Жартылай автоматты беріліс қорабы түрлері

Кіріспе

Көп жылдамдықты автокөлік берілісінің түрі

Жартылай автоматты беріліс – бұл көп жылдамдықты беріліс, онда оның жұмысының бір бөлігі автоматтандырылған (әдетте, айналымды (тұтқаны) іске қосу), бірақ көлікті тоқтап тұрған күйден жылжыту және жылдамдықтарды қолмен ауыстыру үшін жүргізушінің араласуы қажет. Жартылай автоматты берілістер негізінен мотоциклдерде қолданылған, олар дәстүрлі қолмен берілістерге немесе тізбекті қолмен берілістерге негізделген, бірақ автоматты айналым жүйесімен жабдықталған. Дегенмен, кейбір жартылай автоматты берілістер стандартты гидравликалық автоматты берілістерге де негізделген, оларда айналым моментін түрлендіргіштер мен планеталық беріліс жиынтықтары қолданылады. Жартылай автоматты берілістердің нақты түрлеріне айналымсыз қолмен беріліс, автоматты-қолмен беріліс, автоматты айналымды қолмен беріліс және қалақшалы (паддл) беріліс жатады. Бұл жүйелер жүргізушіге айналым жүйесін автоматты түрде басқару арқылы, әдетте, итергішті немесе сервоны іске қосатын қосқыштар арқылы жылдамдықтарды ауыстыруды жеңілдетеді, бірақ жүргізуші жылдамдықтарды қолмен ауыстыруды жалғастыруы керек. Бұл алдын ала таңдау беріліс қорабынан өзгеше, онда жүргізуші айналымды басқарып, келесі жылдамдық аралығын таңдайды, ал беріліс ішіндегі жылдамдық ауысуы автоматты түрде жүзеге асырылады. Жартылай автоматты берілістер алғаш рет автомобильдерде қолданылды, 1930 жылдардың ортасында бірнеше американдық автокөлік өндірушілер ұсынғаннан кейін олардың танымалдылығы артты. Дәстүрлі гидравликалық автоматты берілістерге қарағанда аз таралған болса да, жартылай автоматты берілістер әртүрлі автомобильдер мен мотоциклдерде қол жетімді болды және XXI ғасырда да өндірісте сақталып келеді. Қалақшалы басқаруы бар жартылай автоматты берілістер түрлі жарыс машиналарынде қолданылған, ал 1989 жылы Ferrari 640 Formula One машинасының электрогидравликалық беріліс механизмін басқару үшін алғаш рет енгізілді. Бұл жүйелер қазіргі уақытта жоғары деңгейдегі жарыс автомобильдерінің түрлі кластарында қолданылады, оның ішінде Формула 1, IndyCar және туристік автомобильдер жарысы. Басқа қолданылу салалары: мотоциклдер, жүк көліктері, автобустар және теміржол көліктері.

Құрылымы мен жұмыс істеуі

Жартылай автоматты беріліс қораптары, жылдамдықтарды ауыстырғанда тұтқа педалін немесе рычагын басу қажеттілігін жойғандықтан, оңайрақ жұмыс істеуге мүмкіндік береді. Жартылай автоматты беріліс қорабы бар көліктердің көпшілігі стандартты тұтқа педалімен жабдықталмайды, себебі тұтқа қашықтан басқарылады. Сол сияқты, жартылай автоматты беріліс қорабы бар мотоциклдердің көпшілігі рульдегі дәстүрлі тұтқа рычагымен жабдықталмайды.

Клеткасыз қолмен басқару

Көптеген жартылай автоматты берілістер дәстүрлі қолмен басқарылатын беріліске негізделген. Олар жартылай автоматтандырылған беріліс болуы мүмкін. Клетка автоматтандырылғаннан кейін беріліс жартылай автоматты болады. Дегенмен, мұндай жүйелерде де жүргізушінің қолмен беріліс ауыстыруы қажет. Осы типтегі беріліс клачсыз қолмен басқарылатын немесе автоматтандырылған қолмен басқарылатын беріліс деп аталады. Көбінесе ескі жолаушылар автомобильдеріндегі жартылай автоматты берілістерде қолмен берілістің стандартты H үлгісіндегі дөңгелектері сақталады; сондай-ақ, ескі мотоциклдердегі жартылай автоматты берілістерде толық қолмен басқарылатын мотоциклдердегідей, әдеттегі аяқпен басқарылатын дөңгелектер қолданылады. Алайда, жаңа мотоциклдердегі, жарыс машиналарындегі және басқа да көліктердегі жартылай автоматты жүйелер көбінесе рульдің жанындағы ауыстыру қақпақтары немесе руль тұтқаларының жанындағы итергіштер сияқты беріліс таңдау әдістерін қолданады. Клетканы іске қосу үшін жылдар бойы әртүрлі автоматтандыру түрлері пайдаланылды, гидравликалық, пневматикалық және электромеханикалық клачтардан бастап вакуумдық, электромагниттік және тіпті центрифугалық клачтарға дейін. Сұйық байланыстар (көбінесе және бұрынғыда ерте автоматты берілістерде қолданылатын) сонымен қатар түрлі өндірушілер тарапынан, көбінесе механикалық үйкеліс клачтың кейбір түрімен бірге, көлік тоқтағанда немесе бос жүрісте сөніп қалмауы үшін қолданылды. Типтік жартылай автоматты берілістің дизайны Галл эффекті сенсорларын немесе микропереключательдерді пайдаланып, дөңгелек қолданылғанда қажетті ауысу бағытын анықтау арқылы жұмыс істей алады. Бұл сенсорлардың шығысы, беріліс корпусына қосылған және оның ағымдағы жылдамдығы мен берілісін өлшейтін сенсордың шығысымен біріктіріліп, беріліс басқару блогына, электрондық басқару блогына, қозғалтқыш басқару блогына немесе микропроцессорға немесе басқа электрондық басқару жүйесіне жіберіледі. Бұл басқару жүйесі кейін тегіс клач қосылуы үшін қажетті оңтайлы уақытты және айналу моментін анықтайды. Электрондық басқару блогы іске қосу құрылымын қуаттандырады, ол клачты тегіс қосып, ажыратады. Кейбір жағдайларда клач желілік іске қосу үшін беріліс құрылымына қосылған сервомотормен іске қосады, ол тежегіш жүйесінен гидравликалық сұйықтықпен толтырылған гидравликалық цилиндр арқылы клачты ажыратады. Басқа жағдайларда ішкі клач іске қосу құрылымы толық электрлік болуы мүмкін, онда негізгі клач іске қосу құрылымы электр қозғалтқышымен немесе соленоидпен қуатталады немесе тіпті пневматикалық болуы мүмкін, онда негізгі клач іске қосу құрылымы клачты ажырататын пневматикалық іске қосу құрылымы болып табылады. Клачсыз қолмен басқару жүйесі, Autostick деп аталатын, Volkswagen компаниясы 1968 жылғы модель үшін ұсынған жартылай автоматты беріліс болды. Volkswagen Automatic Stickshift ретінде сатылатын, дәстүрлі үш жылдамдықты қолмен басқарылатын беріліс вакуумдық автоматты клач жүйесіне қосылған. Дөңгелектің жоғарғы бөлігі электрлік қосқышты басып, іске қосу үшін, яғни жүргізушінің қолы тиген кезде жасалған. Басылғанда, қосқыш 12 вольтты соленоидты іске қосты, ол өз кезегінде вакуумдық клач іске қосу механизмін іске қосты, осылайша клач ажыратылып, берілістерді ауыстыруға мүмкіндік берді. Жүргізушінің қолы дөңгелектен алынса, клач автоматты түрде қосылады. Бұл беріліс сонымен қатар айналу моментін түрлендіргішпен жабдықталған, бұл автомобильге автоматты беріліс сияқты тежегіште жұмыс істеуге, сондай-ақ кез келген берілісте тоқтауға және бастауға мүмкіндік берді.

