертежах изобретателя можно увидеть схему из параллельных конусов и перекинутого между ними ремня, способного перемещаться поперек оси вращения конусов, что позволяло менять передаточное отношение пары.

Коробка типа CVT или Вариатор представляет собой бесступенчатую коробку передач. Основные детали коробки CVT - это гидротрансформатор и два раздвижных шкива, плюс, соединяющий их (шкивы) ремень. Сечение ремня имеет трапециедальную форму. Принцип работы заключается в следующем - сдвигающиеся половинки ведущего шкива выталкивают ремень наружу, что приводит к увеличению радиуса шкива, по которому работает ремень, это действие увеличивает передаточное отношение. Когда требуется снижение передаточного числа, ведомый шкив раздвигается, ремень перемещается на меньший радиус. Гидротрансформатор в этой конструкции обеспечивает трогание с места, после чего блокируется. Управление шкивами выполняет электроника.

Плюсы Вариатора:

·         Переключение передач происходит незаметно, без рывков

·         Экономичный расход топлива

·         Высокая динамика

Минусы Вариатора:

·         Несовместимость с мощными моторами

·         Стоимость обслуживания и ремонта

·         Большое количество датчиков влияющих на работу CVT

·         Чувствительность к тяжелым дорожным условиям, буксировке

Итог.

Мы рассмотрели основные виды коробок переключения передач. Определили главные минусы и плюсы каждого типа. Но дать однозначный ответ, какой агрегат будет лучше всех, невозможно. Каждый хорош в своем диапазоне задач, и выбор агрегата, которым будет оснащен автомобиль, учитывая диапазон задач, уже ложится на плечи конструкторов автомобиля и потребителя.

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.

От 3 до 10. Как развивались коробки передач

Рассказываем краткую историю прогресса автомобильных коробок передач на примере машин, выставленных в музее Skoda.

Автомобильные коробки передач, по легенде, появились благодаря Берте Бенц, супруге создателя первой машины Карла Бенца. Говорят, что именно она после своей знаменитой поездки из Мангейма в Пфорцхайм в 1888 году посоветовала изобретателю оснастить самодвижущийся экипаж коробкой передач для преодоления подъемов, с которыми у первого автомобиля были проблемы. Патент на коробку, похожую на современную велосипедную, принадлежит при этом самому Бенцу. Конструкция, появившаяся на первом автомобиле, была далека от совершенства, и на протяжении вот уже более чем ста лет ее все улучшают и улучшают инженеры из самых разных стран и отраслей. Когда-то обычной была 3-ступенчатая коробка, а сейчас в серии уже есть и 10-ступенчатые. Их, например, используют на автомобилях концернов Ford и General Motors. Это, правда, автоматы.

1906

На первых автомобилях, таких как Laurin & Klement VOITURETTE A, рычаг коробки передач чаще всего располагался по правую руку от водителя, притом что руль на большинстве моделей устанавливали тоже справа. Рядом с переключателем передач на фото – рычаг ручного тормоза. Конкретно у этой модели было три передачи для движения вперед и одна задняя, а рычаг фиксировался с помощью защелки.

1913

Довольно быстро кузова автомобилей стали более закрытыми, но, так как они были достаточно узкими, внутри не хватало места для рычагов. На Laurin & Klement Sg, выпущенном в 1913 году, они также находятся справа. Вместо защелки на рычаге КП появилась кнопка, похожая на те, что мы видим на «ручниках» в современных машинах.

1929

В 1920-е годы салоны автомобилей стали просторнее, и рычаг коробки передач переместился внутрь автомобиля. В то время в Чехословакии было левостороннее дорожное движение, соответственно, руль у автомобиля Laurin & Klement Skoda 110, выпущенного в 1929 году, располагался справа. Рычаг коробки передач с круглым набалдашником инженеры поместили по центру, то есть он оказывался под левой рукой водителя.

1937

Большинство массовых автомобилей 1930-х годов оснащались по-прежнему 3-ступенчатыми коробками передач, как и купе Skoda Popular Monte Carlo, хотя на машинах высшего ценового сегмента уже начали устанавливать 4-ступенчатые трансмиссии. А еще именно в этот период на рукоятях КП придумали делать гравировки с обозначением номера передачи.

1960

К этому времени рычаг коробки передач переехал с пола на рулевую колонку – это инженерное решение было попыткой сделать автомобиль комфортнее, заменив раздельные сиденья на большой передний диван. Такая компоновка была у любимой многими 21-й «Волги», а на фото – аналогично устроенная Skoda Octavia 1960 года выпуска. Правда, у «Шкоды» было уже четыре передачи, не считая задней, а у «Волги» – три.

1966

Впрочем, в Skoda подрулевой переключатель передач не прижился, и уже в 1966 году рычаг переехал обратно на пол – на фото выпущенный в 1966 году компакт Skoda 1000 MB. Но не все автопроизводители поступили так же, как чешская компания. На автомобилях Mercedes рычаг переключения передач остался на рулевой колонке и по сей день.

1989

Линейку автомобилей Skoda 105/120/130 производитель называет революционной с точки зрения переключения передач. Именно Skoda 130 в 1986 году стала первой чешской машиной с 5-ступенчатой трансмиссией. На фото – модель Skoda 125, произведенная в 1989 году, которой впервые достался рычаг не с жесткой пластиковой рукоятью, а с набалдашником из более мягкого пенополиуретана.

1996

Возрожденная Octavia 1996 года стала первым автомобилем Skoda с автоматической трансмиссией. 4-ступенчатая коробка была в новинку для чехов, хотя остальной мир с автоматами был уже неплохо знаком. На автомобилях концерна General Motors полностью автоматические коробки были уже в 1940-х годах, а в конце 1980-х появились и 5-ступенчатые АКП.

2018

Сегодня автомобили Skoda в Европе оснащаются механическими 5- или 6-ступенчатыми коробками, а также «роботами» DSG. В Украине на Skoda доступны и классические гидромеханические АКП. «Механика» же постепенно уходит в прошлое. Среди автомобилей всех брендов в 2018 году машины с МКП пользовались меньшим спросом, чем с другими трансмиссиями. Даже в бюджетном сегменте уже порой «механику» не предлагают вовсе.

Из чего состоит автомат коробка

Устройство автоматической коробки передач

Оснащение автомобилей автоматической коробкой передач позволило снизить объем нагрузки, возлагаемой на водителя во время движения. Поговорим про устройство автоматической коробки передач АКПП.

• увеличивает комфортность вождения автомобиля за счет освобождения водителя;
• автоматически и плавно производит переключения, согласовывая нагрузку двигателя, скорость движения, степень нажатия на педаль газа;
• предохраняет двигатель и ходовую часть автомобиля от перегрузок;
• допускает ручное и автоматическое переключение скоростей.

Принцип действия всех автоматов одинаков. Чтобы обеспечить движение и выполнения своих функций, автоматическая трансмиссия должна оснащаться следующими узлами: механизмом выбора режима движения, гидротрансформатором, узлом управления и контроля.

• Гидротрансформатор (1) – соответствует сцеплению в механической коробке, но не требует непосредственного управления со стороны водителя.
• Планетарный ряд (2) - соответствует блоку шестерен в механической коробке передач и служит для изменения передаточного отношения в автоматической трансмиссии при переключении передач.
• Тормозная лента, передний фрикцион, задний фрикцион (3) – компоненты, посредством которых осуществляется переключение передач.
• Устройство управления (4). Этот узел состоит из маслосборника (поддон коробки передач), шестеренчатого насоса и клапанной коробки.

Планетарный ряд - в отличие от механической трансмиссии, в которой используются параллельные валы и сцепляющиеся между собой шестерни, в автоматических трансмиссиях в подавляющем большинстве используются планетарные передачи.

Тормозная лента - устройство, используемое для блокировки элементов планетарного ряда.

Клапанная коробка представляет систему каналов с расположенными клапанами и плунжерами, которые выполняют функции контроля и управления. Это устройство преобразует скорость движения автомобиля, нагрузку двигателя и степень нажатия на педаль газа в гидравлические сигналы. На основе этих сигналов, за счет последовательного включения и выхода из рабочего состояния фрикционных блоков, автоматически изменяются передаточные отношения в коробке передач.

Как устроена коробка-автомат с гидротрансформатором — ДРАЙВ

Не падайте в обморок, ничего сложного здесь нет. Сейчас всё растолкуем. Но сначала давайте определимся с терминологией. Дело в том, что многие по ошибке автоматической коробкой передач называют два агрегата, соединённых воедино: собственно саму коробку и гидротрансформатор.

Гидротрансформатор состоит из двух лопастных машин — центробежного насоса и центростремительной турбины. Между ними расположен направляющий аппарат — реактор. Насосное колесо жёстко связано с коленчатым валом двигателя, турбинное — с валом коробки передач. Реактор же, в зависимости от режима работы, может свободно вращаться, а может быть заблокирован при помощи обгонной муфты.

Полезная энергия в гидротрансформаторной трансмиссии расходуется на перелопачивание (и нагрев) масла гидротрансформатором. Также немало энергии «жрёт» насос, который создаёт рабочее давление в управляющих магистралях. Отсюда более низкий КПД. Именно по этой причине механические роботизированные коробки и вариаторы более предпочтительны.

Гидротрансформатор является идеальным демпфером крутильных колебаний и способен гасить сильные толчки, которые передаются от двигателя на трансмиссию и наоборот. Это, кстати, очень благоприятно сказывается на ресурсе двигателя, трансмиссии и ходовой части. Но хлопот гидротрансформатор тоже может принести массу. Например, он не позволяет завести автомобиль с «толкача».

Передача крутящего момента от двигателя к коробке передач осуществляется потоками рабочей жидкости (масла), которая отбрасывается лопатками насосного колеса на лопасти колеса турбинного. Между насосным колесом и турбиной обеспечены минимальные зазоры, а их лопастям придана специальная геометрия, которая формирует непрерывный круг циркуляции рабочей жидкости. Так что получается, что жёсткая связь между двигателем и трансмиссией отсутствует. Это обеспечивает работу двигателя и остановку автомобиля с включённой передачей, а также способствует плавности передачи тягового усилия.

Схема устройства гидротрансформатора

Масло в гидротрансформаторе двигается по такой вот замысловатой траектории. Чтобы увеличить скорость и повысить крутящий момент на турбинном колесе, реактор блокируется. Правда, при этом КПД передачи несколько снижается.

Надо сказать, что по описанной выше схеме работает гидромуфта, которая просто передаёт крутящий момент, не трансформируя его величину. Чтобы изменять момент, в конструкцию гидротрансформатора введён реактор. Это такое же колесо с лопатками, но оно, имея связь с картером (корпусом) коробки передач, не вращается (заметим, до определённого момента). Лопатки реактора расположены на пути, по которому масло возвращается из турбины в насос, и они имеют особый профиль. Когда реактор неподвижен (гидротрансформаторный режим), он увеличивает скорость потока рабочей жидкости, циркулирующей между колёсами. Чем выше скорость движения масла, тем выше его кинетическая энергия, тем она большее оказывает воздействие на турбинное колесо. Благодаря этому эффекту момент, развиваемый на валу турбинного колеса, удаётся значительно поднять.

Гидротрансформатор ZF и многодисковое сцепление Sachs, блокирующее насосное и турбинное колёса.

Представьте себе стандартную ситуацию — передача в коробке уже включена, а мы стоим на месте и жмём себе на педаль тормоза! Что происходит в этом случае? Турбинное колесо находится в неподвижном состоянии, а момент на нём в полтора-два раза выше (в зависимости от конструкции) того, что развивает двигатель на этих оборотах. Кстати, момент на выходном валу гидротрансформатора будет тем больше, чем будут выше обороты двигателя. Стоит отпустить педаль тормоза, и автомобиль тронется. Разгон будет продолжаться до тех пор, пока момент на колёсах не сравняется с моментом сопротивления движению машины.

Алюминиевый селектор управления автоматической трансмиссией BMW X5.

Когда турбинное колесо приближается по оборотам к скорости вращения насосного колеса, реакторное колесо освобождается и начинает вращаться вместе с двумя «напарниками». В этом случае говорят, что гидротрансформатор перешёл в режим гидромуфты. Так снижаются потери, и увеличивается КПД гидротрансформатора.

А поскольку в некоторых случаях надобность в преобразовании крутящего момента и скорости отпадает, в определённые моменты гидротрансформатор и вовсе может быть заблокирован при помощи фрикционного сцепления. Этот режим помогает довести КПД передачи практически до единицы, проскальзывание между лопаточными колёсами в этом случае исключено по определению.

Но представьте себе такую ситуацию. Вы едете по прямой с постоянной скоростью и вдруг начинаете подниматься в горку. Скорость автомобиля начнёт падать, а нагрузка на ведущие колёса увеличится. На это изменение тут же отреагирует гидротрансформатор. Как только станет уменьшаться частота вращения турбины, реакторное колесо начнёт автоматически затормаживаться, в результате скорость циркуляции рабочей жидкости возрастёт, что автоматически приведёт к увеличению крутящего момента, который будет передаваться на вал от турбинного колеса (читай на колёса). В некоторых случаях увеличившегося момента хватит для того, чтобы преодолеть подъём без перехода на низшую передачу.

