Кто Изобрел Первую В Мире Коробку Передач. Первая в мире автоматическая коробка передач


история создания и развитие коробки передач

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

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

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

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

Совершенствование гидравлики и электроники

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

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

Совершенствование гидравлики и электроники АКПП принадлежит компании Мерседес

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

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

Удаление царапин на кузове автомобиля без покраски.

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

Читать далее >>

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

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

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

Развитие современных технологий АКПП

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

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

Бесступенчатые трансмиссионные коробки все больше внедряют компании Хонда и Ниссан

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

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

Автор: Д. Спирин

akppgid.ru

Кто Первый Придумал Коробку Автомат. Автобазар. 1km-auto

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

Комментариев пока нет!

www.1km-auto.ru

Автоматическая коробка ПП

Статья опубликована 26.06.2014 09:44 Последняя правка произведена 01.07.2015 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.

Превью - увеличение по клику.

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.

Превью - увеличение по клику.

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.

autohis.ru

История возникновения АКПП

Гидромеханическая трансмиссия появилась в результате трех изначально независимых линий разработок, которые впоследствии объединились в её конструкции.

Первыми были разработки планетарных механических трансмиссий, применявшихся на некоторых автомобилях (например Ford T). Хотя такие трансмиссии всё ещё требовали от водителя определённого навыка для своевременного и плавного включения в работу соответствующей передачи они, тем не менее, позволяли значительно упростить вождение автомобиля, особенно в сравнении с использовавшимися в те годы коробками передач традиционного типа без синхронизаторов. Например, на двухступенчатой планетарной трансмиссии Ford T это осуществлялось при помощи двух ножных педалей, одна переключала низшую и высшую передачу, вторая включала задний ход.

Вторыми можно считать работы по созданию полуавтоматических трансмиссий, в которых была автоматизирована часть действий по переключению передач. Например, в середине 1930-х годов американские фирмы Reo и General Motors практически одновременно представили полуавтоматические трансмиссии собственной разработки. Наиболее интересна была трансмиссия разработки General Motors: она использовала планетарный механизм, работой которого управляла гидравлика в зависимости от скорости автомобиля, подобный принцип работы был у появившихся позднее полностью автоматических трансмиссий. Недостатком таких разработок были

  • недостаточная надежность механизма
  • всё ещё использовалось сцепление для временного разобщения двигателя и трансмиссии при переключении передач.

Третьим направлением автоматизации переключения передач было внедрение в трансмиссию гидравлического элемента. Лидером в данной области была корпорация Chrysler. Первые разработки велись в 1930-е годы, а массово стали устанавливать такие трансмиссии стали спустя десятилетие в последние предвоенные и послевоенные годы. Кроме введения в конструкцию гидромуфты (позднее заменённой гидротрансформатором), отличавшейся тем, что параллельно с двухступенчатой обычной механической коробкой передач в ней работал автоматически включающийся овердрайв (повышающая передача с передаточным числом меньше единицы). Таким образом, хотя с технической точки зрения это была механическая трансмиссия с гидравлическим элементом и овердрайвом, производителем она заявлялась как полуавтоматическая.

Такая трансмиссия несла обозначение М4 (на довоенных моделях, коммерческие обозначения — Vacamatic или Simplimatic) и M6 (с 1946 года, коммерческие обозначения — Presto-Matic, Fluidmatic, Tip-Toe Shift, Gyro-Matic и Gyro-Torque) и изначально представляла собой комбинацию трёх агрегатов — гидромуфты, традиционной механической коробки передач с двумя ступенями переднего хода, и автоматически включающегося овердрайва (на М4 включалась вакуумным приводом, на М6 – электрическим приводом).

Но первая в мире полностью автоматическая трансмиссия была создана другой американской фирмой — General Motors. В 1940 модельном году трансмиссия с автоматическим переключением передач стала доступна в виде опции на автомобилях марки Oldsmobile, затем Cadillac, впоследствии — Pontiac. Ее коммерческое обозначение - Hydra-Matic. Она представляла собой комбинацию гидромуфты и четырёхступенчатой планетарной коробки передач с автоматическим гидравлическим управлением и имела пять ступеней переднего хода в трансмиссии (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 General Motors, но и на автомобилях таких марок, как Bentley, Hudson, Kaiser, Nash и Rolls-Royce, а также некоторых моделях военной техники. Спустя некоторое время немецкая компания Mercedes-Benz разработала на её основе весьма похожую по принципу работы четырёхступенчатую трансмиссию, хотя и имеющую значительные конструктивные отличия.