Most semi automatic transmissions are based on conventional manual transmission. They can be partially automated transmission. Once the clutch becomes automated, the transmission becomes semi automatic. However, these systems still require manual gear selection by the driver. This type of transmission is called a clutchless manual or an automated manual. Most semi automatic transmissions in older passenger cars retain the normal H pattern shifter of a manual transmission; similarly, semi automatic transmissions on older motorcycles retain the conventional foot shift lever, as on a motorcycle with a fully manual transmission. However, semi automatics systems in newer motorcycles, racing cars, and other types of vehicles often use gear selection methods such as shift paddles near the steering wheel or triggers near the handlebars. Several different forms of automation for clutch actuation have been used over the years, from hydraulic, pneumatic, and electromechanical clutches to vacuum operated, electromagnetic, and even centrifugal clutches. Fluid couplings (most commonly and formerly used in early automatic transmissions) have also been used by various manufacturers, usually alongside some form of mechanical friction clutch, to prevent the vehicle from stalling when coming to a standstill or at idle. A typical semi automatic transmission design may work by using Hall effect sensors or micro switches to detect the direction of the requested shift when the gear stick is used. These sensors' output, combined with the output from a sensor connected to the gearbox which measures its current speed and gear, is fed into a transmission control unit, electronic control unit, engine control unit, or microprocessor, or another type of electronic control system. This control system then determines the optimal timing and torque required for smooth clutch engagement. The electronic control unit powers an actuator, which engages and disengages the clutch in a smooth manner. In some cases, the clutch is actuated by a servomotor coupled to a gear arrangement for a linear actuator, which, via a hydraulic cylinder filled with hydraulic fluid from the braking system, disengages the clutch. In other cases, the internal clutch actuator may be completely electric, where the main clutch actuator is powered by an electric motor or solenoid, or even pneumatic, where the main clutch actuator is a pneumatic actuator that disengages the clutch. A clutchless manual system, named the Autostick, was a semi automatic transmission introduced by Volkswagen for the 1968 model year. Marketed as the Volkswagen Automatic Stickshift, a conventional three speed manual transmission was connected to a vacuum operated automatic clutch system. The top of the gear stick was designed to depress and activate an electric switch, i. e. when touched by the driver's hand. When pressed, the switch operated a 12 volt solenoid, which in turn operated the vacuum clutch actuator, thus disengaging the clutch and allowing shifting between gears. With the driver's hand removed from the gearshift, the clutch would re engage automatically. The transmission was also equipped with a torque converter, allowing the car to idle in gear like with an automatic, as well as stop and start from a standstill in any gear.