Поскольку гидротрансформатор не может преобразовывать скорость вращения и передаваемый крутящий момент в широких пределах, к нему присоединяют многоступенчатую коробку передач, которая, вдобавок ко всему, способна обеспечить и реверсивное вращение (иными словами — задний ход). Те коробки, которые работают в паре с гидротрансформаторами, обычно включают в себя ряд планетарных передач и имеют много общего с привычными нам «ручными» коробками.

Когда передача работает в режиме повышения частоты, двигатель вращает водило. Выходной вал передачи при этом соединён с солнечной шестернёй, в это время кольцевая шестерня зафиксирована.Если кольцевую шестерню отпустить и в это время при помощи фрикциона её зафиксировать относительно водила, передача получится прямой.Передача получается понижающей в том случае, когда движок приводит в действие солнечную шестерню, и при этом водило зафиксировано. Мощность при этом снимается с кольцевой шестерни.

В механической коробке шестерни находятся в постоянном зацеплении, при этом ведомые — свободно вращаются на вторичном валу. Включая какую-либо передачу, мы механически блокируем соответствующую шестерню на ведомом валу. Работа автоматической коробки передач построена на таком же принципе. Но планетарные передачи (или редукторы) имеют некоторые интересные особенности. Они включают в себя несколько элементов: водило, сателлиты, солнечную и кольцевую шестерни.

Приводя во вращение одни элементы и фиксируя другие, такие редукторы позволяют менять передаточные отношения, то есть скорость вращения и передаваемое через планетарную передачу усилие. Приводятся планетарные передачи от выходного вала гидротрансформатора, а их соответствующие элементы фиксируются при помощи фрикционных лент или фрикционных пакетов (в механической коробке эту роль играют синхронизаторы и блокирующие муфты).

Планетарные передачи. Водило (1), сателлиты (2), шлицы солнечной шестерни (3).

Включается передача следующим образом. На фрикцион давит гидравлический толкатель, который в свою очередь приводится в действие давлением рабочей жидкости, той самой, что используется в гидротрансформаторе. Давление это создаётся специальным насосом, а распределяется оно между соответствующими фрикционами передач под неусыпным контролем электроники при помощи специальной системы электромагнитных клапанов — соленоидов в соответствии с алгоритмом работы коробки.

Пакеты фрикционов состоят из нескольких колец — неподвижных и подвижных. Они свободно вращаются друг относительно друга до тех пор, пока не возникнет необходимость включить передачу. Гидравлический толкатель зажмёт фрикционы тогда, когда в соответствующей магистрали будет создано рабочее давление. Подвижные элементы фрикциона, жёстко связанные, например, с водилом планетарной передачи, будут застопорены, водило остановится, передача включится.

Существенное отличие АКПП от обычных механических коробок заключается в том, что передачи в них переключаются практически без разрыва потока мощности. Одна выключилась, другая почти в тот же момент включилась. Сильные рывки при переключениях практически исключены, поскольку их гасит уже упомянутый выше гидротрансформатор. Хотя, надо отметить, современные коробки со спортивной настройкой не могут похвастать плавной работой. Толчки при их работе обусловлены более быстрой сменой передач: такой расклад позволяет отыграть некоторое количество времени при разгоне, но приводит к ускоренному износу фрикционов. На трансмиссии и ходовой части в целом это тоже сказывается не лучшим образом.

Автоматическая трансмиссия Audi Q7

В автоматических трансмиссиях первого поколения системы управления были целиком гидравлическими. В дальнейшем гидравлику оставили только в качестве исполнительной части системы управления, задавать же алгоритм работы стала электроника. Благодаря ей возможно реализовывать различные алгоритмы работы коробки — режим резкого ускорения, спортивный, экономичный, зимний…

Одна из последних разработок компании ZF — восьмиступенчатая гидромеханическая коробка передач. Как сообщают сами создатели, коробка позволяет экономить до 6% топлива по сравнению с аналогичными шестиступенчатым «автоматом» и 14% по сравнению с пятиступенчатым. Всё логично, большое количество передач позволяет увеличить время, при котором двигатель работает в наиболее «эффективном» режиме и удельный расход топлива минимален. Теряется время на лишние переключения? Совсем немного.

В спортивном режиме, например, тяга двигателя используется на все сто процентов. Включение каждой последующей передачи происходит при частотах коленчатого вала, близких к частотам, на которых развивается максимальный крутящий момент. При дальнейшем ускорении частота вращения коленчатого вала доводится до максимальных значений, при которых двигатель развивает максимальную мощность. И так далее. Автомобиль в этом случае развивает значительно большие ускорения по сравнению с теми, что осуществляются при работе «экономичной» или «нормальной» программ.

Управляющие клапаны гидравлического блока управления.

На большинстве современных автомобилей с автоматической трансмиссией те или иные алгоритмы управления активизируются в зависимости от манеры вождения. Электроника адаптирует работу тандема двигатель-трансмиссия самостоятельно. Компьютер, анализируя информацию от многочисленных датчиков, принимает решение о переключении передач в те или иные моменты, в зависимости от требуемого характера переключений. Если манера движения размеренная и плавная, контроллер делает соответствующие поправки, при которых двигатель не выводится на мощностные режимы работы, что положительно сказывается на расходе топлива. Как только водитель «занервничал» и начал чаще и резче нажимать на педаль газа, искусственный интеллект тут же понимает, что ускорения и разгоны нужно производить резвее, и силовой агрегат сразу же начнёт работать по «спортивной» программе. Если же водитель станет педалировать плавно, «умная» электроника переведёт коробку и двигатель в штатный режим работы.

Шестиступенчатая трансмиссия полноприводной Audi A8

Всё большее количество автомобилей оснащается коробками, в которых наряду с автоматическим предусмотрен и полуавтоматический режим управления. Здесь команды на переключение передач даёт водитель, а сами переключения обеспечивает система управления. Но это совсем не означает, что электроника позволит вам сильно разгуляться. Часто скорость перехода с одной передачи на другую в этом режиме увеличивают, но многие производители, заботясь о ресурсе силового агрегата, время переключений оставляют таким же, как в автоматическом режиме. Машиностроители называют эти системы по-разному — Autostick, Steptronic, Tiptronic.

Американцы любят устанавливать селектор автоматической трансмиссии на рулевую колонку. Европейцы и японцы ставят их на центральный тоннель.

Кстати, с недавних пор некоторые АКПП можно тюнинговать. А возможно это стало благодаря перепрограммированию блоков управления двигателем и коробки. В угоду скорости разгона в программе управления АКПП меняют моменты перехода с передачи на передачу и существенно сокращают время переключений.

На новом Mitsubishi Lancer управлять коробкой в ручном режиме можно и при помощи селектора, и посредством удобных магниевых подрулевых переключателей.

Электроника из года в год становится всё умнее. Компьютеры научили анализировать степень износа фрикционов и генерировать соответствующее давление, необходимое для включения каждой муфты. Регистрируя давление, можно прогнозировать степень износа фрикционных дисков, а следовательно, и коробки в целом. Блок управления постоянно контролирует исправность системы, записывая в свою память коды неисправностей тех элементов, в которых происходили сбои в процессе работы.

Четырёхступенчатая коробка и гидротрансформатор Hydra-Matic 2002 4T65-E (M76) концерна GM в составе силового агрегата устанавливаются на автомобиле поперечно.

В некоторых форс-мажорных случаях блок управления начинает работать по обходной программе. Обычно в аварийном режиме в коробке передач запрещаются все переключения, и включается какая-либо одна передача, как правило, — вторая или третья. Эксплуатировать, в этом случае автомобиль не рекомендуется (да и не получится), но доехать своим ходом до мастерской программа поможет. Все типы коробок способны доставлять радость владельцам автомобилей своей службой при пробеге в 200 тысяч километров с лишним. Но есть одно «но» — безотказная работа возможна при правильной эксплуатации и регулярном квалифицированном ТО.

Режимы автоматической трансмиссии

«R» — reverse, по-русски — задний ход.

«N» — нейтраль. В этом режиме двигатель и ведущие колёса не связаны. Автомобиль может двигаться накатом, его можно также буксировать без вывешивания ведущей оси.

Режим «D» или «Drive» разрешает движение. В этом режиме смена передач осуществляется автоматически.

«S», «Sport», «PWR», «Power» или «Shift» — спортивный режим. Самый динамичный и самый расточительный. При разгонах двигатель «загоняется» в режим максимальной мощности. Скорость перехода с одной передачи на другую (в зависимости от конструкции и программы) может быть увеличена. Двигатель в этом случае всегда находится в тонусе, как правило, работая на оборотах, которые не ниже тех, на которых развивается максимальный крутящий момент. Забудьте об экономичности.

«Kick-down» — режим, в котором осуществляется переход на пониженную передачу для осуществления интенсивного ускорения, например, при обгоне. Резкий подхват происходит за счёт того что двигатель выводится в режим максимальной отдачи, и за счёт большего передаточного отношения понижающей передачи. Чтобы трансмиссия перешла в этот режим, по педали газа нужно хорошенько топнуть. В трансмиссиях более старшего поколения для срабатывания «кикдауна» нужно было обязательно нажать педаль газа, что называется, «в пол» до характерного щелчка.

При работе в режиме «Overdrive» или «O/D» повышающая передача будет включаться чаще, переводя двигатель на пониженные обороты. «Овердрайв» обеспечивает экономичное передвижение, но его активация может привести к существенной потере в динамике.

«Norm» реализует наиболее сбалансированный режим движения. Переключения на повышающие передачи, как правило, происходят по достижении средних оборотов и на оборотах несколько выше средних.

Если поставить селектор напротив «1» (L, Low), «2» или «3», ваша коробка не будет переходить выше выбранной передачи. Режимы востребованы в тяжёлых дорожных условиях, например, при движении по горным дорогам, при буксировке прицепа или другого автомобиля. В этом случае двигатель может работать в области средних и высоких нагрузок без перехода на повышающую передачу.

«W», «Winter», «Snow» — так называемый «зимний» режим работы АКПП. В целях предотвращения пробуксовки ведущих колёс трогание с места осуществляется со второй передачи. Дабы не спровоцировать лишние проскальзывания, переход с одной передачи на другую в этом случае тоже может осуществляться более мягко и при более низких оборотах. Разгон при этом может быть не слишком динамичным.

Наличие значков «+» и «-» определяет совсем не полюсность, а возможность ручного переключения передач. Разные производители «перемешивать» передачи позволяют по-разному: селектором управления АКПП, кнопками на руле или подрулевыми переключателями… В этом режиме электроника не позволит перейти на те передачи, которые, по её мнению, неуместны в данный момент. При работе со знаками «сложения» и «вычитания» скорость смены ступеней не будет выше той, что определена программой в режиме «Sport». Достоинство ручного режима — возможность действовать на опережение.

Устройство и принцип работы классической АКПП

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

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.

Автомобиль, оснащенный планетарной коробкой передач, впервые увидел свет под маркой Ford Т. Суть коробки заключалась в плавном переключении скоростей за счет двух педалей. Первая включала повышающую и понижающую передачи, а вторая – заднюю.

Эстафету приняла компания General Motors, которая в середине 1930-х годов выпустила полуавтоматическую трансмиссию. Сцепление в автомобиле еще продолжало присутствовать, а планетарным механизмом управляла гидравлика.

Приблизительно в это же время компания Крайслер доработала конструкцию коробки гидромуфтой, а вместо двухступенчатой коробки стал использоваться овердрайв – повышающая передача с передаточным числом менее единицы.

Первую в мире полностью автоматическую КПП в 1940 году создала все та же компания General Motors. АКПП представляла собой сочетание гидромуфты с четырехступенчатой планетарной коробкой с автоматическим управлением посредством гидравлики.

Сегодня известны уже шести-, семи-, восьми- и девятиступенчатые АКПП, производителями которых являются как автоконцерны (KIA, Hyundai, BMW, VAG), так и специализированные компании (ZF, Aisin, Jatco).

Плюсы и минусы АКПП

Как и любая коробка передач, автоматическая трансмиссия имеет как плюсы, так и минусы. Представим их в виде таблицы.

Устройство автоматической трансмиссии

Устройство АКПП достаточно сложное и состоит из следующих основных элементов:

Гидротрансформатор представляет собой корпус, заполненный специальной рабочей жидкостью ATF, и предназначен для передачи крутящего момента от двигателя к коробке передач. Фактически он заменяет сцепление. В его состав входят насосное, турбинное и реакторное колеса, блокировочная муфта и муфта свободного хода.

Колеса оснащены лопастями с каналами для прохода рабочей жидкости. Блокировочная муфта необходима для блокировки гидротрансформатора в конкретных режимах работы автомобиля. Муфта свободного хода (обгонная муфта) необходима для вращения реакторного колеса в противоположную сторону. Более подробно про гидротрансформатор можно почитать здесь.

Планетарный механизм АКП включает в себя планетарные ряды, валы, барабаны с фрикционными муфтами, а также обгонную муфту и ленточный тормоз.

Механизм переключения скоростей в АКПП достаточно сложен, и, по сути дела, работа трансмиссии состоит в выполнении некоторого алгоритма включения и выключения муфт и тормозов посредством давления жидкости.

Планетарный ряд, точнее блокировка одного из его элементов (солнечная шестерня, саттелиты, коронная шестерня, водило), обеспечивает передачу вращения и изменение крутящего момента. Элементы, входящие в планетарный ряд, блокируются при помощи обгонной муфты, ленточного тормоза и фрикционных муфт.