В конце 1980-х начале 1990-х годов происходит компьютеризация систем управления двигателем. На смену устаревшим трансмиссиям, использовавшим только гидравлику и механические клапаны, пришли трансмиссии управляемые компьютером. Это позволило не только сделать переключения более плавными и комфортными, но и улучшить экономичность за счёт повышения эффективности работы трансмиссии. В это же время на некоторых автомобилях появляются «спортивные» режимы работы трансмиссии, или возможность вручную управлять коробкой передач («Типтроник» и аналогичные системы). Появляются первые пятиступенчатые автоматические трансмиссии. Совершенствование расходных материалов позволяет на многих автоматических коробках переключения передач устранить процедуру замены масла, так как ресурс залитого в её картер на заводе масла стал сравним с ресурсом самой коробки передач.

Впервые в шестиступенчатая автоматическая трансмиссия была разработана компанией ZF (ZF 6HP26) в 2002 году и установлена на BMW седьмой серии. Первая семиступенчатая трансмиссия была разработана Mercedes-Benz в 2003 году и имела обозначение 7G-Tronic. А в 2007 году общественности был представлен Lexus LS460, производства Toyota, с восьмиступенчатой автоматической трансмиссией.

www.akppperm.ru

Кто Изобрел Первую В Мире Коробку Передач | Некоторые Рекомендации

» Некоторые Рекомендации

Заблуждения 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.

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

artavtomir.net/masterskaja/187-mehanika-vs-avtomat.html abst06.narod.ru/pr2.htm autodela.ru/main/top/news/Mercedes_akpp

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.

www.autoshcool.ru/1114-remont-avtomat-korobki-peredach.html

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

Комментариев пока нет!

autopaor.ru

История создания АКПП

Посредством двух педалей в планетарной трансмиссии Ford T, состоявшей из двух ступеней, переключались передачи(одна педаль включала высшую и низшую передачу, а вторая задний ход), а для того чтобы делать это плавно и своевременно нужны были определенные навыки. Но все же они уже тогда существенно упрощали работу, тем более по сравнению с применяемыми тогда традиционными коробками без синхронизаторов.

 

Последующее направление разработок в этой области, включало в себя работы по созданию трансмиссий-полуавтоматов, в которых частично было автоматизированно переключение передач, в последствии из всего этого появилась АКПП в том виде в каком мы ее знаем. Так, к примеру, две фирмы в Америке (General Motors и Reo)в тридцатых годах прошлого века буквально в одно время представили разработки трансмиссий-полуавтоматов. Стоит отметить разработку General Motors как наиболее интересную, так как в ней (как и современных АКПП) был использован планетарный механизм управляемый гидравликой с учетом скорости автомобиля. Минусом таких конструкций была их абсолютная ненадежность, к тому же они при переключении передач для временного отключения трансмиссии от двигателя продолжали использовать сцепление.

Vacamatic и Simplimatic

В третьей линии разработок в трансмиссию был внедрен гидравлический элемент. Несомненным лидером в этом направлении стала компания Chrysler. Хотя разработки начались в тридцатых годах, повсеместное применение такой трансмиссии на своих автомобилях фирма начала только в пред- и послевоенные годы. Отличительной особенностью этой конструкции была не только гидромуфта, которая в дальнейшем была заменена гидротрансформатором, как же к особенностям можно отнести овердрайв(передаточное число повышающей передачи меньше единицы) автоматически включающийся, который параллельно работал с обычной двухступенчатой мех. коробкой. Так заявленный производителем полуавтомат — фактически был обычной механикой с овердрайвом и гидравлическим элементом.

 

Имела она обозначение М4 (Vacamatic или Simplimatic — это коммерческие обозначения довоенного периода) а также М6 (Presto-Matic, Fluidmatic, Tip-Toe Shift, Gyro-Torque и Gyro-Matic — коммерческие обозначения послевоенного периода) в начале это был симбиоз из трех агрегатов — традиционной двухступенчатой коробки-механики, гидромуфты и включающегося автоматически овердрайва ( с вакуумным приводом на М4 и электрическим на М6).