Автоматтандырылған қолмен басқару қосқыш

1990 жылдардың соңынан бастап автомобиль өндірушілер қазір автоматтандырылған қолмен басқарылатын беріліс (АМТ) деп аталатын, механикалық тұрғыдан ұқсас және бұрынғы қосқышсыз қолмен басқарылатын беріліс жүйелерінен бастау алатын технологияны енгізді. АМТ ескі жартылай автоматты және қосқышсыз қолмен басқарылатын берілістер сияқты жұмыс істейді, бірақ екі маңызды айырмашылығы бар: ол қосқышты және ауысуды автоматты түрде орындай алады, сонымен қатар айналым моментін түрлендіргішті пайдаланбайды. Ауысуды беріліс басқару блогы (TCU) арқылы автоматты түрде немесе руль артындағы ауыстырғыш тұтқасымен немесе батырмалармен қолмен жүзеге асыруға болады. АМТ қолмен басқарылатын берілістің отын тиімділігін автоматты берілістің ауысудың жеңілдігімен үйлестіреді. Оның ең үлкен кемшілігі – механикалық қосқыштың TCU арқылы ажыратылуынан туындайтын ауысудың ыңғайсыздығы, ол «серпіліс» немесе «қыртылдау» ретінде байқалады. Кейбір беріліс өндірушілері синхронизатор сақиналарын үлкейту және ауысу кезінде қосқышты толық ашпау арқылы бұл мәселені шешуге тырысты, бұл теориялық тұрғыдан жұмыс істейді, бірақ 2007 жылға дейін мұндай мүмкіндіктермен жабдықталған сериялық өндірістегі автомобильдер болған жоқ. Жеңіл автомобильдердегі қазіргі заманғы АМТ әдетте алты жылдамдықпен (кейбіреулерінде жеті) және салыстырмалы түрде ұзын беріліс қатынастарымен жабдықталған. Бұл, интеллектуалды ауысу бағдарламасымен үйлесімде, отын тұтынуды айтарлықтай төмендетуге мүмкіндік береді. Жалпы, АМТ-ның екі түрі бар: интеграцияланған АМТ және қосымша АМТ. Интеграцияланған АМТ бастапқыда АМТ ретінде жобаланған, ал қосымша АМТ стандартты қолмен басқарылатын берілісті АМТ-ға түрлендіру арқылы жасалады. Автоматтандырылған қолмен басқарылатын берілісте толық автоматты режим болуы мүмкін, онда жүргізушіге берілісті ауыстыру қажеттілігі туындамайды. Мұндай берілістерді автоматты қосқышы және автоматты ауысу басқаруы бар стандартты қолмен басқарылатын беріліс ретінде сипаттауға болады, бұл оларға дәстүрлі автоматты берілістер сияқты жұмыс істеуге мүмкіндік береді. TCU қозғалтқыш шегіне жеткен жағдайда, мысалы, автоматты түрде берілісті ауыстырады. АМТ-ны қосқышсыз қолмен басқару режиміне ауыстыруға болады, онда консольде орналасқан ауыстырғыш селекторы немесе батырмалар арқылы жоғары немесе төмен ауысуға болады. Оның құны дәстүрлі автоматты берілістерге қарағанда төмен. Автоматтандырылған қолмен басқарылатын беріліс (саудалық атаулары SMG III-ді қамтиды) «мануматикалық» автоматты берілістермен (Tiptronic, Steptronic, Sportmatic және Geartronic сияқты саудалық атаулармен сатылады) шатастырылмауы керек. Бұл жүйелер сырттай ұқсас болғанымен, мануматикалық берілісте автоматты берілістегідей айналым моментін түрлендіргіш пайдаланылады, ал автоматтандырылған қолмен басқарылатын берілісте қосқыш қолданылады. Автоматтандырылған беріліс жүргізушіге берілісті таңдауды толық бақылауға мүмкіндік береді, ал мануматикалық беріліс қозғалтқыштың тоқтауына (өте төмен айналымдарда) немесе айналымдардың шектен шығуына әкелетін беріліс ауыстыру сұранысын қабылдамайды.

Starting in the late 1990s, automotive manufacturers introduced what is now called an automated manual transmission (AMT), which is mechanically similar to, and has its roots in, earlier clutchless manual transmission systems. An AMT functions in the same way as older semi automatic and clutchless manual transmissions, but with two exceptions; it is able to both operate the clutch and shift automatically, and does not use a torque converter. Shifting is done either automatically from a transmission control unit (TCU), or manually from either the shift knob or shift paddles mounted behind the steering wheel. AMTs combine the fuel efficiency of manual transmissions with the shifting ease of automatic transmissions. Their biggest disadvantage is poor shifting comfort due to the mechanical clutch being disengaged by the TCU, which is easily noticeable as "jolting". Some transmission makers have tried solving this issue by using oversized synchronizer rings and not fully opening the clutch during shifting—which works in theory, but as of 2007, there have not been any series production cars with such functions. In passenger cars, modern AMTs generally have six speeds (though some have seven) and a rather long gearing. In combination with a smart shifting program, this can significantly reduce fuel consumption. In general, there are two types of AMTs: integrated AMTs and add on AMTs. Integrated AMTs were designed to be dedicated AMTs, whereas add on AMTs are conversions of standard manual transmissions into AMTs. An automated manual transmission may include a fully automatic mode where the driver does not need to change gears at all. These transmissions can be described as a standard manual transmission with an automated clutch and automated gear shift control, allowing them to operate in the same manner as traditional automatic transmissions. The TCU automatically shifts gears if, for example, the engine is redlined. The AMT can be switched to a clutchless manual mode wherein one can upshift or downshift using a console mounted shift selector or paddle shifters. It has a lower cost than conventional automatic transmissions. The automated manual transmission (trade names include SMG III) is not to be confused with "manumatic" automatic transmission (marketed under trade names such as Tiptronic, Steptronic, Sportmatic, and Geartronic). While these systems seem superficially similar, a manumatic uses a torque converter like an automatic transmission, instead of the clutch used in the automated manual transmission. An automated manual can give the driver full control of the gear selection, whereas a manumatic will deny a gear change request that would result in the engine stalling (from too few RPM) or over revving.