Блок управления АКПП может быть гидравлическим (уже не применяется) и электронным (ЭБУ АКПП). Современная гидромеханическая трансмиссия оснащается только электронным блоком управления. Он обрабатывает сигналы датчиков и формирует управляющие сигналы на исполнительные устройства (клапаны) гидроблока, обеспечивающие работу фрикционных муфт, а также управляющие потоками рабочей жидкости. В зависимости от этого жидкость под давлением направляется в ту или иную муфту, включая определенную передачу. TCU также управляет блокировкой гидротрансформатора. При неисправности блок TCU обеспечивает функционирование КПП в «аварийном режиме». Селектор АКПП отвечает за переключение режимов работы КПП.

В автоматической коробке применяются следующие датчики:

• датчик частоты вращения на входе;
• датчик частоты вращения на выходе;
• датчик температуры масла АКПП;
• датчик положения рычага селектора;
• датчик давления масла.

Подробнее про датчики АКПП можно почитать тут.

Принцип работы и срок службы АКПП

Время, необходимое на переключение скорости в АКПП, зависит от скорости автомобиля и нагрузки на двигатель. Система управления вычисляет нужные действия и передает их в виде гидравлических воздействий. Гидравлика перемещает муфты и тормоза планетарного механизма, тем самым происходит автоматическое изменение передаточного числа в соответствии с оптимальным режимом двигателя в данных условиях.

Одним из главных показателей, влияющих на эффективность работы автоматической трансмиссии, является уровень масла, который нужно регулярно проверять. Рабочая температура масла (ATF) составляет около 80 градусов. Поэтому для того, чтобы избежать повреждений пластиковых механизмов коробки в зимний период, перед движением машину необходимо прогревать. А в жаркое время года, наоборот, охлаждать. Охлаждение АКПП может осуществляться охлаждающей жидкостью или воздухом (с помощью масляного радиатора).

Наибольшее распространение получил жидкостный радиатор. Температура atf, необходимая для нормальной работы двигателя, не должна превышать 20% от температуры в системе охлаждения. Температура охлаждающей жидкости не должна превышать 80 градусов, за счет этого и происходит охлаждение atf. Теплообменник соединен с внешней частью корпуса масляного насоса, к которой крепится и фильтр. При циркуляции масла в фильтре происходит его контакт с жидкостью охлаждения через тонкие стенки каналов.

Кстати, автоматическая трансмиссия считается очень тяжелой. Вес АКПП составляет около 70 кг (если она сухая и без гидротрансформатора) и около 110 кг (если она заправленная).

Для нормального функционирования АКПП необходимо и правильное давление масла. От этого во многом зависит срок службы АКПП. Давление масла должно быть на уровне 2,5-4,5 бар.

Ресурс коробки-автомат может быть различен. Если в одном автомобиле трансмиссия может прослужить только 100 тысяч км., то в другом – порядка 500 тысяч. Это зависит от эксплуатации автомобиля, от регулярного контроля за уровнем масла и его замены вместе с фильтром. Продлить ресурс АКПП возможно также используя оригинальные расходные материалы и своевременно обслуживая КПП.

Управление АКПП

Управление автоматической трансмиссией осуществляет селектор АКПП. Режимы работы автоматической трансмиссии зависят от перемещения рычага в определенное положение. В автомате доступны следующие режимы:

1. Р — Parking. Используется при парковке. В данном режиме механически блокируется выходной вал трансмиссии.
2. R — Reverse. Используется для включения передачи заднего хода.
3. N — Neutral. Нейтральный режим.
4. D – Drive. Движение вперед в режиме автоматического переключения скоростей.
5. M — Manual. Режим ручного переключения скоростей.

В современных автоматических трансмиссиях с большим числом рабочих диапазонов могут использоваться дополнительные режимы работы:

• (D), или O/D— овердрайв  —  «экономичный» режим движения, при котором возможно автоматическое переключение на повышающую передачу;
• D3, или O/D OFF— расшифровывается как «отключение овердрайва», это активный режим движения;
• S (либо цифра 2) — диапазон пониженных передач (первая и вторая, либо только вторая передача) , «зимний режим»;
• L (либо цифра 1) — второй диапазон пониженных передач (только первая передача).

Также имеются и  дополнительные кнопки, характеризующие режимы работы АКП:

• кнопка Sport, или Power — переключение передач происходит на более высоких оборотах двигателя;
• кнопка Winter, или Snow — движение с места происходит со второй или третьей передачи;
• кнопка Shift lock (шифт лок) — возможность разблокирования селектора при остановленном двигателе.

В некоторых коробках есть режим «кик даун» (kick-down). Режим «кик даун» предполагает резкое ускорение транспортного средства путем переключения на пониженную передачу. В некоторых случаях режим «кик даун» запрещен при отключении режима овердрайв.

Заключение

Автоматическая КПП занимает достойное место среди известных коробок передач и составляет конкуренцию привычной механике. Разнообразие режимов движения, а также плавное переключение передач позволяют водителю наслаждаться комфортным вождением.

Устройство коробки – автомат: как работает автоматическая КПП

Начнем с того, что в США автомобили, оснащенные автоматической трансмиссией, появились в 1940-х годах. Как известно, наличие автоматической коробки передач существенно облегчает процесс эксплуатации транспортного средства, также снижаются нагрузки на водителя, повышается безопасность и т.д. 

Отметим, что под «классической» автоматической коробкой следует понимать гидромеханическую коробку передач (гидромеханический автомат). Далее мы рассмотрим устройство коробки — автомат, конструктивные особенности, а также преимущества и недостатки КПП данного типа.

Автомобиль с автоматической трансмиссией: преимущества и недостатки

Начнем с плюсов. Установка автоматической трансмиссии  позволяет  водителю во время езды не использовать рычаг переключения передач, также не задействована нога для постоянного выжима сцепления при переходе на повышенную или пониженную ступень.

Другими словами, изменение скорости  происходит автоматически, то есть сама коробка учитывает нагрузку на ДВС, скорость движения ТС, положение педали газа, желание самого водителя резко ускориться или двигаться плавно и т.д.

Что касается минусов, они также имеются. Прежде всего, конструктивно АКПП является сложным и дорогостоящим агрегатом, отличается сниженной ремонтопригодностью и ресурсом по сравнению с механическими (ручными) КПП. Автомобиль с  данным типом КПП  расходует больше топлива, автоматическая коробка отдает меньше крутящего момента на колеса, так как КПД коробки автомат несколько снижен.   

Также наличие в автомобиле автоматической трансмиссии накладывает на водителя определенные ограничения. Например, коробку автомат нужно прогревать перед поездкой, желательно избегать постоянных резких стартов и слишком интенсивного торможения.

На машине с автоматической коробкой нельзя буксовать, не допускается буксировка автомобиля с коробкой автомат на высокой скорости на большие расстояния без вывешивания ведущих колес и т.д. Еще добавим, что такую коробку сложнее и дороже обслуживать.   

Коробка автомат: устройство

Итак, даже с учетом определенных недостатков, автоматическая гидромеханическая   коробка по ряду причин долгое время оставалась наиболее распространенным решением для изменения крутящего момента среди других типов автоматических трансмиссий.

Прежде всего, даже с учетом того, что ресурс и производительность таких коробок ниже, чем у «механики», гидромеханическая коробка передач достаточно надежна и долговечна. Теперь давайте рассмотрим устройство АКПП.

Автоматическая коробка передач состоит из следующих базовых элементов:

• Гидротрансформатор. Устройство выполняет функцию сцепления по аналогии с МКПП, однако для перехода на ту или иную передачу не требуется участия водителя;
• Планетарный ряд, который аналогичен блоку шестерен в ручной «механике» и позволяет изменять передаточное отношение при переключении передач; Тормозная лента и фрикционы (передний, задний фрикцион)  позволяют  плавно и своевременно переключать передачи;
• Управление АКПП. Данный узел включает в себя маслосборник (поддон коробки), шестеренчатый насос, а также клапанную коробку;

Управление коробкой автомат производится при помощи селектора. Как правило, АКПП имеют следующие основные режимы:

• Режим Р – парковка;
• Режим R – движение задним ходом;
• Режим N –нейтральная передача;
• Режим D –езда вперед с автоматическим переключением передач;

Также могут иметься и другие режимы. Например, режим L2 означает, что включаться будет только первая и вторая передачи при движении вперед, режим L1 указывает на включение только первой передачи, режим S следует понимать как спортивный, могут иметься различные «зимние» режимы и т.д.

Срабатывает режим «кик-даун» в том случае, когда водитель резко нажимает на газ, после чего коробка быстро переходит на пониженные передачи, тем самым позволяя раскрутить двигатель до высоких оборотов.

Как видно, коробка — автомат фактически состоит из гидротрансформатора, механической коробки передач, а также системы управления, что в совокупности и образует гидромеханическую коробку. Давайте рассмотрим ее устройство.

Принцип работы и конструкция гидротрансформатора

Гидротрансформатор необходим для того, чтобы передавать и изменять крутящий момент от двигателя на коробку. Также гидротрансформатор уменьшает вибрации. Устройство гидротрансформатора предполагает наличие насосного, турбинного и реакторного колеса.

Также в гидротрансформаторе имеется блокировочная муфта и муфта свободного хода. Гидротрансформатор (ГДТ, часто в обиходе называется «бублик») является частью АКПП, однако имеет отдельный корпус из прочного материала, заполненный рабочей жидкостью.

Блокировочная муфта необходима для блокировки гидротрансформатора в некоторых режимах работы. Обгонная муфта или муфта свободного хода отвечает за то, чтобы жестко закрепленное реакторное колесо получило возможность вращаться в противоположную сторону.

Теперь давайте рассмотрим, как работает гидротрансформатор. Его работа основана на замкнутом цикле и заключается в том, что от насосного колеса трансмиссионная жидкость подается на турбинное колесо. Затем поток  жидкости поступает к реакторному колесу.

Лопасти реактора сконструированы так, чтобы усиливать скорость потока жидкости АТФ. Затем ускоренный поток перенаправляется на насосное колесо, заставляя его вращаться с большей скоростью Результат — увеличение величины крутящего момента. Стоит добавить, что максимальный момент достигается при вращении гидротрансформатора  на самой малой скорости.

Когда раскручивается коленвал двигателя, происходит выравнивание угловых скоростей  насосного и турбинного колеса, при этом поток трансмиссионной жидкости изменяет направление. Затем происходит срабатывание муфты свободного хода, после чего начинает вращаться реакторное колесо. В этом случае гидротрансформатор переходит в режим гидромуфты, то есть происходит передача только крутящего момента.

Следует отметить, что  в современных автоматических коробках передач реализован режим работы с проскальзыванием муфты блокировки гидротрансформатора. Такой режим исключает полную блокировку гидротрансформатора.

Данный  режим работы возможно реализовать в том случае, если условия соответствующие, то есть когда нагрузка и скорость подходят для его активации. Главной же задачей проскальзывания муфты становится более интенсивный разгон автомобиля, снижение расхода горючего, более мягкое и плавное включение передач.

Из чего состоит АКПП: как устроена и работает механическая часть коробки

Сама автоматическая коробка передач (АКПП), как и механическая, ступенчато изменяет крутящий момент при движении машины вперед, а также позволяет двигаться назад при включении задней передачи.

При этом в автоматических коробках обычно используется планетарный редуктор. Данное решение компактное, позволяет реализовать эффективную работу. Например, МКПП зачастую имеет два планетарных редуктора, которые соединены последовательно и работают совместно.

Объединение редукторов делает возможным получить необходимое число ступеней (скоростей) в коробке. Простые АКПП имеют четыре ступени (четырехступенчатый автомат), тогда как современные решения могут иметь шесть, семь, восемь, или даже девять  ступеней.

Планетарный редуктор включает в себя несколько последовательных планетарных передач. Такие передачи образуют планетарный ряд. Каждая из планетарных передач включает:

• солнечную шестерню;
• сателлиты;
• коронную шестерню;
• водило;

Возможность изменить крутящий момент и передать вращение становится доступной в том случае, когда происходит блокировка элементов планетарного ряда. Заблокирован может быть один или два элемента (солнечная или коронная шестерня, водило).

Если заблокирована коронная шестерня, тогда происходит увеличение передаточного числа. Если же солнечная шестерня неподвижна, тогда передаточное отношение будет уменьшено. Заблокированное водило означает, что происходит смена направления вращения.

Замыкание муфт и тормозов происходит благодаря гидроцилиндрам. Управление такими гидроцилиндрами реализовано из специального модуля (распределительный модуль).

Еще в общей конструкции автоматической коробки может присутствовать обгонная муфта, задачей которой становится удерживание водило, что позволяет предотвратить его вращение в противоположную сторону. Получаются, передачи в АКПП переключаются благодаря фрикционам и тормозам.

Управление АКПП и принцип работы автоматической коробки

Что касается принципов работы АКПП, коробка работает по заданному алгоритму включения и выключения фрикционов и тормозов. Система управления такими включениями и выключениями на современных коробках электронная,  то есть имеет селектор (рычаг), датчики и ЭБУ коробкой передач.

Блок управления автоматической коробкой передач интегрирован в ЭСУД и тесно связан с блоком управления двигателем. По аналогии с ЭБУ двигателем, блок управления АКПП также взаимодействует с различными датчиками, которые передают на него сигналы о частоте вращения КПП, температуре трансмиссионной жидкости, положении педали газа, режимах установки селектора и т.д.