 

 

У каждого блока такой трансмиссии свое назначение:

Трогание с места делает более мягким  гидромуфта, она позволяет, не выключая сцепления или передачи, остановится «бросив сцепление». Со временем ее заменили более функциональным гилротрансформатором, он более улучшал автомобильную динамику и увеличивал крутящий момент в отличии от гидромуфты, которая динамику разгона ухудшала.

За выбор режима рабочего диапазона трансмиссии в целом отвечала механическая коробка переключения передач. Таких диапазонов было три — верхний(High), нижний(Low) и заднего хода(Reverse). У каждого из этих диапазонов было по две передачи.

При превышении автомобилем заданной скорости в работу автоматически включался овердрайв, внутри действующего диапазона переключая передачи.

 

Рычаг, которым производилось переключение диапазонов работы, располагался на рулевой колонке. Позднее такие переключатели как бы имитировали АКПП и даже могли иметь квадрант-указатель диапазона у рычага, но сам процесс переключения передач остался неизменным. Имеющаяся педаль сцепления была окрашена в красный цвет, так как предназначалась только лишь для выбора диапазона. Начинать движение при обычных дорожных условиях было рекомендовано в High-диапазоне, т. е. На второй ступени МКПП двухступенчатой и третьей передаче трансмиссии — это делать позволяли многолитровые шести-, а также восьмицилиндровые двигатели Chrysler с их высоким крутящим моментом. При движении по грязевым участкам, а также при подъеме начинать движение необходимо было с первой передачи, т. е. В диапазоне  Low.

 

По превышению определенной скорости путем автоматического включения овердрайва производилось переключение на вторую передачу, при этом сама МКПП при этом оставалась на первой передаче. Переключаясь по необходимости в верхний диапазон, зачастую включалась четвертая передача (это связанно с тем, что овердрайв включен был для получения второй передачи) — передаточное значение она имела 1:1. При практическом вождении перебрать все из четырех передач было фактически нереально, при этом формально трансмиссия считалась четырехступенчатой. Две передачи включал в себя и задний диапазон и включался, как правило, после полной остановки машины. Езда на автомобиле с такой трансмиссией для водителя была сходна с ездой на автомобиле с двухступенчатой АКПП, разница заключается в том что при переключениях задействуется педаль сцепления.

 

 

Такая трансмиссия в сороковых — пятидесятых годах прошлого столетия устанавливалась на заводе в виде опции на крайслеровские автомобили во всех их подразделениях. После того как появились автоматические двухступенчатые коробки PowerFlite, а также трехступенчатые автоматы TorqueFlite, полуавтоматы Fluid-Drive, мешающие продажам полностью автоматических кпп, пришлось с производства убрать. Последней маркой автомобиля корпорации «Крайслер», на которую была установлена трансмиссия, был «Плимут» в одна тысяча девятьсот пятьдесят четвертом году. На деле же эта трансмиссия стала своеобразным переходным звеном от обычной «механики» к гидродинамическим автоматическим коробкам переключения передач и была для  их технических решений своеобразной «обкаткой», которая использовалась и в дальнейшем.