Кезекті қолмен басқару

Мотоциклдер мен жарыс машиналарын қолданатын бірнеше жартылай автоматты беріліс жүйелері іс жүзінде механикалық тұрғыдан ретті қолмен басқарылатын берілістерге негізделген. Мотоциклдің жартылай автоматты беріліс жүйелерінде көбінесе тұтқа тұтқасы болмайды, бірақ дәстүрлі өкше және бақайшамен басқарылатын аяқ педалі сақталады. Мотоциклдің жартылай автоматты беріліс жүйелері ретті қолмен басқарылатын берілістерге негізделген және әдетте центробегті тұтқа қолданады. Бос жүріс кезінде қозғалтқыш беріліс қорабының кіріс білігінен ажыратылады, бұл қозғалтқышқа да, мотоциклге де инерциямен қозғалуға мүмкіндік береді. Моментті түрлендіргіш автоматты берілістерден айырмашылығы, дұрыс реттелген центробегті тұтқамен бос жүріс болмайды. Қозғалтқыштың айналу жиілігі артаған сайын, тұтқа жинағындағы салмақтар біртіндеп сыртқа қарай бұрылып, сыртқы корпустың ішкі бетіне жанасып, қозғалтқыштың қуаты мен айналу моментін арттырады. Тиімді "тартылу нүктесі" немесе "қосылу нүктесі" тепе-теңдік арқылы автоматты түрде анықталады, онда (әлі сырғанап тұрған) тұтқа арқылы берілетін қуат қозғалтқыш бере алатын қуатқа тең болады. Бұл қозғалтқыштың жылдамдығын төмендетпей немесе тоқтап қалуына жол бермей, салыстырмалы түрде жылдам, толық газбен жүріп кетуге мүмкіндік береді (тұтқаны қозғалтқыш ең жоғары айналу моментінде жұмыс істеуі үшін реттеу арқылы), сондай-ақ төмен газ және айналу жиілігінде жеңіл бастауға және төмен жылдамдықта маневр жасауға мүмкіндік береді.

1900-жылдар 1920-жылдар

1901 жылы Амеде Болле рульдің ішінде орналасқан сақина арқылы қосылатын, қосымша педальді қажет етпейтін, беріліс ауыстыру әдісін жасады. Осы жүйемен жабдықталған автомобильдердің бірі – 1912 жылғы Bollée Type F Torpedo болды.

1930-1940 жылдар

1940 жылы алғашқы массалық өндірілген гидравликалық автоматты беріліс (General Motors Hydra Matic) пайда болғанға дейін, бірнеше американдық өндірушілер тұтқаны немесе ауыстыруды қажет ету мөлшерін азайту үшін әртүрлі құрылғыларды ұсынды. Бұл құрылғылар, әсіресе, жиі тоқтау-қозғалыс кезінде қолданылатын синхронды емес қолмен берілістерді немесе «жарақтандырылған беріліс қораптарын» пайдаланудың қиындығын азайтуға бағытталған. Автоматты берілістерге жасалған алғашқы қадам 1933–1935 жылдардағы REO Self Shifter болды, ол «алға» режимінде екі алдыңғы беріліс арасында (немесе «төменгі қажеттік» режимінде екі қысқа беріліс аралығында) автоматты түрде ауысты. Жүргізуші тоқтап тұру үшін тұтқа педалін қолдану керек болды. Self Shifter алғаш рет 1933 жылдың мамырында пайда болды және Royale модельдерінде стандартты, ал Flying Cloud S 4 модельдерінде опция ретінде ұсынылды. 1937 жылы төрт жылдамдықты автоматты қауіпсіздік берілісі Oldsmobile Six және Oldsmobile Eight модельдерінде қолданысқа енгізілді. Автоматты қауіпсіздік берілісі 1940 жылғы модельге толық автоматты Hydra Matic берілісімен ауыстырылды. 1938–1939 жылдардағы Buick Special моделі тағы бір Self Shifter 4 жылдамдықты жартылай автоматты беріліспен жабдықталды, ол тоқтап тұрғаннан бастау үшін қолмен тұтқаны, ал берілістерді ауыстыру үшін автоматты тұтқаны пайдаланды. 1941 жылғы Chrysler M4 Vacamatic берілісі екі жылдамдықты қолмен беріліс болып табылды, оған интегралды төмендеткіш блогы, дәстүрлі қолмен тұтқа және қозғалтқыш пен тұтқа арасындағы сұйықтық байланысы кірді. Екі жылдамдықты берілістің «жоғары» және «төмен» диапазондары болды, ал тұтқа диапазондар арасында ауысуды қалағанда қолданылды. Қалыпты жүру үшін жүргізуші тұтқаны басып, жоғары диапазонды таңдап, содан кейін тұтқаны босататын болды. Акселераторды басып алғаннан кейін сұйықтық байланысы қосылып, машина алға жылжи бастайды, ал төмендеткіш блок төменгі беріліс қатынасын қамтамасыз ету үшін қосылады. Осы аралықта жүргізуші газ педалін жібергенде төмендеткіш блок ажыратылады. Vacamatic 1946 жылғы модель үшін ұқсас M6 Presto Matic берілісімен ауыстырылды. 1941–1950 жылдардағы Hudson Drive Master және талқанға ұшыраған 1942 жылғы Lincoln Liquimatic үшін ұқсас конструкциялар қолданылды. Бұл екеуі де Vacamatic-тің «төмендеткіш» блогының орнына 3 жылдамдықты қолмен беріліспен 2-ші және 3-ші берілістер арасында автоматты түрде ауыстыруды ұсынды. 1941 жылы Packard Clipper және Packard 180 модельдерінде таныстырылған Packard Electro Matic, акселератордың орналасуымен басқарылатын автоматты вакуумдық жүйемен жұмыс істейтін дәстүрлі сүргіш тұтқаны қолданатын ертедегі тұтқасыз қолмен беріліс болды.