При этом нет четкого заданного алгоритма, то есть точка перехода на разные передачи «плавающая» и определяется самим ЭБУ коробкой. Такая особенность позволяет системе работать более гибко.

Гидроблок (он же гидравлический блок, гидроплита, распределительный модуль) фактически осуществляет управление трансмиссионной жидкостью ATF, отвечая за срабатывание фрикционов и тормозов в АКПП. Данный модуль имеет электромагнитные клапаны (соленоиды) и специальные распределители, которые соединены между собой узкими каналами.

Соленоиды нужны для переключения передач, так как они регулируют давление рабочей жидкости в коробке. Работа данных клапанов контролируется и регулируется блоком управления АКПП. Распределители отвечают за выбор рабочих режимов и задействуются посредством рычага (селектора).

С учетом того, что в процессе работы коробка имеет свойство нагреваться, АКПП зачастую имеет собственную систему охлаждения. При этом, в зависимости от конструкции, может присутствовать отдельный масляный радиатор коробки автомат, или же охладитель или теплообменник, который включается в общую систему охлаждения силового агрегата.

Что в итоге

С учетом приведенной выше информации становится понятно, что автоматическая коробка  является целым комплексом механических, гидравлических и электронных устройств. При этом управление осуществляется как гидравликой, так и электронным блоком.

Также следует отметить, что по компоновке автоматические трансмиссии могут отличаться для автомобилей с передним и задним приводом, хотя большинство составных элементов одинаковы.

Что касается гидротрансформатора,  данное устройство можно считать отдельным элементом АКПП, так как ГДТ ставится между мотором и коробкой, выполняя функции сцепления по аналогии с МКПП.

Также от гидротрансформатора приводится в действие масляный насос внутри коробки автомат. Указанный насос создает рабочее давление трансмиссионной жидкости, что, в свою очередь, позволяет реализовать управление коробкой. 

Получается, пока ДВС не работает, давления рабочей трансмиссионной жидкости в коробке  не будет.  Это значит, что без давления не удастся реализовать управление АКПП, причем независимо от того, в каком положении будет стоять селектор выбора режима работы. Более того, попытка заводить машину с автоматом «с толкача»  может привести к серьезным поломкам коробки передач.

Патрик Хед о полуавтоматических коробках передач

Инженеры Williams F1 взялись за разработку полуавтоматической коробки передач еще в середине 80-х, за несколько лет до того, как новинка прошла первое боевое крещение в условиях гонки. По просьбе пресс-службы команды руководитель технического департамента Williams Патрик Хед рассказал о том, как создавался этот узел…

Патрик Хед: «У полуавтоматической коробки передач есть несколько преимуществ. Во-первых, гонщику не надо отрывать руки от руля, поэтому ему проще управлять машиной в предельных режимах, особенно в быстрых поворотах, когда рулевое управление становится очень тугим. Во-вторых, на переключение передач уходит 30-50 миллисекунд, а не 200-250, как в случае с ручной коробкой, что значительно быстрее.

Мы взялись за разработку такой коробки примерно в 1986-м году. Джеймсу Робинсону очень нравилась идея создать клапанный серво-механизм перемены передач, он занялся ее воплощением и придумал ряд интересных решений. Но тогда до производства КПП с секвентальным селектором дело не дошло.

Когда в 1989-м появилась Ferrari, созданная Джоном Барнардом, оснащенная полуавтоматической коробкой передач, мы ускорили темпы своих разработок. В отделе прототипов у нас трудился отличный парень, которого звали Иан Андерсон. В 1979-м, когда Williams выиграла первый Гран При, он был главным механиком. Иан считал полуавтоматическую коробку отличным изобретением, и уже через неделю после того, как мы передали ему чертежи, КПП была готова и нормально работала. Если бы не он, новинка появилась бы только годом позже.

Впервые мы испытали систему на трассе в 1990-м, но в гонках она не использовалась. Но в 1991-м она была установлена на машину FW14, и, думаю, из-за нее мы тогда проиграли чемпионат, поскольку в первых четырех гонках коробка работала крайне ненадежно. Но мы быстро разобрались с проблемами, и уже с середины сезона наша машина была быстра и надежна.

Некоторые до сих пор уверяют меня, что Формула 1 была бы лучше, если бы гонщики и сейчас переключали передачи при помощи рычага, но это все равно, что сказать: “Какая жалость, что мы не ходим в деревянных башмаках!” В 1993-м обсуждался вопрос о запрете полуавтоматических КПП, поскольку Ален Прост и другие пилоты считали, что переключение передач при помощи рычага – один из навыков, которыми гонщик должен владеть в обязательном порядке.

Но было решено оставить такие коробки, поскольку 95% отказов двигателей в прежние времена были связаны с тем, что гонщик переключал передачи или слишком рано, или “перекручивал” мотор. После того, как за перемену передач стала отвечать электроника, проблема превышения допустимых оборотов исчезла, и мы сэкономили немало средств».

Акпп кто изобрел

Кто изобрел автоматическую коробку передач

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. 

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.

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.

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.

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.

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).

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).

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.

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.

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.

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.

Настоящее имя изобретателя коробки автомат-Асатур Сарафян

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.

Кто Изобрел Первую В Мире Коробку Передач

» Некоторые Рекомендации

Как только на дороги выехали первые автомобили с автоматической коробкой передач, их появление обросло слухами, мифами и информацией, которая требовала подтверждения. Сегодня машины с автоматической коробкой передач - не редкость, однако заблуждений по поводу АКПП меньше не стало.

Мы хотим развеять несколько мифов об АКПП раз и навсегда.

Заблуждение первое: АКПП придумали японцы.

Япония – страна высоких технологий. Поэтому если мы не знаем национальности изобретателя чего-то высокотехнологичного, то очень часто, записываем его на счет японцев. Так случилось и с изобретением АКПП.

АКПП была изобретена американским концерном General Motors. Первая машина АКПП вышла с конвейера в 1939 году. Это был Oldsmobile Custom Cruiser .

Заблуждение второе: автомобиль с АКПП не может буксировать прицеп.

На самом деле, может. Просто нужно четко следовать рекомендациям, описанным в инструкции. Там обязательно указывается максимально допустимая масса прицепа для данной марки авто. Кроме того, водители машин с АКПП должны знать, что если их авто буксирует прицеп, то нужно ехать на пониженной передаче

Заблуждение третье: АКПП ломается реже, чем МКПП.

Мнение такое, действительно есть, но оно не нашло подтверждения. Тем более, что существует правило: чем больше автоматики, тем больше вероятность, что она сломается. Если бы АКПП не ломались, не было бы и автосервисов, которые предлагают услугу ее ремонта. А таковых становится все больше.

Заблуждение четвертое: расход топлива у автомобилей с АКПП выше, чем у авто с МКПП.

В какой-то степени это правда. Увеличение расхода топлива происходит за счет того, что в автоматической коробке передач потери КПД в гидротрансформаторе выше. Однако в современных авто эта разница значительно сократилась. Поэтому чрезмерный расход топлива перестает быть недостатком авто с АКПП.

Заблуждение пятое: режим Р полностью заменяет ручной тормоз.

Отчасти это правда. Но если речь идет о парковке на ровной поверхности. Если авто необходимо поставить на стоянку на уклоне, то ручной тормоз необходим. Если в этой ситуации пользоваться только режимом Р, то машина поедет вниз.

Помните, что очень важно знать основные причины поломки АКПП и признаки неисправностей .

Это полезно знать

Несколько заблуж- дений по поводу АКПП.

Как только на дороги выехали первые автомобили с автоматической коробкой передач, их появление обросло слухами, мифами и информацией, которая требовала подтверждения. Сегодня машины с автоматической коробкой передач - не редкость, однако заблуждений по поводу АКПП меньше не стало

Коробка переключения передач

Коробка переключения передач, или трансмиссия, в автомобилях с двигателем внутреннего сгорания служит для изменения частоты крутящего момента, в больших пределах, чем может двигатель. Также агрегат служит для обеспечения движения автомобиля задним ходом.

Сегодня существует два вида трансмиссии – механическая и автоматическая. На создание и усовершенствование этих функциональных устройства автомобиля понадобился фактически целый век.

Впервые коробку передач изобрел Карл Бенц – автор первых автомобилей. История рассказывает, что супруга инженера отправилась на его первом автомобиле в длительную поездку по тем временам поездку – 80 км. Справиться с автомобилем было крайне тяжело – он не хотел двигаться самостоятельно под горку, даже если наклон был незначительным. Тогда Карл Бенц добавил в конструкцию дополнительную передачу. Механизм был невероятно прост – два шкива разного диаметра были расположены на ведущей оси, ремень соединял их с валом двигателя. Даже такое примитивное устройство позволяло увеличить скорость колес, а значит более уверенно тронуться с места. Позже ремень был заменен на более прочную цепь из металла.

Карл Бенц

Сегодня механическая коробка передач имеет сложную конструкцию – она состоит из нескольких валов, рычагов переключения, шестеренок и других деталей. Современные механические трансмиссии бывают 4-х ступенчатыми, 5-ти ступенчатыми, 6-ти ступенчатыми и даже более.

Автоматическая коробка передач отличается от механической тем, что здесь для переключения скоростей не требуется участия водителя, рычаг переключения не нужно использовать постоянно. Принцип работы такой трансмиссии также иной – роль сцепления здесь играет гидротрансформатор.

Автоматическую коробку передач изобрели также довольно рано – 1928 году. Однако изобретение достаточно долго существовало лишь на бумаге. Лишь в 1947 году этот тип трансмиссии был впервые использован на автомобиле Buick Roadmaster.

Buick Roadmaster

В 1960 году в США утвердили общепринятый тип переключения АКПП - P-R-N-D-L, который известен нам и сегодня. Изменение положения рычага регулирует работу приводного вала и гидротрансформатора, в результате чего автомобиль стоит неподвижно, движется с увеличением скорости, едет задним ходом или медленно передвигается без возможности разгона.

Современные коробки передач создают комфорт во время передвижения, а также служат большей экономичности двигателя.

Кто ПЕРВЫЙ изобрел АВТОМАТ в управлении АВТОМОБИЛЕМ ?

анатолий розет Высший разум (108244) 3 года назад

Первую в мире полностью автоматическую трансмиссию создала американская фирма — General Motors.

В 1940 модельном году таковая стала доступна в виде опции на автомобилях марки Oldsmobile, затем Cadillac, впоследствии — Pontiac. Она несла коммерческое обозначение Hydra-Matic и представляла собой комбинацию гидромуфты и трёхступенчатой планетарной коробки передач с автоматическим гидравлическим управлением. Всего ступеней переднего хода в трансмиссии в целом было четыре (плюс задний ход). Система управления трансмиссией учитывала такие факторы, как скорость автомобиля и положение дроссельной заслонки. Трансмиссия Hydra-Matic использовалась не только на автомобилях всех подразделений GM, но и на автомобилях таких марок, как Bentley, Hudson, Kaiser, Nash и Rolls-Royce, а также некоторых моделях военной техники. С 1950 по 1954 год автомобили Lincoln также снабжались трансмиссией Hydra-Matic. Впоследствии немецкий производитель Mercedes-Benz разработал на её основе весьма похожую по принципу работы четырёхступенчатую трансмиссию, хотя и имеющую значительные конструктивные отличия.

Остальные ответы

Лена Добровольская-Forever•.♥.ツ Высший разум (1200129) 3 года назад

На этот вопрос также сложно ответить, как и на «Что появилось раньше курица или яйцо?». Сегодня мы не будем говорить авто с какой коробкой передач лучше, мы просто взвесим плюсы и минусы МКПП и АКПП. Если сравнить возраст двух данных коробок передач, то «механика» старше «автомата» на несколько десятков лет, автомобиль на «ручке» появился в далеком 19 веке, когда изобретатель Карл Бенц запатентовал первый самодвижущийся экипаж с бензиновым двигателем. «Автомат» же появился в начале 20 века, именно тогда немецкий профессор Феттингер изобрел гидромуфту, которая до сих пор трудится в каждом «автомате», а вот коробки Hydramatuc в автомобилях Oldsmobile появились в 1940 г. с тех пор принципиально в АКПП ничего не изменилось.

Автоматические коробки передач пришли в автомобильный мир из судостроения. В 1903 г. немецкий профессор Феттингер изобрел гидродинамическую передачу, позволявшую «развязать» без потери мощности судовой двигатель и гребной винт. Так появилась на свет гидромуфта, которая до сих пор исправно трудится в каждом «автомате».

Первые, кто поспешил избавиться от необходимости ворочать рычагом КПП и каждый раз выжимать сцепление, стали, безусловно, янки. Знаменитые коробки Hydramatuc в автомобилях Oldsmobile появились еще в 1940 г. И с тех пор принципиально в «автоматах» ничего не изменилось. Он по-прежнему состоит из 2 больших частей Р гидротрансформатора и, собственно, редуктора.