Существовавшая также в сороковых годах прошлого века трансмиссия состоящая из трех ступеней и обозначалась как — Slushomatic, первая передача здесь была обычной, вторая же передача была частью единого диапазона вместе с включающейся автоматически третьей. Однако, фирмой, которая первая создала полностью автоматическую коробку переключения передач, был  General Motors. В одна тысяча девятьсот сороковом году такая АКПП стала доступной опционально на машинах марки Oldsmobile, спустя время на — Cadillac, а еще позднее на — Pontiac. Ее коммерческое обозначение было — Hydra-Matic, это была комбинация из автоматически гидровлически управляемой планетарной коробки передач с тремя ступенями и гидромуфты. Приплюсовав сюда и задний ход такую трансмиссию можно было считать четырехступенчатой. Скорость автомобиля и положение дроссельной заслонки учитываются системой управления трансмиссией. АКП Hydra-Matic помимо автомобилей фирмы GM также использовались такими фирмами как — Rolls-Royse, Bentley, Nash, Hudson и Kaiser, применялась она и в военной технике. В период с одна тысяча девятьсот пятидесятого года по одна тысяча девятьсот пятьдесят четвертый год трансмиссия Hydra-Matic использовалась в автомобилях Lincoln. По прошествии времени фирма Mersedes-Benz осуществила разработку на основе трансмиссии Hydra-Matic свою четырехступенчатую коробку-автомат, имеющую свои конструктивные особенности. General Motors в 1956 году разработала усовершенствованную АКПП Jetaway, в которой в отличии от Hydra-Matic использовались две гидромуфты, а не одна. Все это привело к более плавному переключению передач, но существенно снизило КПД. Помимо прочего тут добавился режим парковки Р, в этом режиме специальным стопором АКПП блокируется. Блокировку на Hydra-Matic осуществлял режим заднего хода R.

На автомобилях Buick (прнадлежит той же General Motors) с одна тысяча девятьсот сорок восьмого года стала примнятся двухступенчатая  АКПП Dynaflow, в которой вместо гидромуфты стал использоваться гидротрансформатор. Спустя время такие трансмиссии появились и на автомобилях таких марок, как (1949)Packard  и (1950)Chevrolet. По задумке инженеров недостаток третьей передачи компенсировался посредством гидротрансформатора с его способностью увеличивать крутящий момент. Далее в пятидесятых годах фирма Borg-Warner представила абсолютно новую трёхступенчатую АКПП с гидротрансформатором. Разновидности таких АКПП применялись такими производителями автомобилей, как — Ford, Studebaker, American Motors и др., как в самих Соединенных Штатах Америки так и в других странах у таких производителей, как — Volvo, International Harvester и  Jaguar. В Союзе Советских Социалистических Республик также также их идеи использовались при разработках АКПП на Горьковском автозаводе, которые впоследствиии устанавливались на автомобили «Чайка» и «Волга». Двухступенчатую АКПП PowerFlite в одна тысяча девятьсот пятьдесят третьем году представил и Chrysler. А с 1956 года ее дополнила TorqueFlite с тремя ступенями. Из всех АКПП ранних разработок, именно трансмиссии Chrysler небезосновательно считаются наиболее удачными. Схема переключений АКПП P-R-N-D-L в Соединенных Штатах Америки окончательно утвердилась в середине шестидесятых годов. Трансмиссии старых образцов не имеющие парковочной блокировки и устаревшие кнопочные переключатели режимов ушли в прошлое. В конце 60-х годов прошлого столетия ранние образцы АКПП двух- и четырехступенчатые  на территории США полностью вышли из применения, их место заняли трехступенчатые коробки-автоматы с гидротрансформатором. В тот же период произошла модификация жидкости для автоматических коробок переключения передач и на смену весьма дефицитной китовой ворвани пришла жидкость синтетическая.

Повышенное требование экономичности у автомобилей в 80-е годы послужило причиной возврата к трансмиссиям с четырьмя передачами, именно четвертая передача передаточное число имела менее единицы (OverDrive). Гидротрансформаторы, которые блокируются на высокой скорости, получили большое распространение, они довольно ощутимо повысили КПД АКПП посредством снижения потерь в гидравлическом элементе.  Наконец в 80-90е годы в системах управлением двигателем произошла компьютеризация. Такие же системы стали повсеместно применятся и в управлении АКПП. В прежних системах управления применялись только мех. клапана и гидравлика, сейчас контролируемые компьютером соленоиды управляют потоками трансмиссионной жидкости. Благодаря этому переключения стали более комфортными и плавными, экономичность улучшилась из=за увеличения эффективности работы АКПП. Позже начали появляться «спортивные» режимы работы трансмиссии и ручное управление автоматической коробкой переключения передач (типтроник) становится возможным. Затем появились АКПП с пятью ступенями. Расходные материалы усовершенствованы, что позволяет избежать такой процедуры как смена масла в АКПП потому как срок службы масла равен ресурсу коробки-автомат. Далее по хронологии:

2002 год — BMWсоздает АКПП шестиступку ZF, применена в BMW седьмой серии; 2003 год — Mersedes Benz создает АКПП семиступку 7G-Tronic; 2007 год — Toyota создает АКПП восьмиступку, применена на Lexus LS460.

akpphelp.ru

История АКПП

ИСТОРИЯ АВТОМАТИЧЕСКИХ КОРОБОК ПЕРЕДАЧ

   Вскоре после создания первых автомобилей возникло желание автоматизировать управление ими путем создания автоматических коробок передач.