Prior to the arrival of the first mass produced hydraulic automatic transmission (the General Motors Hydra Matic) in 1940, several American manufacturers offered various devices to reduce the amount of clutch or shifting input required. These devices were intended to reduce the difficulty of operating the unsynchronised manual transmissions, or "crash gearboxes", that were commonly used, especially in stop start driving. An early step towards automated transmissions was the 1933–1935 REO Self Shifter, which automatically shifted between two forward gears in the "forward" mode (or between two shorter gear ratios in the "emergency low" mode). Standing starts required the driver to use the clutch pedal. The Self Shifter first appeared in May 1933 and was offered as standard on the Royale and as an option on the Flying Cloud S 4. In 1937, the four speed Oldsmobile Automatic Safety Transmission was introduced on the Oldsmobile Six and Oldsmobile Eight models. The Automatic Safety Transmission was replaced by the fully automatic Hydra Matic for the 1940 model year. The 1938–1939 Buick Special was available with another Self Shifter 4 speed semi automatic transmission, which used a manual clutch for starting from standstill and an automated clutch for gear changes. The 1941 Chrysler M4 Vacamatic transmission was a two speed manual transmission with an integral underdrive unit, a traditional manual clutch, and a fluid coupling between the engine and the clutch. The two speed transmission had "high" and "low" ranges, and the clutch was used when the driver wanted to switch between ranges. For normal driving, the driver would press the clutch, select the High range, and then release the clutch. Once the accelerator was pressed, the fluid coupling would engage and the car would begin moving forward, with the underdrive unit engaged to provide a lower gear ratio. At between , the driver would lift off the accelerator and the underdrive unit would disengage. The Vacamatic was replaced by a similar M6 Presto Matic transmission for the 1946 model year. Similar designs were used for the 1941–1950 Hudson Drive Master and the ill fated 1942 Lincoln Liquimatic. Both of these combined a 3 speed manual transmission with automated shifting between the 2nd and 3rd gears, instead of the Vacamatic's "underdrive" unit. The Packard Electro Matic, introduced in the 1941 Packard Clipper and Packard 180, was an early clutchless manual transmission that used a traditional friction clutch with automatic vacuum operation, which was controlled by the position of the accelerator.

1950-1960 жылдар

1953 жылғы Ford Anglia 100E-де қол жетімді Automotive Products manumatic жүйесі вакуумдық қуатпен жұмыс істейтін автоматты тұтқа жүйесі болды, ол беріліс тұтқасы қозғалғанда белсенді болатын қосқыш арқылы басқарылды. Жүйе газ кабелін басқара алады (қозғалтқышты беріліс ауысу үшін қажетті айналымдар санында ұстау үшін) және тұтқаның қосылу жылдамдығын өзгертуге болады. 1957–1958 жылғы Ford Anglia-да қол жетімді Newtondrive жүйесінде де тұншықты басқару мүмкіндігі болды. Осыған ұқсас өнім – 1950 жылдардың ортасында ұсынылған және әртүрлі еуропалық автомобильдерде қолданылған неміс Saxomat автоматты тұтқа жүйесі. 1955 жылы ұсынылған Citroën DS, дөңгелектерді таңдау және әдеттегі тұтқаны басқару үшін гидравликалық жүйемен, гидравликалық жылдамдық реттегішімен және бос жүріс жылдамдығын арттыру құрылғысымен жабдықталған. Бұл бір бағанға орнатылған селектормен ілеспелі ауысуды қамтамасыз етті, ал жүргізуші бір мезгілде газ педалін босатып, беріліс ауыстырды. АҚШ-та бұл жүйе "Citro Matic" деп аталды. 1962 жылғы модель жылында American Motors, стандартты үш жылдамдықты қолмен беріліспен жабдықталған Rambler American үшін тұтқа педалін жойған E Stick жүйесін ұсынды. Бұл автоматты тұтқа гидравликалық көз ретінде қозғалтқыш майының қысымын пайдаланды және 60 доллардан кем бағамен қол жетімді болды. Сол кездегі толық автоматты берілістермен салыстырғанда, E Stick вакуумдық және электрлік қосқыштармен тұтқаны басқаратын қолмен берілістің отын экономиясын ұсынды. E Stick үш жылдамдықты берілісі үлкен Rambler Classic модельдерінде, сондай-ақ overdrive блогымен бірге ұсынылды. Жүйе тек 6 цилиндрлі қозғалтқыштармен ғана қол жетімді болды және тұтқаның болмауы танымал болмады, сондықтан ол 1964 жылдан кейін тоқтатылды. 1967 жылғы Volkswagen WSK (Wandlerschaltkupplungsgetriebe; ағылш. Torque converter shift/clutch gearbox), Beetle, Type 3 және Karmann Ghia модельдерінде қолданылды, ол автоматты механикалық тұтқасы және айналым моментін түрлендіргіші бар өз класындағы алғашқы беріліс қораптарының бірі болды. Ол Autostick деп те белгілі болды. Беріліс ауысуы жүргізушімен қолмен жүзеге асырылды. Автоматты механикалық тұтқа машинаның тоқтағаннан кейін жылдамдануына мүмкіндік берді, ал айналым моментін түрлендіргіш кез келген берілісте жылдамдануға мүмкіндік берді. Қозғалтқыштың дірілдеуін азайту және айналым моментін арттыру арқасында ол "ауысу беріліс қорабы" ретінде жұмыс істеді, сондықтан нақты механикалық беріліс қорабына тек үш алға бағытталған беріліс қажет болды (дәстүрлі автоматты берілістерде айналым моментін түрлендіргіштері бар берілістерде қолмен берілістерге қарағанда әдетте берілістердің саны аз болады). WSK-де "бірінші" беріліс болған жоқ; оның орнына бірінші беріліс кері беріліске айналдырылды, ал екінші беріліс бірінші болып белгіленді (үшінші және төртінші берілістер сәйкесінше екінші және үшінші болып белгіленді). 1968 жылғы Chevrolet Nova және Camaro модельдерінде ұсынылған Chevrolet Torque Drive берілісі, стандартты қолмен беріліс емес, дәстүрлі гидравликалық автоматты беріліске негізделген жартылай автоматты берілістің бірнеше мысалының бірі болды. Torque Drive негізінен вакуумдық модуляторсыз 2 жылдамдықты Powerglide автоматты берілісі болды, жүргізушіге "Төмен" және "Жоғары" арасында берілісті қолмен ауыстыру қажет болды. Torque Drive автомобильдеріндегі индикатор "Park R N Hi 1st" болды. Жүргізуші машинаны "1st" күйінде іске қосып, қалаған кезде "Hi" күйіне ауыстырды. Torque Drive 1971 жылдың соңында тоқтатылды және дәстүрлі гидравликалық автоматты беріліспен ауыстырылды. Гидравликалық автоматтарға негізделген жартылай автоматты берілістердің басқа мысалдары: 1970–1971 жылғы Ford Maverick-те қолданылған Ford 3 жылдамдықты жартылай автоматты берілісі, 1972–1988 жылғы Honda Hondamatic 2 жылдамдықты және 3 жылдамдықты берілістерінің алғашқы нұсқалары және 1985–1991 жылғы Daihatsu Charade-де қолданылған Daihatsu Diamatic 2 жылдамдықты берілісі.