Гидротрансформатор

В автоматической коробке он заменяет сцепление Р обеспечивает плавное трогание автомобиля с места и сглаживает рывки при переходе с одной передачи на другую. По сути, это та же гидромуфта Феттингера, но модифицированная под автомобиль. Принцип ее работы таков: в закрытом объеме двигатель вращает колесо с лопатками (насосные), которое подхватывает масло и отбрасывает на другое колесо с аналогичными лопатками, но повернутыми в другую сторону (турбину), которое уже вращает входной вал коробки. Для увеличения крутящего момента инженеры поместили между ними третье колесо Р реактор, лопатки которого имеют свой угол наклона и таким образом «подкручивают» турбину, увеличивая передаваемый крутящий момент. Так как в гидротрансформаторе нет жесткой механической связи, при небольших оборотах двигателя ведомое колесо может оставаться неподвижным (автомобиль стоит с включенной передачей), а при увеличении оборотов двигателя за счет вязкости масла оно начинает плавно раскручиваться (машина трогается и набирает скорость). При переключении передач насосные и турбинные колеса также вращаются с разными скоростями, но это не приводит к разрыву потока мощности, а следовательно и к рывкам автомобиля, как это иногда бывает у начинающих водителей, которые постигают азы управления машиной с обычной механической коробкой передач.

В «автоматах» все пары шестерен находятся в постоянном зацеплении и объединены в один планетарный редуктор. Это позволяет получить в одном компактном и функционально законченном механизме сразу несколько ступеней. А переключать их можно замыкая между собой несколько шестеренок или на корпус, с помощью тормозных лент или фрикционов (пакетов дисков, сжимаемых и разжимаемых с помощью гидравлики). Изначально для заднеприводных машин конструкция позволяла получить 3 передачи, коих для тех времен вполне хватало. Но с распространением переднего привода конструкторы разработали новые схемы и получили уже 4 ступени. Для современных моделей разработано и уже выпускается 5-ти- и даже 6-тиступенчатые «автоматы»!

Лена Добровольская-Forever•.♥.ツ Высший разум (1200129) 3 года назад

Кстати, многие упрекают АКП в недостаточно быстром переключении передач. Меж тем, конструкторы с самого начала были озабочены обратным Р борьбой с излишне быстрым срабатыванием гидроприводов включения фрикционов. Чтобы обеспечить плавное переключение передач, нельзя допускать даже кратковременного рассоединения двигателя и трансмиссии Р за это время двигатель успеет раскрутиться до максимальных оборотов и последующее включение произойдет с ударом. Поэтому включение следующей ступени в «автоматах» обычно производится до того, как выключилась предыдущая. Это называется перекрытием передач, а гидромуфта сглаживает это перекрытие, позволяя машине плавно перейти на следующую скорость.

Лена Добровольская-Forever•.♥.ツ Высший разум (1200129) Излишние потери в гидротрансформаторе, когда двигатель уже работает на максимальных оборотах, а ведомое колесо еще не раскрутилось, заставили инженеров искать пути повышения КПД и снижения расхода топлива. Гидротрансформаторы стали блокируемыми, т.е. после включения нужной передачи между насосным и турбинным колесами включалась жест кая связь, как в механической муфте сцепления, правда, блокировка не распространялась на первую передачу.

Автоматическая коробка ПП

Статья опубликована 26.06. 09:44 Последняя правка произведена 01.07. 09:22

Определение

Автоматическая коробка переключения передач (АКПП, автоматическая трансмиссия) — одна из разновидностей КПП, главным отличием от механической коробки переключения передач является то, что в АКПП переключение передач обеспечивается автоматически (т.е. не требуется прямое участия оператора (водителя)). Выбор передаточного числа соответствует текущим условиям движения, а так же зависит и от множества других факторов. Так же, если в традиционных КПП используется механический привод, то в автоматической коробке переключения передач иной принцип движения механической части, а именно, задействован гидромеханический привод или планетарный механизм. Встречаются конструкции, в которых двухвальная или трехвальная коробка передач работает вместе с гидротрансформатором. Такое сочетание использовали на автобусах ЛиАЗ-677 и в продукции компании ZF Friedrichshafen AG.

В последние годы, в обиход пришли автоматизированные механические коробки передач с электронным управлением и электропневматическими или электромеханическими исполнительными устройствами.

Предыстория

Недаром говорят, что лень – двигатель прогресса, вот и желание комфорта и более простой, удобной жизни породило множество интересных вещей и изобретений. В автомобилестроении, таким изобретением можно считать автоматическую коробку переключения передач.

Хотя конструкция АКПП является достаточно сложной и стала популярна лишь в конце 20 века, впервые ее установили в шведский автобус фирмы Лисхольм-Смит 1928 года. В серийное же производство, АКПП пришла лишь через 20 лет, а именно, в 1947 году в автомобиле Buick Roadmaster. Основой данной трансмиссии послужило изобретение немецкого профессора Феттингера, запатентовавшего в 1903 году первый гидротрансформатор.

На фотографиях тот самый Buick Roadmaster – первый серийный автомобиль, имеющий АКПП.

В автоматической трансмиссии роль сцепления выполняет гидротрансформатор, который передает крутящий момент к коробке передач от двигателя. Сам гидротрансформатор состоит из центростремительной турбины и центробежного насоса, между которыми расположен направляющий аппарат (реактор). Все они располагаются на одной оси и в одном корпусе, вместе с гидравлической рабочей жидкостью.

Ближе к современности

Середина 60х годов 20 века ознаменовалась окончательным закреплением и утверждением в США - современной схемы переключения АКПП - P-R-N-D-L. Где:

P (Parking) – Стоянка - Включена нейтральный режим, при котором выходной вал коробки механически заблокирован, благодаря чему автомобиль не движется.

R (Reverse) – Задний ход – Включение режима заднего хода (задняя передача).

N (Neutral) – Нейтраль – Связи между выходными валами КПП и входными нет. Но при этом, выходной вал не заблокирован, и автомобиль может перемещаться.

D (Drive) – Основной режим - Автоматическое переключение по полному кругу.

L (Low) – Движение только на 1-й передаче. Используется только 1-я передача. Гидространсформатор заблокирован.

Повышение требований к экономичности автомобилей привело к возвращению в 1980х годах четырехступенчатых трансмиссий, в которых четвертая передача имела передаточное число меньше единицы («овердрайв»). Так же получили распространение и блокирующиеся на большой скорости гидротрансформаторы, которые позволяли увеличить КПД трансмиссии за счет снижения потерь, возникающих в гидравлическом элементе.

В период с 1980-1990 года произошла компьютеризация систем управления двигателем. Аналогичные системы управления применялись и в АКПП. Теперь контроль над потоками гидравлической жидкости регулировался при помощи соленоидов, связанных с компьютером. Вследствие чего, переключение передач стало более плавным и комфортным, а экономичность и эффективность работы опять увеличились. В эти же года появляется возможность ручного управления коробкой передач ( Типтроник или аналогичные). Изобретена первая пятиступенчатая коробка передач. Отпадает необходимость смены масла в КПП, поскольку ресурс уже залитого в нее сопоставим с ресурсом коробки переключения передач.

Конструкция

Традиционно, автоматические коробки переключения передач состоят из планетарных редукторов, гидротрансформаторов, фрикционных и обгонных муфт, соединительных барабанов и валов. Иногда применяют тормозную ленту, которая замедляет один из барабанов относительно корпуса АКПП при включении одной из передач.

Роль гидротрансформатора заключается в передаче момента с проскальзыванием при трогании с места. На высоких оборотах двигателя (3-4 передача), гидротрансформатор блокируется фрикционной муфтой, которая не дает ему проскальзывать. Конструктивно он устанавливается так же, как и сцепление на трансмиссии с МКПП – между АКПП и собственно двигателем. Корпус гидротрансформатора и ведущая турбина крепится на маховик двигателя, как и корзина сцепления.

Сам гидротрансформатор состоит из трех турбин – статора, входной (составл. корпуса) и выходной. Обычно статор глухо затормаживается на корпус АКПП, однако в некоторых вариантах затормаживание статора включается фрикционной муфтой для максимального использования гидротрансформатора во всем диапазоне оборотов.

Фрикционные муфты ( пакет ) соединяя и разъединяя элементы АКПП – выходного и входного валов и элементов планетарных редукторов, и затормаживая их на корпус АКПП, осуществляют переключение передач. Муфта состоит из барабана и хаба. Барабан имеет крупные прямоугольные пазы внутри, а хаб – крупные прямоугольные зубья снаружи. Пространство между барабаном и хабом заполняют кольцеобразные фрикционные диски, часть из которых – пластмассовая с внутренними вырезами, куда входят зубья хаба, а другая часть выполнена из металла и имеет выступы снаружи, входящие в пазы барабана.

Сжимая гидравлически кольцеобразным поршнем пакет дисков, производится сообщение фрикционной муфты. Масло к цилиндру подводится через канавки в валах, корпусе АКПП и барабане.

На первой, слева, фотографии - разрез гидротрансформаторной восьмиступенчатой АКПП автомобиля Lexus, а на второй - разрез шестиступенчатой преселективной АКПП Volkswagen

Обгонная муфта свободно скользит в одном направлении и заклинивает с передачей момента в другом. Традиционно она состоит из внутреннего и внешнего кольца и расположенного между ними сепаратора с роликами. Служит для снижения ударов во фрикционных муфтах при переключении передач, а также для отключения торможения двигателем в некоторых режимах работы АКПП.

В качестве устройства управления АКПП использовали набор золотников, которые управляли потоками масла к поршням фрикционных муфт и тормозных лент. Положение золотников задаются, как вручную механически рукояткой селектора, так и автоматикой. Автоматика бывает электронной или же гидравлической.

Гидравлическая автоматика задействует давление масла от центробежного регулятора, который соединен с выходным валом АКПП, а также давление масла от нажатой водителем педали газа. В результате чего, автоматика получает информацию о скорости автомобиля и положении педали газа, в зависимости от которой переключаются золотники.

Электроника использует соленоиды, перемещающие золотники. Кабели от соленоидов расположены вне пределов АКПП и ведут к блоку управления, который иногда объединен вместе с блоком управления впрыском топлива и зажигания. В зависимости от положения рукоятки селектора, педали газа и скорости автомобиля, электроника принимает решение о перемещении соленоидов.

Иногда, предусмотрена работа АКПП и без электронной автоматики, но только с третьей передачей переднего хода, или же со всеми передачами переднего хода, но с обязательным переключением рукоятки селектора. По вопросам поломки и ремонта КПП вас проконсультируют ТУТ .

Источники: http://akppforsaj.ru/articles/zabl, http://www.letopis.info/themes/auto/korobka_pereklyuchenija_peredach.html, http://otvet.mail.ru/question/68518284, http://autohis.ru/automatickorobka.php

Кто изобрел автоматическую коробку передач

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. 

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. 

Сегодня существует несколько типов «автоматов»: гидромеханическая коробка, вариатор, робот с одним или двумя сцеплениями. Сразу отметим, что касается первых АКПП, в этом случае речь идет о гидромеханической планетарной коробке передач.

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.

Рекомендуем также прочитать статью о том, как устроена и работает гидромеханическая АКПП. Из этой статьи вы узнаете о конструкции и устройстве АКПП, а также по какому принципу работает данный агрегат.

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.

Кто Первый Придумал Коробку Автомат

Коробка переключения передач

Коробка переключения передач, или трансмиссия, в автомобилях с двигателем внутреннего сгорания служит для изменения частоты крутящего момента, в больших пределах, чем может двигатель. Также агрегат служит для обеспечения движения автомобиля задним ходом.

Сегодня существует два вида трансмиссии – механическая и автоматическая. На создание и усовершенствование этих функциональных устройства автомобиля понадобился фактически целый век.

Впервые коробку передач изобрел Карл Бенц – автор первых автомобилей. История рассказывает, что супруга инженера отправилась на его первом автомобиле в длительную поездку по тем временам поездку – 80 км. Справиться с автомобилем было крайне тяжело – он не хотел двигаться самостоятельно под горку, даже если наклон был незначительным. Тогда Карл Бенц добавил в конструкцию дополнительную передачу. Механизм был невероятно прост – два шкива разного диаметра были расположены на ведущей оси, ремень соединял их с валом двигателя. Даже такое примитивное устройство позволяло увеличить скорость колес, а значит более уверенно тронуться с места. Позже ремень был заменен на более прочную цепь из металла.

Карл Бенц

Сегодня механическая коробка передач имеет сложную конструкцию – она состоит из нескольких валов, рычагов переключения, шестеренок и других деталей. Современные механические трансмиссии бывают 4-х ступенчатыми, 5-ти ступенчатыми, 6-ти ступенчатыми и даже более.

Автоматическая коробка передач отличается от механической тем, что здесь для переключения скоростей не требуется участия водителя, рычаг переключения не нужно использовать постоянно. Принцип работы такой трансмиссии также иной – роль сцепления здесь играет гидротрансформатор.

Автоматическую коробку передач изобрели также довольно рано – 1928 году. Однако изобретение достаточно долго существовало лишь на бумаге. Лишь в 1947 году этот тип трансмиссии был впервые использован на автомобиле Buick Roadmaster.

Buick Roadmaster

В 1960 году в США утвердили общепринятый тип переключения АКПП - P-R-N-D-L, который известен нам и сегодня. Изменение положения рычага регулирует работу приводного вала и гидротрансформатора, в результате чего автомобиль стоит неподвижно, движется с увеличением скорости, едет задним ходом или медленно передвигается без возможности разгона.

Современные коробки передач создают комфорт во время передвижения, а также служат большей экономичности двигателя.

Первый Русский Автомат (АКПП)

Первый отечественный «автомат» появился в ноябре 1958 года на лимузине высшего класса ЗИЛ-111. На этот автомобиль устанавливалась автоматическая гидромеханическая трансмиссия. Возглавлял этот проект конструктор Андрей Николаевич Островцев. Опытные образцы были созданы ещё в начале 1956 года (ЗИС-111 «Москва“) и представляли собой очередную вариацию на тему американского Packard. В июне 1956 года ЗИС (Завод Имени Сталина) был переименован в ЗИЛ (Завод Имени Лихачёва), поэтому модель c АКПП пошла в серию под маркой ЗИЛ.

