Ford O Matic: Автоматты беріліс қорабының тарихы

Кіріспе

Ford O Matic – Ford Motor Company компаниясы кеңінен қолданған алғашқы автоматты беріліс қорабы. Ол Borg Warner Corporation компаниясының Warner Gear бөлімшесімен жобаланған және 1951 жылғы модельдік көліктерде пайда болды. Mercury маркалы көліктерде орнатылғанда Merc O Matic, ал Lincoln маркалы көліктерде Turbo Drive деп аталды. 1968 жылы бұл беріліс қорабының атауы өзгертілді. Бұл модель 1980 жылға дейін, AOD беріліс қорабы енгізілгенге дейін өндірісте болды. Ford сияқты, басқа автомобиль өндірушілер де – AMC, International Harvester, Studebaker, Volvo және Jaguar сияқты компаниялар осы Borg Warner дизайнының түрлерін қолданды, олардың әрқайсысы жеке қолданысқа қажетті бірегей өзгерістерге ие болды.

Ford-O-Matic

1948 жылы Форд автомобильдерінің қатарына толық автоматты берілісті енгізудің кешіккенін түсінді. Форд бастапқыда Borg Warner компаниясының Detroit Gear бөлімшесінде әзірленген DG сериялы автоматты пайдалану құқығын сатып алу үшін Studebaker-ге жүгінді. Studebaker директорлар кеңесі келісімге келді, бірақ Форд оны пайдаланар алдында Studebaker дизайнды бір жыл бойы эксклюзивті түрде пайдалануы керек екенін талап етті. DG 1950 жылдың ортасында Studebaker машиналарында қолжетімді болғандықтан, Форд автоматты берілісті енгізу үшін 1951 жылдың ортасына дейін күтуге мәжбүр болар еді. Бұл күтіс қабылдауға келмейтін, сондықтан Форд басқа жолға бет бұрды. Форд Инжиниринг вице-президенті Харольд Янгрен, жақында Borg Warner компаниясынан тартылып келген, Фордқа лицензия алып, өзінің бұрынғы жұмыс берушісінде әзірлеген дизайнды қолдана отырып беріліс жасауды ұсынды. 1948 жылы Форд пен Borg Warner компаниясының Warner Gear бөлімшесі арасында келісімшартқа қол қойылды, оған сәйкес, олар бес жыл бойы Фордтың берілістерінің жартысын құрастыратын, ал қалған жартысын Форд немесе басқа жеткізуші құрастыратын болды. Осы келісімнің нәтижесінде Форд дизайнды өздері лицензиялады және қалған берілістерді құрастыру үшін бірден зауыт салуға кірісті. Жаңа зауыт, Fairfax Transmission Plant деп аталды, 1950 жылы пайдалануға берілді. Ford O Matic-тің түпнұсқасы Фордтың алдыңғы екі автоматты берілісі орындай алмаған екі маңызды міндетті атқарды: біріктірілген айналым моментін түрлендіргіш және планеталық беріліс жиынтығын пайдалану арқылы Фордтың автоматты берілісі қозғалтқыштан келетін айналым моментін үзіліссіз және тегіс ауыстырды. Екіншісі – PNDLR-ден PRNDL-ге өзгертілген ауысу схемасы, ол беріліс ауыстырған кезде «серпіліс соққысын» және тұрып қалған көлікті алға-артқа тербеуге тырысқанда «айналым моментінің соққысын» азайтуға көмектесті. Ford O Matic-тің бастапқы нұсқасы үш жылдамдықпен алға қарай қозғала алса да, ол екінші жылдамдықтан бастап үшіншіге ауысты, ал бірінші жылдамдық тек жылдамдық алғыш бағанында L таңдағанда ғана қолданылды. Дегенмен, тұрып тұрып жылдамдық алғанда, ол бірден екіншіден біріншіге, содан кейін екіншіге және көлік жылдамдаған сайын үшіншіге ауысты. Ford O Matic 1951 жылдан бастап 1964 жылы C4 үлгісімен ауыстырылғанға дейін өндірілді.

In 1948, Ford realized it was late in introducing a fully automatic transmission to its automobile lineup. Ford initially approached Studebaker to purchase rights to use the DG series automatic developed by the Detroit Gear division of Borg Warner. The Studebaker board of directors was agreeable, but stipulated that Studebaker would have one year exclusive use of the design before Ford could use it. Since the DG was available in Studebaker cars in mid 1950, this meant that Ford would have to wait until mid 1951 to introduce an automatic. The wait was unacceptable, so Ford went a different direction. Ford Engineering Vice President Harold Youngren, recently hired away from Borg Warner, recommended that Ford license and build a transmission using a design he was working on at his previous employer. Ford and the Warner Gear division of Borg Warner signed a contract in 1948 which entered B W into a supply agreement wherein they would build half of Ford's transmissions for five years, with the other half either being built by Ford or by a different supplier. Because of this agreement, Ford licensed the design themselves and broke ground immediately on an assembly plant to build the remaining transmissions. The new plant, called Fairfax Transmission Plant, was dedicated in 1950. The original Ford O Matic accomplished two things that Ford's two previous automatic transmissions failed to do: Through the use of an integrated torque converter and planetary gearset, Ford's automatic shifted smoothly without an interruption in torque from the engine. The other was the shifting pattern, revised from PNDLR to PRNDL, which served to reduce "shift shock" when changing gears and reduce "torque shock" when trying to rock a stuck car back and forth. The original Ford O Matic, while capable of three forward speeds, started out in second and shifted to third, with first only being used when selecting L on the gear shift column. However, if floored from a standing start, it would immediately shift from second to low then shift back to second and then third as the vehicle accelerated. The Ford O Matic was manufactured from 1951 until it was replaced by the C4 in 1964.