The Automotive Products manumatic system, available on the 1953 Ford Anglia 100E, was a vacuum powered automatic clutch system that was actuated by a switch that was triggered whenever the gear stick was moved. The system could control the throttle cable (to keep the engine at the required RPM for the gear change) and vary the rate of clutch engagement. The successive Newtondrive system, available on the 1957–1958 Ford Anglia, also had a provision for choke control. A similar product was the German Saxomat automatic clutch system, which was introduced in the mid 1950s and available on various European cars. The Citroën DS, introduced in 1955, used a hydraulic system with a hydraulically operated speed controller and idle speed step up device to select gears and operate the otherwise conventional clutch. This allowed clutchless shifting with a single column mounted selector, while the driver simultaneously lifted off the accelerator to change gear. This system was nicknamed "Citro Matic" in the U. S.

For the 1962 model year, American Motors introduced the E Stick, which eliminated the clutch pedal in the Rambler American with standard three speed manual transmissions. This automatic clutch used engine oil pressure as a hydraulic source and was available for less than $60. Compared to fully automatic transmissions of the time, the E Stick offered the fuel economy of a stick shift, with vacuum and electric switches controlling the clutch. The E Stick three speed transmission was offered on the larger Rambler Classic models, along with an overdrive unit. The system was only available with 6 cylinder engines, and the lack of a clutch proved unpopular, so it was discontinued after 1964. The 1967 Volkswagen WSK (Wandlerschaltkupplungsgetriebe; English: Torque converter shift/clutch gearbox), used in the Beetle, Type 3 and Karmann Ghia, was one of the first gearboxes of its kind, with an automatic mechanical clutch and a torque converter. It was also known as the Autostick. Shifting was done manually by the driver. The automatic mechanical clutch allowed the car to accelerate from a stop, whereas the torque converter enabled it to do so in any gear. Dampening engine vibrations and providing torque multiplication, it functioned as a sort of "reduction gearbox", so the actual mechanical gearbox only needed three forward gears (this is why conventional automatic transmissions with torque converters normally have fewer gears than manual transmissions). The WSK had no "first" gear; instead, the first gear was converted into reverse gear, and the second gear was labeled first (with the third and fourth gears respectively being labeled second and third). The Chevrolet Torque Drive transmission, introduced on the 1968 Chevrolet Nova and Camaro, is one of a few examples where a semi automatic transmission was based on a conventional hydraulic automatic transmission (rather than a standard manual transmission). The Torque Drive was essentially a 2 speed Powerglide automatic transmission without the vacuum modulator, requiring the driver to manually shift gears between "Low" and "High". The quadrant indicator on Torque Drive cars was "Park R N Hi 1st". The driver would start the car in "1st," then move the lever to "Hi" when desired. The Torque Drive was discontinued at the end of 1971 and replaced by a traditional hydraulic automatic transmission. Other examples of semi automatic transmissions based on hydraulic automatics were the Ford 3 speed Semi Automatic Transmission used in the 1970–1971 Ford Maverick, early versions of Honda's 1972–1988 Hondamatic 2 speed and 3 speed transmissions, and the Daihatsu Diamatic 2 speed transmission used in the 1985–1991 Daihatsu Charade.

Басқа мысалдар

Жылдар Атаулар Ескермелер 1953–1954 Plymouth Hy Drive 3 жылдамдықты қолмен беріліске торк конвертері қосылды, сондықтан оны тек жоғарғы берілісте ғана (қолмен тұтқаны пайдаланудан аулақ болу үшін) жүргізуге болады. 1956–1963 Renault Ferlec Автоматты электромагниттік тұтқа. Renault Dauphine-де қолданылған. 1957–1961 Mercedes Benz Hydrak Автоматты вакууммен жұмыс істейтін тұтқа, сондай-ақ тұрып тұрған кезде бастау үшін сұйықтық байланысы. 1959–???? Citroën Traffi Клеч Автоматты центробегтік клеч. Citroën 2CV, Citroën Traction Avant және Citroën Dyane-де қолданылған. 1965–1990 VEB Sachsenring Hycomat Автоматты электрогидравликалық тұтқа. Trabant 601-де қолданылған. 1966–???? Simca автоматтік тұтқа Автоматты тұтқа және торк конвертері. Simca 1000-де қолданылған. 1967–1977 NSU автоматтік тұтқа Автоматты вакууммен жұмыс істейтін тұтқа және торк конвертері. NSU Ro 80-де қолданылған. 1967–1976 Porsche Sportomatic Автоматты вакууммен жұмыс істейтін тұтқа және торк конвертері. Porsche 911-де қолданылған. 1968–1971 Subaru Autoclutch Автоматты электромагниттік тұтқа. Subaru 360-да қолданылған. 1968–1976 Volkswagen Autostick Автоматты электропневматикалық тұтқа және торк конвертері. Volkswagen Beetle және Volkswagen Karmann Ghia машиналарында қолданылған. 1971–1980 Citroën C matic Автоматты тұтқа және торк конвертері. Citroën GS және Citroën CX-те қолданылған. GS модельдерінде бастапқыда Convertisseur деп аталды. 1991–1993 Ferrari Valeo Автоматты электромеханикалық тұтқа. Ferrari Mondial t-де қолданылған. 1992–1998 RUF EKS (Электрондық Тұтқа Жүйесі) Автоматты электрогидравликалық тұтқа. Ruf BTR және Ruf BTR2 машиналарында қолданылған. 1993–1998 Saab Sensonic Автоматты электрогидравликалық тұтқа. Saab 900 NG-де қолданылған. 2020–қазіргі уақыт Hyundai/Kia iMT (Интеллектуалды Қолмен Беріліс) Автоматты электрогидравликалық тұтқа. Hyundai Venue, Hyundai i20 және Kia Sonet машиналарында қолданылады. Барыс тұтқасы толыққанды қолмен басқарылатын автомобильге ұқсас ауысу схемасына ие, AMТ-ден өзгеше, ол тек тізбекті ауысуды ұсынады.