Внешне ЗИЛ-111 продолжал быть обобщением форм разных моделей Packard 1958 модельного года. Трансмиссия представляла собой гидравлический трансформатор (коэффициент трансформации 2.45), работающий совместно с двухступенчатой планетарной коробкой передач. В этой машине также нашлось применение другим новшествам — мотору V8, объёмом 6 литров, 200 л.с. бескамерным шинам размером 15», а также впервые был установлен кондиционер. Выпускали по 10-12 машин в год. В 1962 году был произведён глубокий рестайлинг в результате которого модель сменила ориентацию с Packard на Cadillac.

В 1960 годах автоматическая коробка передач серийно устанавливалась так-же на Волгу ГАЗ-21. Однако это была небольшая партия и в свободную продажу 21-я Волга с «автоматом» не поступала. Сама АКПП была британского производства. В современной России серийно автоматической коробкой (в качестве опции) комплектуется ВАЗовская Lada Granta. На нёё устанавливается японский четырёх-ступенчатый автомат фирмы Jatco. Чуть позже на Лада Гранта стали устанавливать гибрид вазовской КПП и модуля АКПП немецкой фирмы ZF, а японским Jatco стали комплектовать Datsun Mi-DO (этот автомобиль создан на базе Лада Калина)

Японцы изобрели нам автомат

Адрес: из Деревни. Сообщений 1,252

Японцы изобрели нам автомат

Пачиму не обсуждаем.

Наша автомобильная промышленность построена на чужих идеях и технологиях. Поскольку неудобно на уровне государственной политики в отношении целой отрасли, признаваться в воровстве, уместней всего аккуратно использовать слово заимствование . Этим же путем сегодня идет Китай, воруя все, что увидит и пытаясь выпустить украденное своими силами.

Итальянцы, когда в 1966 году позволили нам купить у них завод ФИАТа, автоматические коробки передач только осваивали, а на модель 124 даже не планировали. Поэтому наш Волжский дважды автомобильный завод навсегда остался без автоматических коробок. Но, прожив несколько десятков лет с механикой, наши решили все же попытать счастья. Это вовсе не означало намерения изобрести свой автомат. Когда в мире всего так много уже придумано, надо просто найти подходящее. Искали долго. Но технологии страны не позволяли освоить найденное. То есть украсть можно, даже привезти в страну и попробовать совместить с автомобилем. Но ведь одно дело приспособить чужое, другое дело научиться его производить.

Тогда решили, что проще брать на помойках отслужившие автоматы и ставить на Жигули . В результате появился первый массовый серийный автомобиль ВАЗ с автоматической японской коробкой Aisin A240L образца 1985 года, которую партиями привозили с разборок праворуких японцев . Но сам завод остался от работ в стороне. Он в это время пытливо прилаживал немецкий вариатор ZF к ВАЗ 2112, а японские коробки ставила московская частная фирма за $1500. Примечательно, что эти автоматизированные машины продавались через официальных дилеров ВАЗа, украшая подвигом биографию завода.

Потом ВАЗ пытался приладить к Жигулям еще один ZF 4НР14. Это уже был не вариатор, а конкретный автомат, проверенный на приличных машинах. Купили у немцев партию, привезли на завод, проверили в деле, полюбовались на результат и закрыли тему.

Последняя попытка сотворить что-нибудь подобное датирована 2006 годом, когда в недрах страны русские люди из фирмы КАТЕ изобрели-таки автомат, но без гидротрансформатора. В мире такие конструкции вызывают опаску, переходящую в недоумение, но нам куда деваться – что изобрели, с тем и балуемся. Даже попытались построить завод по их выпуску. Как-то не сложилось.

И вот вся эта бессмысленная возня надоела нынешнему совладельцу, Рено-Ниссану . Старшие братья похлопали русских по плечу, похвалили за пытливость разума и быстро договорились с привычным партнером японской фирмой Jatco о поставке автоматических коробок F03A образца 1982 года для будущих Жигулей . Никакого воровства, никаких мучений с производством, сразу готовый, проверенный временем и технологиями продукт. ВАЗовцы очень горевали, что им негде применить свои таланты, не к чему руку приложить. Пожалуйста, прикладывайте хоть руку, хоть голову в попытке приладить к японскому автомату новейший русский автомобиль Калину , а заодно и Приору . По планам завода, на работу уйдет всего пара лет и мы, наконец-то, получим русскую машину с автоматической коробкой передач.

Лучше рано поздним вечером или поздно ранним утром, чем никогда!

George Constantinescu

Кто придумал автоматическую коробку передач?

За время своей карьеры он зарегистрировал более 130 изобретений, включая первую автоматическую коробку передач. Константинеску был дизайнером 'Constantinesco', британско-французского автомобиля, который выпускался с 1926 по 1928 год, и первым разработал принципы действия судна на подводных крыльях.

Автор: Елена Мурзина

Румынский ученый, физик, инженер и изобретатель. Член Румынской академии (Romanian Academy).

Джордже Константинеску - или Гогу, это уменьшительно-ласкательная форма его имени, – создатель акустической теории, одной из новых областей механики сплошных сред, которая описывает передачу механической энергии через колебания в жидкости или твердых телах. Сегодня эта теория применяется в многочисленных устройствах, таких как акустический двигатель, акустический насос, акустический молоток и другие. Среди других его достижений – устройство, способное стрелять через лопасти винта независимо от его скорости, и первая автоматическая коробка передач.

В тот период, когд

а Константинеску жил в Англии (England), он принимал активное участие в строительстве британских самолетов типа 'Bristol'. Он был одним из первых инженеров, использовавших для строительства жилых домов в Румынии армированный бетон, и построенные им здания по сей день украшают улицы румынских городов – среди них знаменитое казино в Констанце (Constan#539 a), построенное им в стиле арт-нуво по проекту французского архитектора Даниэля Ренара (Daniel Renard) и великолепное здание отеля 'Ath#233 n#233 e Palace' в Бухаресте (Bucharest), по проекту Теофиля Брадо (Th#233 ophile Bradeau) а также мечеть Кароля I (Carol I Mosque) в Констанце, в мавританском стиле.

гу Константинеску был одним из тех блестящих умов, чьи идеи далеко опережают свое время и сохраняют актуальность на многие-многие годы вперед.

Константинеску появился на свет 4 октября 1881 года в Крайове (Craiova), крупном городе на юге Румынии (Romania). Он родился и рос в так называемом Докторском доме недалеко от садов Михаила Храброго (Mihai Bravu Gardens). В детстве и юности самое сильное влияние на интересы будущего изобретателя оказал его отец, профессор математики и инженерных наук, окончивший в свое время парижскую Сорбонну (Sorbonne University). В 1912 году он переехал в Великобританию, где и скончался 11 декабря 1965 года, в Конистоне (Coniston).

Первая коробка-автомат или просто жми на газ

Крутящий момент мотора – главный фактор для автомобиля, определяющий его стоимость, но немаловажным является его передача, от чего зависит скорость и комфортность езды, а также надежность аппарата. Даже сегодня нет однозначных мнений про то, что лучше, автоматическая трансмиссия или ручная коробка передач. Хотя возникли проекты создания автомата и ручной конструкции практически одновременно.

Первая коробка-автомат создана еще в 1906 году концерном «Кадиллак». Разработанный компанией планетарный механизм и ее трёхступенчатость сделала коробку классическим изобретением в сфере автоматических трансмиссий, но как утверждают в компании Gеnеral Mоtоrs, их изобретение по праву является первым, настоящим, стабильным агрегатом автоматического переключения передач.

Первую попытку во внедрении коробки-автомата сделали в США еще в 1920-е годы. С тех пор автоматические трансмиссии часто менялись и развивались.

Много изобретений 1900-х годов в сфере автоматизации трансмиссии можно назвать первыми автоматическими коробками передач, однако по-настоящему заслуживает это звание Нydrо-Маtic, разработанная и внедренная корпорацией Gеnеral Mоtоrs. Нydrо-Маtic представляла собой агрегат на три скорости, который был установлен на Оldsmоbile Sеriеs 90 Sеdаn еще в 1940-м году, а чуть позже был модернизирован под другие автомобили данной компании и успешно запущен в серийное производство.

Но серийное (конвейерное) производство агрегатов вместе с трансформатором динамики началось лишь в 1955 году. Эти устройства, являются, актуальны и по сей день, подвергнувшись лишь малым изменениям (например, количество скоростей значительно расширилось, были внедрены электронные компоненты управления и слежения за динамикой).

На сегодня все больше автомобилей оснащаются коробками-автоматами. Автоматическая коробка передач – это очень сложный механизм, и если ломается, то расходы на ремонт значительны.

Преимущество, которое дает автоматическая коробка передач это – отсутствие педали сцепления и рычага-переключателя скоростей. Для трансмиссии с автоматом поток мощности сплошной и не прерывчатый, со сниженной динамической нагрузкой, что позитивно влияет на момент вращения колес от двигателя. Недостатком автомата является высокая цена и стоимость ремонта.

Источники: http://www.letopis.info/themes/auto/korobka_pereklyuchenija_peredach.html, http://www.euro-auto-history.ru/rus-akpp.html, http://forums.drom.ru/garazh/t1151531133.html, http://www.peoples.ru/technics/designer/george_constantinescu/, http://vgakey.net/pervaya-korobka-avtomat-ili-prosto-zhmi-na-gaz

История развития автоматических коробок передач

Новаторские устройства обычно несовершенны, как это было в случае с как в конструкции автомобиля с двигателем внутреннего сгорания, так и в из первых попыток создания коробки передач. Первая трансмиссия, еще не автоматическая, была построена и использовалась в 1891 году французским конструктором Рене Панаром. Это была 3-ступенчатая коробка передач, установленная на 1,2-литровый двухцилиндровый двигатель -литровый V-образный привод.

Конструкция протопласта нынешних редукторов не была очень сложной. В его основе лежали 2 вала с шестернями с прямыми зубьями разного диаметра. Передаточное число изменялось с помощью тех шестерен, которые могли двигаться вдоль оси вала и входить в зацепление с колесом, установленным на соседнем валу. Привод передавался на задние колеса посредством цепной передачи. Стоит отметить, что первые конструкции не имели синхронизаторов, поэтому водители должны были обладать большими навыками, чтобы правильно переключать передачи.

Через 13 лет после изготовления первой коробки передач, в 1904 году, первая автоматическая коробка передач была создана в мастерской братьев Стуртевант в Бостоне (США). У него было две передние передачи. Его действие было основано на простом принципе центробежной силы. Процесс изменения передаточного числа с более низкой на более высокую передачу происходил автоматически при увеличении оборотов двигателя. Однако, когда обороты падали, механизм переключался на более низкую передачу. К сожалению, из-за использования некачественных материалов постройка 1904 года оказалась очень ненадежной.

Отрывок из The Saturday Evening Post об автоматической коробке передач братьев Стуртевантов. Фото: chuckstoyland.com

Братья Стертеванты, фото: sturtevantinc.com

Спустя несколько лет, создавая Model T, Генри Форд сконструировал планетарную коробку передач с двумя передачами переднего и заднего хода. Однако рулевое управление не было полностью автоматическим, так как гонщик управлял механизмами с помощью педалей, что, по стандартам того времени, было самой простой конструкцией, которую можно было освоить.Инженер Витольд Рихтер однажды упомянул в одной из книг, что он освоил вождение Ford T менее чем за полчаса, что для уровня автомобилизации и знания техники вождения в то время, безусловно, является очень хорошим результатом.

в простейшем исполнении состояла из гидравлической муфты и планетарной передачи. В межвоенный период General Motors и REO разработали полуавтоматические секвентальные коробки передач с обычным сцеплением и планетарной коробкой передач с гидравлическим управлением.Chrysler создал собственную конструкцию с использованием самодействующей гидравлической муфты и механической трансмиссии, в результате чего одна педаль пропала с пола перед водителем, оставив рычаг переключения передач. Полуавтоматические решения можно считать прародителями нынешних коробок Selespeed или Tiptronic.

Гидравлическая коробка передач - Hydra-matic, Dynaflow, Ford-O-Matic, Powerglide

Фото: a-availabletransmissions.com

Фото: closedcarsandtrucks.com

Hydra-matic была первой серийной автоматической коробкой передач для легковых автомобилей. У него было четыре передачи и одна задняя передача. Он состоял из гидравлической планетарной передачи и гидравлической муфты, что избавляло от необходимости отключать ее (как в случае фрикционной муфты).

General Motors в мае 1939 года представила автоматическую коробку передач (Hydra-matic) для автомобилей 1940 модельного года марки Oldsmobile.Доступная в качестве дополнительного оборудования, через год трансмиссия стала доступна и для автомобилей Cadillac.

Поперечное сечение коробки передач Hydra-Matic, фото: repairmanual.com

Поперечное сечение коробки передач Hydra-Matic, фото: kitfoster.com

Это решение имело большой успех в продажах. Несколько производителей автомобилей, включая Rolls Royce, Bentley, Lincoln и Nash, приобрели лицензию на эту гидравлическую трансмиссию у GM.Во время войны коробка передач Hydra-matic также использовалась в различных военных транспортных средствах (например, танке M5 Stuart, M24 Chaffee). После войны, в 1948 году, Hydra-matic также стала опцией для моделей Pontiac.