   Эта сложная техническая проблема решалась самыми различными способами. Существует множество конструкций полностью автоматических или частично автоматизированных коробок передач. В этих конструкциях используются различные принципы преобразования работы автомобильного двигателя в тяговое усилие на колесах автомобиля. В качестве механизмов реализации такого преобразования используются фрикционные вариаторы, муфты свободного хода, цепные устройства и т.д. Особо отметим, что более 100 лет назад делались первые опыты по применению на автомобилях гидравлических передач объемного типа (имеются немецкие патенты 1897 г.). В конце 19-го века на первой автомобильной выставке в Берлине демонстрировался автомобиль с объемной гидравлической передачей системы Питлер. В 1919 г. был построен и испытан автомобиль с объемной гидропередачей системы Ленца. Примером объемной гидропередачи может служить система, использующая поршеньковые насос и мотор (рис.1).  Объемная гидравлическая передача Дженни применялась на танках времен первой мировой войны. Объемные гидропередачи не получили распространения на автомобилях из-за дороговизны, сложности изготовления, жесткости характеристик, большого нагрева систем. Не получили сколько-нибудь заметного распространения и другие упомянутые выше конструкции, основанные на других принципах.

   Широкое распространение получили лишь гидромеханические передачи, состоящие из гидродинамического трансформатора, механических передач и системы управления. На долю таких передач приходится более 95% (по некоторым оценкам 99%) всех выпускаемых в мире автомобильных трансмиссий. Именно такие трансмиссии за рубежом называются автоматическими трансмиссиями, автоматическими передачами или, чаще всего, автоматическими коробками передач. Идея и конструкция гидродинамического трансформатора (ГДТ) - принципиально нового механизма, сделавшего возможным создание гидромеханических передач (ГМП) ныне применяемых типов пришла в автомобилестроение их другой области техники - из судостроения. В конце 19 века в морском флоте в качестве корабельного двигателя все чаще стали применять быстроходные паровые турбины вместо прежних тихоходных паровых машин. Паровые машины соединялись с гребными винтами судов напрямую. Оборотность гребных винтов увеличить не удавалось и для соединения их с более высокооборотными паровыми турбинами требовался дополнительный механизм. Высокооборотные шестеренные передачи большой мощности тогда делать не умели. Высказывалось предложение использовать гидравлические лопастные машины, чтобы двигатель вращал колесо лопастного насоса и работа двигателя переходила в энергию жидкости, прокачиваемой насосом. Далее эта жидкость направляется в лопастную турбину, в которой энергия жидкости преобразуется в механическую энергию, используемую для вращения гребного винта. В лопастном насосе (рис.2) основными деталями являются подвод 1, лопастное колесо 2 и отвод 3. По подводу жидкость подается от всасывающего трубопровода к лопастному колесу. Из отвода жидкость через диффузор 4 поступает в напорный трубопровод. В лопастном колесе жидкость движется от центра к периферии, поэтому колесо (и весь насос) называют центробежным. Уплотнение 5 предотвращает наружные утечки. В гидравлической турбине (рис.3) жидкость поступает в спиральную камеру 1 и лопастное колесо 3 с верхнего бьефа ВБ. Отдавая энергию, жидкость приводит во вращение вал 4. Перед колесом установлен направляющий аппарат 2. Жидкость в колесе движется от периферии к центру (центростремительное колесо). Пройдя колесо, жидкость через отсасывающую трубу 5 сливается в нижний бьеф НБ. Соединение насоса и турбины трубопроводами дает гидродинамическую передачу (рис.4). Такая передача теоретически возможна, но она не имеет практического смысла из-за чрезвычайно низкого коэффициента полезного действия (КПД). В начале 20-го века, когда обсуждалась такая возможность, лучшие насосы на лучших режимах работы имели КПД около 65%, а лучшие турбины около 80%. Поэтому общий КПД гидродинамической передачи такого вида даже на наилучших режимах работы не превысил бы 50%, что совершенно неприемлемо.