Мотоциклдерде қолдану

Мотоциклдің жартылай автоматты берілісінің алғашқы үлгісі 1960-шы жылдардың басында Чехословакиялық Jawa Moto компаниясының автоматты центрифугалы тұтқаны пайдалануы болды. Олардың дизайны 1965 жылы Honda Cub 50 мотоциклінде рұқсатсыз қолданылды, нәтижесінде Jawa Honda-ға патент бұзушылық үшін шағым жасады және Honda дизайнды пайдаланған әрбір мотоцикл үшін авторлық сыйақы төлеуге келісті. Бұл дизайн Amstar Nostalgia 49, Honda CRF50F, Z сериясы және ST сериясы, Kawasaki KLX 110, KLX 110R және KSR110, KTM 65 SX, DR Z70 және DR Z125, SSR SR110TR және Yamaha TT R50E сияқты түрлі минибайктарда қолданылды. Yamaha 2006 жылғы Yamaha FJR1300AE спорттық-туристік мотоциклінде YCCS деп аталатын автоматты тұтқалау жүйесін қолданды. Бұл жүйені сол аяқтың жанындағы дәстүрлі рычагпен немесе сол қолға қол жетімді коммутатормен, дәстүрлі мотоциклдерде тұтқа рычагі орналасқан жерде ауыстыруға болады. Can Am Spyder Roadster SE5 және SE6 5 және 6 жылдамдықты берілістермен жабдықталған. 1970-ші жылдардағы бірнеше underbone мотоциклінде де осы жүйе қолданылды; Suzuki FR50, Suzuki FR80 және Yamaha Townmate 3 жылдамдықты берілістерді тұяқ пен аяқ тетіктермен ауыстыруға мүмкіндік берді. Кейбір жоғары өнімділік спорттық мотоцикльдер рульге орнатылған триггер, педаль, коммутатор немесе батырмасы және автоматты түрде жұмыс істейтін тұтқасы бар триггерлік ауысу жүйесін пайдаланады. Осы жүйені кейбір мотоциклдерде де қолданады, оны кейде автоматты тұтқалы беріліс деп атайды. Сондай-ақ Yamaha TT R110E мотоциклінде де қолданылады. Дәстүрлі мотоциклдің аяқпен ауыстырғышы сақталған, бірақ қолмен тұтқаны басқару қажеттігі жойылды.