Buick и Chevrolet решили разработать собственные коробки передач. Buick создал конструкцию под названием Dynaflow, в которой вместо гидравлического сцепления был преобразователь крутящего момента, а Chevrolet выпустила конструкцию под названием Powerglide. Обе трансмиссии использовали двухступенчатые гидротрансформаторы и гидравлическую планетарную коробку передач.

Коробка передач Dynaflow в разрезе, фото: a-affordabletransmissions.com

Реклама Chevrolet - Трансмиссия Powerglide

Ford пошел по другому пути. Сначала он попросил Студебеккер приобрести права на использование автоматической коробки передач DG, разработанной подразделением Detroit Gear компании BorgWarner. Студебеккер согласился, но оговорился, что Ford не сможет использовать это решение раньше, чем через год после его внедрения на автомобили Студебеккер.Однако время работало против гиганта из-за растущего интереса к автоматическим трансмиссиям, поэтому Ford и подразделение BorgWarner подписали в 1948 году контракт на поставку половины трансмиссии Ford в течение пяти лет. Другая половина необходимых компонентов должна была быть произведена компанией Ford или другим поставщиком.

Благодаря такому контракту Форд сам оформил лицензию и в 1951 году начал работы по сборке автоматической коробки передач на заводе. Новая трансмиссия Ford называлась Ford-O-Matic, она имела 3 передачи переднего и заднего хода.В нем использовались интегрированный гидротрансформатор и планетарный редуктор, что привело к повышению культуры работы компонента. Передачи переключались плавно по двум причинам - из-за наличия встроенного преобразователя и переключения передач с PNDLR на PRNDL для уменьшения «скачка крутящего момента» между передачами.

Ford-O-Matic, фото: hemmings.com

Ford-O-Matic в разобранном виде, фото: хемминги.com

Бесступенчатая коробка передач - вариатор

Сама концепция бесступенчатой ​​АКПП даже старше популярной «механики». История этого типа трансмиссии в автомобилях началась с пионера Милтона Ривза, который разработал концепцию бесступенчатой ​​трансмиссии. Он изобрел коробку передач с регулируемой скоростью в 1879 году с первоначальной идеей фрезерования пилы, а в 1896 году он использовал ее на своей первой машине.Однако это было не массовое производство.

Ривз АКПП, фото: vintagemachinery.org

Ривз Октоавто, фото: wikipedia.com

Только в 1926 году Джордж Константинеско начал распространять этот тип коробки передач с началом производства автомобиля «Константинеско». Вдохновением для создания такого автомобиля послужило изобретение Георга в 1923 году - механический преобразователь крутящего момента.Он заменил бесступенчатую трансмиссию, которую трудно было контролировать, и не очень точную механическую коробку передач.

Шестерни вариатора Константинеско определялись колебаниями маятника, в то время как диапазон колебаний определялся несколькими переменными: массой маятника, правильной установкой, размерами, крутящим моментом, частотой вращения двигателя и опорными колесами. В автомобиле используется гидротрансформатор для колебательных масс, поэтому нет необходимости в тяжелых и сложных механических трансмиссиях, которые требуют переключения передач и подвергают производителя неопределенной эксплуатационной эффективности.

Использование протопласта с бесступенчатой ​​трансмиссией дало положительный результат. Из-за небольшого веса автомобиля, из-за установки легкой, маленькой и простой трансмиссии Константинеско потребовался двигатель гораздо меньшего размера. Он использовал двухцилиндровый двухтактный агрегат объемом 494 куб. См, а сама трансмиссия оказалась между цилиндрами двигателя.

Миру пришлось ждать до конца 1940-х годов конструкции, очень похожей на нынешние вариаторы.когда Чарльз Х. Майнер из Денвера добился революционных успехов в технологии бесступенчатой ​​трансмиссии. Чарльз разработал, среди прочего, шкив переменной скорости, использующий стальные шарики и центробежную силу для управления движущейся стороной приводного конца клиноременной муфты. Он запатентовал свои решения и основал компанию Miner Pulley, производящую шкивы сцепления, которые он позже продал Warner Clutch по состоянию здоровья.

Рождение вариатора, также известного как Variomatic, датируется концом 1950-х годов. Он был спроектирован и построен Хабом ван Дорном, соучредителем Automobiel Fabriek (DAF).

Первый автомобиль DAF с вариатором Van Doorne CVT, DAF 600, был выпущен в 1958 году. Его патенты позже были переданы компании под названием VDT - Van Doorne Transmissie B.V., когда подразделение легковых автомобилей было продано Volvo в 1975 году, его вариатор был применен к Volvo 340.В 1995 году компания VDT была приобретена компанией Bosch.

Коробка передач с двойным сцеплением - DSG, PDK, DCT

Разработка автоматической коробки передач с двойным сцеплением началась в начале 1980-х годов под руководством Гарри Вебстера из Automotive Products. Трансмиссии прототипа использовались на Ford Fiesta Mk1, Ranger и Peugeot 205. Ранние установки с двойным сцеплением AP имели одинарное сухое сцепление и мокрое многодисковое сцепление.

Porsche впервые применил коробку передач с двойным сцеплением в 1983 году в гоночных автомобилях Ле-Ман 956 и 962, а также в легендарном Audi Sport Quattro S1. В трансмиссии с двойным сцеплением отсутствует преобразователь крутящего момента, используемый в обычных планетарных автоматических трансмиссиях.

Доступные в настоящее время на рынке трансмиссии с двойным сцеплением в основном используют два многодисковых сцепления, залитых маслом, так называемыемокрые, хотя доступны и версии с сухим сцеплением.

Volkswagen Golf Mk4 R32 2003 года был первым серийным дорожным автомобилем с коробкой передач с двойным сцеплением.

С момента появления первых автоматических трансмиссий в 1930-х годах количество предлагаемых передач неуклонно увеличивалось. Еще в 1970-х годах трех передач считалось достаточным, но необходимость сократить расход топлива увеличила потребность в дополнительных передачах.Сегодня широко распространена 6-ступенчатая автоматическая коробка передач, и производители разрабатывают 9- и 10-ступенчатые коробки передач. Вот некоторые из основных моментов.

, несколько слов об истории - Virtual Transport

Коробки передач есть в каждом современном автомобиле. Но кто их изобретатель и когда они впервые появились?

Первая передача ...

Не все знают, что история коробки передач восходит к концу 19 века.В 1898 году Луи Рено первым установил на свой автомобиль коробку передач с прямым приводом. В то время никто еще не представлял, как это устройство окажет огромное влияние на будущее автомобильной промышленности. Изобретение французов означало, что использовавшиеся до сих пор решения - цепные передачи - были полностью вытеснены. Однако стоит помнить, что сам трансмиссионный механизм, не обязательно связанный с автомобильной промышленностью, был разработан много лет назад.

Автоматические коробки передач

Это решения, которые используются в течение гораздо более короткого периода времени.Идея автоматической коробки передач и ее первого вида появилась только в начале 20 века, хотя ее прототипы были достаточно аварийными, и концепция постоянно развивалась. Изначально устанавливались полуавтоматические трансмиссии, а уже потом - полностью автоматические.

Текущие коробки передач

В настоящее время автомобили комплектуются различными типами коробок передач, от классических механических до полностью автоматических, поэтому каждый может выбрать что-то подходящее для себя.Стоит отметить, что с развитием специализированного транспорта потребовалось дальнейшее развитие коробок передач. Точнее, речь идет о грузовиках с самосвалом или HDSy, в основе которых лежит гидравлическая лебедка. Это устройства, которым требуется много энергии для выполнения предназначенных для них действий. В настоящее время используются такие решения, как коробка отбора мощности, позволяющая передавать мощность от коробки передач на специализированные устройства. Стоит отметить, что ящики с приставкой - это особые приспособления, несколько отличные от известных нам по легковым автомобилям.

Краткая история коробки передач - autoranking.pl

1950-е годы
В 1950-х годах водители переключали передачи автомобиля с помощью рычага, прикрепленного к рулевому колесу. Такое решение не обеспечивало водителей полного комфорта, но позволяло более полно использовать пространство автомобиля. Для автомобилей с этим решением, таких как модель Seat 1400, может войти еще один человек. На переднем сиденье разместились водитель и два пассажира.

1960-е годы
В те годы производители автомобилей начали размещать коробку передач там, где она есть сегодня - между двумя передними сиденьями. Внешний вид рычага был довольно простым и напоминал простой шарик с шариком на конце. Некоторые автомобили 1960-х годов имели красные маркеры на спидометрах, которые подсказывали водителям, когда переключать передачу, чтобы предотвратить размытие двигателя.

1970-е
На данном этапе развития коробка передач стала более эффективной.Добавление пятой передачи позволило использовать динамику двигателя во время движения. Седан Seat 124 Sport 1600 - первый автомобиль марки, в котором рычаг переключения передач соединен напрямую с трансмиссией. В результате автомобиль быстрее и эффективнее реагировал на переключение передач, что оценили многие покупатели машины из испанского среднего класса.

1980-е
В этом десятилетии производители автомобилей стали уделять больше внимания максимальной эргономике и комфорту вождения.Модели этих лет оснащались усилителем рулевого управления и решениями для улучшения переключения передач. - SEAT Ibiza - настоящая икона в этом отношении. Механизм переключения передач был улучшен, а рычаг расположен таким образом, чтобы он лучше находился в руках водителя, - вспоминает Исидре Лопес, который работает с коллекцией ретро-автомобилей в Seat.

1990-е и настоящее время
Появились первые шестиступенчатые модели, и все большее распространение получает автоматическая коробка передач.Водители, которые жаловались на частую остановку двигателя или на скатывание автомобиля под уклон, могли попрощаться с аварийным сцеплением. Последние модели оснащены современной коробкой передач DSG с двойным сцеплением, сочетающей удобство автоматической коробки передач с маневренностью механической коробки передач.

История коробки передач | Skrzyniezajac.pl

Без коробки передач, наверное, можно было бы прожить, но для тела это как жизнь без радости. Вроде возможно, но зачем?

Даже самый мощный двигатель не сможет развивать максимальную скорость без надлежащей трансмиссии.

Что вы знаете о коробке передач?

Коробка передач в автомобиле предназначена для адаптации параметров двигателя к меняющимся потребностям во время движения. Благодаря ему можно получить правильные обороты двигателя при заданной нагрузке и скорости движения.
Чтобы понять, для чего нужна коробка передач, достаточно представить ситуацию, когда мы выезжаем на горку на высокой передаче. Едем, например, со скоростью 60 км / ч, едем на «четверке» и вдруг, когда встречаем замедление, мы слышим, как двигатель тормозит, и даже «задыхается» двигатель. Наряду с «понижением» на более низкую передачу мы увеличиваем крутящий момент и увеличиваем мощность без потери динамики движения. Вы также можете оценить наличие коробки передач, когда снизите скорость на высокой передаче.Двигатель ведет себя так, как будто вот-вот гаснет, и машина делает характерные скачки, которые мы часто наблюдаем при исполнении «eLek».

В механической коробке передач для правильной работы требуется вмешательство человека и даже физическая сила человека. , чтобы заставить шестерни сцепиться друг с другом. Самые популярные коробки передач в автомобилях.

Как там было с МКПП?

Первая коробка передач была построена - как и большинство современных изобретений - в сарае, и этот сарай принадлежал семье Renault .А вот без машины была бы коробка передач. И первый автомобиль, который заслужил это название, появился из сарая Benz , человека, который первоначально работал над двигателем с искровым зажиганием. Его автомобиль, хотя и оказался прорывом, имел несколько недостатков, которые позже были воспроизведены другими изобретателями. У первой машины коробки передач не было, только передача с дифференциалом .

500 км от Майнхейма - места, где был изобретен первый автомобиль, в Бийанкур под Парижем, Луи Рено работал над своим изобретением.Спустя 12 лет после премьеры Patentwagen № 1 молодой Renault выехал из сарая со своим первым автомобилем, на котором была трехступенчатая коробка передач со скользящими шестернями и вал, передающий привод от двигателя на задние колеса . Стоит добавить, что такой же вал сконструировал Луи Рено. И именно это изобретение практически полностью заменило использовавшиеся ранее цепные передачи. Прямой привод Renault оказался революционным. Быстро запатентованная как «моторная коробка передач», она стала обязательной для всех последующих автомобилей.

В первый год компания Renault получила более 70 заказов на автомобили с коробкой передач с прямым приводом. Механизм очень быстро скопировали другие производители, и к 1914 году он принес молодому Луи Рено около 3,5 миллионов франков. Однако это эпохальное изобретение не принесло Renault лавры, так как за следующие несколько лет компания подала более 170 других патентов. Некоторые из них и по сей день облегчают нашу жизнь.

Как там было с автоматом?

Хотя может показаться, что автоматические трансмиссии - совсем недавнее изобретение, первая автоматическая трансмиссия появилась только через 13 лет после изобретения предка популярной ручной механики. Кто, как не американцы, мог придумать автоматизацию процесса переключения передач ... Это произошло в Бостоне, в мастерской братьев Стертевантов. Первая автоматическая коробка передач имела две передние передачи, , и работала на основе центробежной силы. Эффект был аналогичен эффекту современных коробок передач - в то время это было новаторским. Генри Форд, который первым разработал планетарную коробку передач с двумя передачами переднего и заднего хода, также внес свой вклад в историю развития автоматических трансмиссий.Его вклад, однако, составляет половину, потому что его коробкой нужно было управлять с помощью педалей.