   Выходом явилось изобретение проф. Г.Фетингером (Германия) новой гидравлической машины, объединяющей в одном корпусе все лопастные колеса гидродинамической передачи - насос, турбину, направляющий аппарат (реактор) - (рис.5). В такой машине (патент 1902 г.) исключены потери энергии в трубопроводах, спиральных камерах, подводах и отводах, что почти вдвое увеличило КПД конструкции по схеме (рис.5) по сравнению с КПД конструкции по схеме рис.4. В первой осуществленной конструкции (1908 г.) мощностью 100 л.с. был получен КПД 83% при максимальном коэффициенте трансформации Ко = 5. В 1912 г. на пассажирском пароходе "Тирпиц" КПД составил 88,5%. Позже на пароходе "Висбаден" при мощности 15 000 - 20 000 л.с. гидродинамический трансформатор имел КПД 91,3%. Направляющий аппарат ГДТ (чаще называемый реактором) соединен с неподвижным корпусом и участвует в динамическом взаимодействии с потоком жидкости, изменяя его направление. При этом взаимодействии на реакторе возникает крутящий момент, благодаря чему момент на выходном валу не равен моменту на входном валу, т.е. происходит трансформация крутящего момента. Если реактора нет, то трансформации крутящего момента не происходит и крутящие моменты на насосном и турбинном колесах равны. Гидродинамическая передача без реактора также была запатентована Г.Фетингером и получила название гидродинамической муфты (ГМ) - (рис.6). Как гидротрансформатор, так и гидромуфта, передают мощность при отсутствии жесткого соединения входного и выходного валов, благодаря чему двигатель и приводимая машина защищены от вредных динамических перегрузок. Это продлевает срок службы машин. Возможность бесступенчатого и плавного изменения частоты вращения выходного вала позволяет гидродинамическим передачам выполнять функцию редуктора, упрощать и облегчать работу операторов машин. Эти преимущества побудили к использованию гидромеханических передач на автомобилях. Успеху в применении ГМП на автомобилях способствовала возможность автоматического перехода гидротрансформатора в режим гидромуфты. Это достигается установкой реактора ГДТ на муфте свободного хода. Когда коэффициент трансформации становится равным единице, направление потока на входе в реактор совпадает с направлением потока на выходе из него, крутящий момент на колесе реактора меняет свой знак и реактор начинает свободно вращаться в потоке рабочей жидкости - гидротрансформатор превратился в гидромуфту, имеющую значительно более высокий КПД (до 98%). Такие ГДТ получили название комплексных. Первым таким ГДТ (начало 30-х годов) был ГДТ Трилок (рис.7), использовавший потом в ряде конструкций ГМП. Первая автомобильная ГМП системы инж. Ризеллера (1925 г.) представляла собой ГДТ в комплекте с планетарной механической коробкой передач (рис.8). В 1926 г. инж. Ризеллер установил подобную же передачу на автомобиль Бюик с двигателем мощностью 60 л.с. (рис.9). Турбина ГДТ в этой конструкции состоит из двух рабочих колес 2 и 4. Схема допускает переход на режим гидромуфты и блокировку ГДТ (механизм блокировки на схеме не показан). Приведенные схемы автомобильных ГМП предполагают использование после гидротрансформатора нескольких механических передач, так как у гидротрансформатора типа Трилок, получившего в 20-е годы наибольшее распространение, коэффициент трансформации недостаточен для эффективного обеспечения всех режимов движения автомобиля. Особенно это отмечалось при эксплуатации автобусов. Возникла нужда в гидротрансформаторе с большим коэффициентом трансформации, при котором городской автобус мог бы разгоняться только на гидротрансформаторе (без переключений передач) и дальше ехать на прямой механической передаче также без переключений передач. Такой гидротрансформатор был создан в 1928 году шведской фирмой Лисхольм-Смит (рис.10). Он состоит из насосного колеса, двух реакторов и трех турбинных колес, соединенных вместе и сидящих на одном валу. Рабочая жидкость последовательно проходит насосное колесо - первая ступень турбины - первый реактор - вторая ступень турбины - второй реактор - третья ступень