Автоспортта пайдалану

Жарыс машиналарын жартылай автоматты берілістерін әдетте берілісті басқару блогына (transmission control unit) қосылған ауысу қалақтары (shift paddles) арқылы басқарады. Жартылай автоматты берілісті алғаш рет пайдаланған Формула-1 машинасы – 1989 жылғы Ferrari 640. Ол тұйықтаманы (clutch) басқару және беріліс ауыстыру үшін гидравликалық жетектілер (hydraulic actuators) мен электрлік соленоидтарды қолданды және рульдің артында орналасқан екі қалақ арқылы ауыстырылды. Тағы бір қалақ рульде тұйықтаманы басқарды, ол тек тұрған жерден старт алғанда ғана қажет болды. Көлік өзінің тұңғыш жарысын Бразилия Гран-приінде жеңіп алды, бірақ маусымның көп бөлігінде сенімділік мәселелеріне тап болды. Басқа командалар да ұқсас жартылай автоматты берілістерге көшуді бастады; 1991 жылғы Williams FW14 алғаш рет барабанды айналдыру механизмін (sequential drum rotation mechanism) қолданды (мотоциклдердегі берілістерге ұқсас), бұл барабанды айналдыру және беріліс ауыстыру үшін бір ғана жетектіні қажет ететін ықшам дизайнға мүмкіндік берді. Бұдан әрі даму электронды газды басқарудың (electronic throttle control) енгізілуіне байланысты болды, ол машинаға төменгі беріліске ауысқанда автоматты түрде қозғалтқыштың айналуын реттеуге мүмкіндік берді. 1993 жылға қарай көптеген командалар жартылай автоматты берілістерді қолданды. Қолмен басқарылатын беріліс қорабы бар соңғы F1 машинасы – Forti FG01, ол 1995 жылы жарысқа қатысты. Формула-1 машиналарын жүргізушінің араласуынсыз автоматты түрде беріліс ауыстыру мүмкіндігіне қатысты алаңдаушылықтар туындағаннан кейін 1994 жылы міндетті бағдарламалық құрал (mandatory software) енгізілді, ол беріліс ауыстырудың жүргізушінің нұсқауымен ғана жүзеге асырылуын қамтамасыз етті. Алдын ала бағдарламаланған, компьютерлік басқарумен толық автоматты жоғары және төмен ауысулар 2001 жылдан бастап қайтадан рұқсат етілді және сол жылғы Испания Гран-приінен бастап қолданылды, бірақ 2004 жылы қайтадан тыйым салынды. Рульдегі белгілі бір беріліске тікелей ауысуға арналған батырмаларға (instead of sequentially using the paddles) рұқсат етіледі. 2005 жылғы Minardi PS05, Renault R25 және Williams FW27 2006 жылғы маусымда міндетті 7 жылдамдықты беріліс қорабына (7-speed gearbox) көшуден бұрын 6 жылдамдықты беріліс қорабын қолданған соңғы Формула-1 машиналары болды. 2014 жылғы маусымнан бастап Формула-1 машиналары қазіргі уақытта міндетті 8 жылдамдықты қалақпен басқарылатын беріліс қорабын (8-speed paddle shift gearboxes) қолданады. Қазір тоқтатылған CART Champ Car Series 2007 жылғы маусымда рычагты ауыстыру жүйесінен 7 жылдамдықты қалақпен басқарылатын жүйеге (7-speed paddle shift system) көшті. Бұл беріліс 2007 жылғы жаңа Panoz DP01 шассиімен бірге енгізілді. Соперник IndyCar Series 2008 жылғы маусымда 6 жылдамдықты жартылай автоматты қалақпен басқарылатын жүйені енгізді, сондай-ақ 2008 жылы Dallara IR 05 шассиімен бірге ұсынылған бұрынғы рычагты ауыстыру жүйесін алмастырды. IndyCar машиналары қазіргі уақытта Xtrac P1011 ретті берілісін қолданады, ол Mega Line ұсынған AGS (Assisted Gearshift System) деп аталатын жартылай автоматты қалақпен басқарылатын жүйемен жабдықталған. AGS пневматикалық беріліс ауыстырғышы мен тұйықтама жетектісін (clutch actuator) пайдаланады, олар берілісті басқару блогымен басқарылады. FIA Formula 2 және Formula 3 чемпионаттары қазіргі уақытта 6 жылдамдықты ретті беріліс қораптарын ауыстырғыш қалақтары (shift paddles) арқылы электрогидравликалық басқарумен қолданады. Көліктерді старт беру үшін рульдің артындағы рычаг арқылы көп пластиналы тұйықтама жүйелерін (multi plate clutch systems) қолмен басқару қолданылады. DTM қазіргі уақытта 2012 жылғы маусымда жаңа ережеге сәйкес енгізілген, рульге орнатылған ауысу қалақтары бар Hewland DTT 200 6 жылдамдықты ретті берілісін қолданады. Бұл жаңа жүйе алдыңғы 12 маусымда (2000 жылдан бастап) қолданылған ескі рычагты ауыстыру жүйесін алмастырды.

Semi automatic transmissions in racing cars are typically operated by shift paddles connected to a designated transmission control unit. The first Formula One car to use a semi automatic transmission was the 1989 Ferrari 640. It used hydraulic actuators and electrical solenoids for clutch control and shifting, and was shifted via two paddles mounted behind the steering wheel. Another paddle on the steering wheel controlled the clutch, which was only needed when starting from a standstill. The car won its debut race at the Brazilian Grand Prix, but for much of the season suffered from reliability problems. Other teams began switching to similar semi automatic transmissions; the 1991 Williams FW14 was the first to use a sequential drum rotation mechanism (similar to those used in motorcycle transmissions), which allowed for a more compact design that required only one actuator to rotate the drum and change gears. A further development was made possible by the introduction of electronic throttle control soon after, which made it possible for the car to automatically rev match during downshifts. By 1993, most teams were using semi automatic transmissions. The last F1 car fitted with a conventional manual gearbox, the Forti FG01, raced in 1995. Following concerns about the potential for Formula One cars to shift gears automatically without any driver input, mandatory software was introduced in 1994 that ensured that gear changes only occurred when instructed by the driver. Pre programmed, computer controlled, fully automatic upshifts and downshifts were re introduced and allowed from 2001, and were permitted from that year's Spanish Grand Prix, but were banned again in 2004. Buttons on the steering wheel to shift directly to a particular gear (instead of having to shift sequentially using the paddles) are permitted. The 2005 Minardi PS05, Renault R25, and Williams FW27 were the last Formula 1 cars to use a 6 speed gearbox before the switch to a mandatory 7 speed gearbox for the 2006 season. Since 2014 season, Formula 1 cars currently use mandatory 8 speed paddle shift gearboxes. The now defunct CART Champ Car Series switched from a lever shift sequential system to a 7 speed paddle shift system for the 2007 season. This transmission was introduced with the new for 2007 Panoz DP01 chassis. The rival IndyCar Series introduced their 6 speed semi automatic paddle shift system for the 2008 season, also replacing the previous lever shifted sequential transmission, introduced with the Dallara IR 05 chassis for 2008. IndyCars currently use the Xtrac P1011 sequential transmission, which uses a semi automatic paddle shift system supplied by Mega Line called AGS (Assisted Gearshift System). AGS uses a pneumatic gearshift and clutch actuator controlled by an internal transmission control unit. Both the FIA Formula 2 and Formula 3 Championships currently use 6 speed sequential gearboxes with electro hydraulic operation via shift paddles. Manual control of the multi plate clutch systems via a lever behind the steering wheel is used to launch the cars. DTM currently uses a Hewland DTT 200 6 speed sequential transmission with steering wheel mounted shift paddles, which was introduced for the 2012 season with the new rule change. This new system replaced the older lever shifted sequential transmission, which had been used for the previous 12 seasons (since 2000).