Вскоре пришло время полуавтоматики, которая дала начало популярной ныне модели Tiptronic . Первой серийной автоматической коробкой передач была Hydra-matic , которая использовалась не только в легковых автомобилях, но и в военной технике. В 1950-х годах родился вариатор для тракторов DAF. Тридцать лет спустя была разработана идея использования двойного сцепления, которая оказалась чрезвычайно успешной в гоночных автомобилях.

Мы сейчас «лечим» желание минимизировать расход топлива добавлением передаточных чисел. Хотя в очередной раз шестиступенчатая коробка передач показалась безумной. Но производители и вчера, и сегодня смелее думают о 9- и 10-ступенчатых трансмиссиях.

Самые сложные трансмиссии у грузовиков. Уровень сложности может относиться к современным автоматическим коробкам передач, но также может быть связан с тем, как с ними обращаются. В свое время самыми популярными на автомагистралях США были дуплексные и тройные коробки передач.Уникальность обоих заключалась в том, что у них было целых два переключения передач. В коробке передач Duplex главный рычаг имел пять передаточных чисел, нейтральное положение и заднюю передачу, другой рычаг имел положение «низкое» и «высокое». Конечно, чтобы разогнаться, нужно было задействовать обе ручки, часто одновременно. А вот пример еще более сложного решения, которое, как видите, можно довести до совершенства:

АКПП - стоит ли покупать автомат?

Что такое автоматическая коробка передач?

В автомобилях с механической коробкой передач для переключения передач во время движения требуется ваше действие - вы должны осторожно нажать на ручку в нужном направлении. С другой стороны, автоматическая коробка передач, также известная как автомат, автоматически переключает передачи во время движения. Водителю не нужно беспокоиться об этом, что позволяет лучше сосредоточиться на том, что происходит на дороге.Это, в свою очередь, напрямую влияет на безопасность и динамику движения.

Несколько слов об истории коробки передач

Первая коробка передач, еще не автоматическая, а ручная, была создана французским дизайнером Рене Панаром в 1891 году. В то время это была просто 3-ступенчатая коробка передач, которая устанавливалась на 1,2-литровый V-образный двигатель. Он состоял из 2-х валов с шестернями с прямыми зубьями и разного диаметра. Каждое переключение передач с использованием нового автомобильного устройства осуществлялось с помощью шестерен, которые перемещались вдоль оси вала и входили в зацепление с колесом, установленным на соседнем валу.Привод, в свою очередь, передавался через цепную передачу на задние колеса. Водителю пришлось проявить большое умение переключать передачи, все потому, что в оригинальной коробке не было синхронизаторов.

Путь к совершенству, или как была создана автоматическая трансмиссия

Первая автоматическая трансмиссия была построена в 1904 году в Бостоне, США, в мастерской, принадлежащей братьям Стертевант. Конструкторы оснастили его двумя передними передачами и использовали центробежную силу для управления.Переключение с более низкой на более высокую передачу было фактически автоматическим во время увеличения оборотов двигателя. При падении скорости механизм автоматической трансмиссии сам переключался на более низкую передачу. Первоначальная конструкция АКПП оказалась несовершенной и часто выходила из строя, в основном из-за использования в ее конструкции некачественных материалов.

Генри Форд внес большой вклад в развитие автоматических машин в автомобилях, построив модель T и спроектировав планетарную коробку передач с двумя передачами переднего и заднего хода.Управление сложно назвать полностью автоматическим, потому что водитель управлял передачами с помощью педалей, но это было просто проще. В то время автоматические трансмиссии были упрощены и включали гидравлическое сцепление и планетарную передачу.

Полуавтоматическая секвентальная коробка передач, в которой использовалось обычное сцепление и планетарный редуктор с гидравлическим управлением, была изобретена в межвоенный период компаниями General Motors и REO. В свою очередь, бренд Chrysler создал конструкцию, в которой используется автоматическое гидравлическое сцепление и механическая трансмиссия.У машины лишили одной из педалей, но рычаг переключения передач остался. Коробки передач Selespeed или Tiptronic создавались на основе полуавтоматических решений.

Hydra-matic, первая автоматическая гидравлическая трансмиссия

Первой серийно производимой была автоматическая гидравлическая трансмиссия Hydra-matic . Им оснащались легковые автомобили. Он отличался тем, что имел четыре передачи и заднюю передачу. Конструктивно он имел планетарную передачу и гидравлическое сцепление, поэтому отключать его не требовалось.

В мае 1939 года, незадолго до начала Второй мировой войны, General Motors использовала автоматическую коробку передач Hydra-matic под маркой Oldsmobile для автомобилей 1940 года выпуска. Через год эта трансмиссия стала дополнительным оборудованием в легковых автомобилях Cadillac. . Выяснилось, что клиенты очень хотят покупать автомобили с автоматической коробкой передач, поэтому GM начала продавать лицензию на гидравлическую трансмиссию. Его купили такие бренды, как Rolls Royce, Lincoln, Bentley и Nash.После войны в 1948 году Hydra-matic стала опцией для моделей Pontiac.

Другие решения для автоматической трансмиссии

Chevrolet и Buick не воспользовались лицензией GM, а разработали свои собственные трансмиссии. Buick создал Dynaflow с гидротрансформатором вместо гидравлического сцепления. Chevrolet использовал конструкцию Powerglide, в которой использовались двухскоростной гидротрансформатор и гидравлический планетарный редуктор.

После первоначальных переговоров со Студебекером о приобретении лицензии на автоматическую коробку передач DG, Ford создал лицензию - Ford-O-Matic с 3 передачами переднего хода и 1 задним ходом, в котором использовались интегрированный гидротрансформатор и планетарная передача.

Развитие автоматической трансмиссии ускорилось в 1980 году, когда Гарри Вебстер из Automotive Products придумал использовать двойное сцепление. В коробке передач DSG с двойным сцеплением отсутствует преобразователь крутящего момента, который использовался в обычных планетарных автоматических трансмиссиях.Сегодня доступны коробки передач с пропитанными маслом двойными многодисковыми передачами. Также существуют версии так называемого сухое сцепление. Первым серийным автомобилем с коробкой передач DSG стал Volkswagen Golf Mk4 R32 2003 года.

Как работает автоматическая коробка передач?

Автоматические коробки передач, которые сейчас устанавливаются на автомобили различных марок, автоматически переключают передачи. Водителю не нужно делать это вручную, поэтому он может плавно управлять автомобилем, не контролируя передаточное число по отношению к достигнутым на данный момент оборотам двигателя.

Автомобили с автоматической коробкой передач имеют всего две педали - тормозную и дроссельную. Сцепление не требуется из-за использования гидрокинетического раствора, который приводится в действие автоматом.

Как избежать неисправностей и необходимости ремонта АКПП?

Соблюдая несколько основных правил эксплуатации станка, вы избежите типичных поломок. Чтобы ремонт АКПП не превратился в необходимость:

• не переключайте передачи слишком быстро и резко;
• Перед включением задней передачи полностью остановите автомобиль и выберите R (передача заднего хода).Коробка встанет на место очень быстро, и вы сможете нажать на педаль газа, чтобы сдвинуть автомобиль назад;
• Остановить автомобиль, если выбрать другое положение АКПП - P (режим парковки), которое предназначено для парковки автомобиля после остановки на стоянке, или положение N (нейтраль) во время движения.

Если вы резко нажмете педаль акселератора во время движения или трогания с места, вы повредите автоматическую коробку передач. Такое действие может привести к преждевременному износу коробки передач.

Замена масла в автоматической коробке передач

При эксплуатации автоматической коробки передач регулярно проверяйте уровень масла. Масло в автоматической коробке передач должно быть заменено в течение срока, предусмотренного и указанного производителем автомобиля. Почему это так важно? Что ж, если оставить отработанное масло слишком долго или его уровень опасно низкий, это может привести к заклиниванию компонентов трансмиссии и выходу из строя. Ремонт АКПП в такой ситуации, скорее всего, обернется для вас большими расходами.

Не забывайте выбирать подходящие масла для автоматических трансмиссий.

Как не повредить коробку при буксировке автомата?

Еще одной проблемой может быть буксировка автомата на неправильной передаче. Вы должны знать, что даже в нейтральном положении N АКПП продолжает работать, но ее смазка уже отключена. Как вы, наверное, догадались, это приводит к перегреву элементов коробки передач и их выходу из строя. Перед буксировкой автомобиля, оснащенного автоматической коробкой передач, обратитесь к руководству по эксплуатации за правильными инструкциями.Буксировка машины возможна, но только на короткие расстояния и со скоростью не более 50 км / ч.

Автоматическая коробка передач: риск или уверенность?

Опасения водителей в случае некоторых игровых автоматов вполне оправданы. С другой стороны, мы легко можем найти конструкции, которые не боятся даже большого пробега и интенсивного использования в различных условиях. Давайте проверим, каких автоматических ящиков следует избегать, а какие стоит порекомендовать.

Audi

Парадоксально, но чем больше ожидания целевых клиентов и усилий дизайнеров, тем больше вероятность дорогостоящих поломок в ближайшем будущем.Хрестоматийным примером очень аварийной автоматической коробки передач, созданной во имя комфорта и удобства, является немецкий Multitronic, который уже много лет используется в отдельных моделях и версиях двигателей (приводов) Audi - с передним приводом и мощность не более 204 л.с.

Немцы первыми широко применили бесступенчатую конструкцию . Его самое большое преимущество - лак для волос - теоретически - лак для волос - это постоянное ускорение автомобиля без заметных перерывов на переключение передач.К сожалению, трансмиссия, которая, помимо прочего, входит в модель A6 C6, начинает вызывать проблемы после проезда около 200000 километров. Автомобиль разгоняется медленнее, и при разгоне и торможении коробка передач будет дергаться. Неравномерное вращение появляется и при увеличении скорости.

Большинство симптомов предвещают неминуемые страдания коробки передач из-за растяжения цепи, отказа масляного насоса или чрезмерного расхода масла. Еще один признак больших затрат - мигалки всех передач (ПРНДС).Стоимость ремонта может превышать 6 тысяч злотых.

Volkswagen

Еще одна конструкция, которая через короткое время превращается в бездонную копилку, - это автомат DSG. Инженеры, используя два сцепления, гарантировали молниеносное переключение передач и меньший расход топлива по сравнению с классическими механическими коробками передач.

К сожалению, как утверждают специалисты, немецкие механизмы в зависимости от типа без проблем выдерживают только 150–200 тысяч километров .Позже начинается борьба с дефектами. Мехатроники, управляющие коробкой передач, самые распространенные, неисправность проявляется рывками при движении . Замена изношенных сцеплений также повлечет за собой значительные расходы в размере нескольких тысяч злотых.

Mercedes

С другой стороны, на вторичном рынке есть много моделей, оснащенных надежными и безотказными автоматическими коробками передач. Много лет назад Mercedes предлагал самые бронированные машины. Достаточно прочитать мнения механиков, рекомендующих старые разработки немецкого производителя.Известные по моделям W124, W210 и W211 четырех- и пятиступенчатые коробки передач легко соответствуют сроку службы двигателей, а для этих автомобилей это настоящий подвиг.

Конечно, они требуют систематического внимания, но все сводится к регулярной замене масла и несложным изнашивающимся деталям. Более того, специалисты могут точно предсказать предстоящие типичные сбои, тем самым снижая операционные расходы.

Toyota

Еще примечательные автоматические трансмиссии можно встретить во многих автомобилях японских марок.Наибольшее их количество, не считая бесступенчатой ​​конструкции, можно увидеть в Toyota и Lexus. Практически каждая модель люксового бренда Toyota оснащена прочными классическими автоматическими коробками передач.

Независимо от того, говорим ли мы о четырехступенчатой ​​конструкции, установленной в Lexus LS400, или о современном 6-, 7- или 8-ступенчатом автомате - каждый из них работает без проблем. Достаточно следовать рекомендациям производителя и механиков , регулярно менять масло .

Возможные сбои возникают только по вине пользователя или халатности. Автоматы, которые можно использовать в качестве опции для Toyota Land Cruiser и Hilux , также отличаются своей долговечностью. Интенсивная эксплуатация на бездорожье, перемежающаяся с задорной ездой по трассе, никак не отразится на их техническом состоянии.

Вопреки внешнему виду, автомобили с автоматической коробкой передач не только доставляют дорогостоящие хлопоты. Для многих водителей высокий комфорт вождения, особенно в городе, простота управления и уверенность в движении в гору - достаточные аргументы в пользу этого типа трансмиссии.Конечно, выбирая подержанный автомобиль с автоматической коробкой передач, нельзя не учитывать только указанный в каталоге расход топлива, ведь чем проще коробка передач, тем меньше проблем она вызывает.

Коробка передач Ugears 70131

Смотрите также

• 
  Сувениры для автомобилистов
• 
  Дастер размер
• 
  Дэу матиз схема электрооборудования
• 
  Кадиллак флитвуд брогхам
• 
  Что означает маршрутный светофор
• 
  Длина шеви нива
• 
  Как почистить фару изнутри
• 
  Сколько заряжается аккумулятор
• 
  Наклеить тонировку своими руками
• 
  Антифриз температура кипения
• 
  Какой клапан больше впуск или выпуск