турбины снова насосное колесо. Гидротрансформаторы типа Лисхольм-Смит нашли широкое применение в ГМП для автобусов в Европе (Лейланд-Англия с 1933 г., Крупп-Германия) и в США (GMC). Выпуск автобусов с такими ГДТ быстро нарастал - в США в 1939 г. 192 автобуса, в 1940 г. - 488, в 1945 г. - 1269 (всего был выпущен 17641 автобус). ГДТ типа Лисхольм-Смит оказался особенно удобен для автобусов тем, что из-за его большого коэффициента трансформации (почти пятикратное увеличение крутящего момента двигателя при трогании автобуса с места) можно весь разгон автобуса осуществлять только на ГДТ - не используя каких-либо промежуточных механических передач, а после достижения заданной скорости переходить непосредственно на прямую передачу. На (рис.11) приведена конструкция ГМП с ГДТ типа Лисхольм-Смит для автобуса с задним поперечным расположением двигателя. При работе на режиме ГДТ крутящий момент двигателя через правый фрикционный диск сцепления передается на насосное колесо ГДТ, далее через ГДТ, муфту свободного хода, расположенную на выходном валу турбинного колеса, и конические шестерни передается к ведущему мосту автобуса. При достижении автобусом заданной скорости (обычно 24-31 км/ч) электропневматическая система управления ГМП переключает сцепление на левый фрикционный диск, жестко связанный через центральный вал непосредственно с ведущей кони ческой шестерней. Муфта свободного хода при этом расклинивается и турбинное колесо перестает вращаться. Конструкция ГМП по схеме (рис.11) применялась несколько десятилетий. Для современных ГМП любых типов, в том числе и автобусных, характерно применение в механической части нескольких передач. Толчком к развитию работ по ГМП для легковых автомобилей в США послужила рекламная компания выдающегося американского автомобильного конструктора Таккера, объявившего в 1947 г. о создании им перспективного автомобиля "Таккер-48" с ГМП. Таккеру удалось изготовить только 50 автомобилей с ГМП на базе автомобилей Бюик. Далее инициативу перехватили крупные автомобильные корпорации и фирмы. Первым массовым легковым автомобилем с ГМП был автомобиль Бюик 70 Родмастер. Выпуск его начался в 1947 г. Он был оборудован гидропередачей "Дайнафлоу" , имел комплексный одноступенчатый пяти-колесный ГДТ (насос Н1, турбина Т, два реактора Р1 и Р2, вспомогательный насос Н2). Вспомогательный насос Н2, установленный на муфте свободного хода на ступице основного насоса Н1, в начале движения автомобиля свободно вращается на муфте свободного хода, улучшая условия входа рабочей жидкости на лопатки основного насоса Н1. При дальнейшем разгоне муфта заклинивается и оба насоса вращаются как единое целое. Предполагалось, что это расширит зону высокого КПД. В ГМП "Дайнафлоу" две механические ступени, но по сути дела она является одноступенчатой, так в основном она работала на прямой передаче в механической части. Имевшаяся в ГМП понижающая передача включалась водителем только в случае необходимости вручную (могла включаться и на ходу). Дальнейшего распространения такие ГМП не получили. Стали создаваться и совершенствоваться ГМП с автоматическим переключением передач.

   В настоящее время только такие конструкции считаются современными и называются автоматическими коробками передач. Первые автоматические коробки передач были двухступенчатыми. По мере повышения требований к динамическим свойствам автомобилей и по мере совершенствования конструкций ГМП (в том числе и ГДТ) число ступеней стало увеличиваться до трех, затем до четырех. Имеются конструкции с пятью, шестью и более ступенями. В США автоматическими коробками передач (ГМП) снабжаются 85-90% легковых автомобилей, почти все городские автобусы, значительная часть грузовых автомобилей. В Европе оборудуются ГМП большая часть городских автобусов и около 25% продаваемых легковых автомобилей. В Японии оборудуются ГМП около 30% продаваемых легковых автомобилей. ГМП производят почти все крупные фирмы - изготовители автомобилей и большое число фирм, специализировавшихся на производстве автомобильных трансмиссий.

atcc.md