GAZ көшірмесі

Салқын соғысқа қарамастан, Кеңес Одағы автомобиль өнеркәсібін дамыту барысында өнімдерін батыс технологиялары негізінде жасады, олардан толық лицензия сатып алды (ГАЗ зауытын Ford Motor Company жобалаған, кейін Lada зауытын Fiat және т.б. салды) немесе кері инженерия арқылы жергілікті көшірме жасады. 1950 жылдары, ГАЗ зауыты жаңа буын автомобильдерін – орта класты ГАЗ 21 Волга седанын және толық көлемді ГАЗ 13 Чайка лимузинін шығаруға дайындалып жатқанда, екі көлік те автоматты беріліспен жабдықталуы тиіс болды. Көптеген үлгілерді бағалағаннан кейін, Borg Warner-дің Ford O Matic және Cruise O Matic берілістері таңдалды. Американдық берілістерге өте ұқсас болғанына қарамастан, ГАЗ көшірмелерінде ерекше айырмашылықтар болды. Біріншіден, олардың компоненттері метрикалық жүйеге бейімделді. Беріліс қатынастары автомобильдің қозғалтқыштарына сәйкес келді. Екі автомобильдің де қол тежегі артқы дөңгелектерге емес, корпус пен жетек осі арасындағы орталық барабанды іске қосты, сондықтан тұраққа қою үшін қосымша құрылғы қажет болмады. Волганың берілісі Ford O Matic негізінде жасалғандықтан, ауамен салқындатылатын айналым моментін түрлендіргішке қосымша бейімделуді қажет етті, себебі ол 65 а.к. қуатты 4 цилиндрлі қозғалтқышпен жұмыс істеді. Бағыттауышпен басқарылатын берілісте төрт режим болды: Зх Н Д П (R N D L). Drive режимінде автомобиль екінші берілістен басталып, газ педалінің күйіне байланысты үшінші беріліске автоматты түрде ауысты (клапан газ педалімен байланысты рычаг арқылы реттелді). Сондай-ақ, «кик-даун» функциясы да болды. Бірінші беріліс тек төменгі режимде қолмен қосылуы мүмкін (автомобиль қозғалғанда да қосылуға болады, бірақ тек төменгі сатыға ауысады) және қозғалтқышты тежеуге немесе жылдам үдеуге қолданылды. Беріліс қатынастары: 2.4 – 1.0 айналым моментін түрлендіргіш үшін, 2.84 – бірінші беріліс, 1.68 – екінші, үшінші – тікелей, ал кері – 1.72. Чайканың Cruise O Matic көшірмесіне 195 а.к. қуатты V8 қозғалтқышымен жұптасқандықтан, азырақ бейімделу қажет болды. Беріліс төрт режимді селектормен басқарылды: Зх, Н, Д, Т – кері, бейтарап, қозғалтқыш және «Тежеу». Drive режимінде автомобиль бірінші берілістен басталып, үшінші беріліске және кері ауысып отырады. «Тежеу» (қозғалтқыштың тежелуі) режимінде үшінші беріліс бұғатталады, ал бірінші беріліс бір жақты муфтаның орнына артқы белдік арқылы планетарлық механизмді тоқтатып қосады (Волга берілісінде бұл муфта жоқ). Қозғалтқыштың қуаттылығы мен айналым моментіне байланысты сұйық салқындату жүйесі қажет болды. Беріліс қатынастары GAZ 21-ге ұқсас болды, бірақ айналым моментін түрлендіргіштің ең көп коэффициенті 2.5-ке тең болды. Екі беріліс 1958 және 1959 жылдары дебют жасады. Бастапқыда, барлық жекеменшік Волга автомобильдері автоматты беріліспен шығарылатын болса, такси нұсқасы үш жылдамдықты қолмен басқарылатын беріліспен жабдықталуы жоспарланған. Алайда, осы автомобильдердің көпшілігі үлкен қалаларда пайдаланудың орнына, алыс аймақтардағы еңбеккерлерге үздік нәтижелері үшін сыйлық ретінде берілді. «Бақытты» клиенттерге жеткілікті қосалқы бөлшектерді, білікті қызмет көрсетуді және ең бастысы, беріліс сұйықтығын алу қиын болды. Нәтижесінде, көптегендер өздерінің берілісін үш жылдамдықты қолмен басқарылатын беріліске (бұл GAZ 69 джипінде және Волганың алдыңғы моделі GAZ M20 Pobeda-да қолданылатын стандартты модель болды) ауыстыруды жөн көрді. 1964 жылы бұл опция ресми түрде тоқтатылғанымен, 700-ге жуық автомобиль 1958 моделі бойынша шығарылды. 2017 жылдың мәліметі бойынша, мұндай автомобильдердің тек алтысы ғана сақталған. Чайка автомобильдері тек автоматты беріліспен ғана шығарылды және 1962 жылы оның конструкциясында тұтқалар мен поршеньдер саны жағынан шағын жаңарту жасалды. Жекеменшікке берілмеген бұл автомобиль 1981 жылға дейін шағын көлемде өндірілді. 1963 жылы ГАЗ КГБ-нің Q машинасының үшінші кеңестік үлгісін – ГАЗ 23-ті жасады, оған Чайканың ірі V8 қозғалтқышы мен күштік агрегаты Волганың кузовына орнатылды. Бұл автомобиль КГБ-нің тоғызыншы басқармасы (партия басшылығының жеке қауіпсіздігіне жауапты) және 7-ші басқарманың қадағалау топтарының кортежін сүйемелдеу үшін пайдаланылды. 1970 жылы ГАЗ 21 Волга ГАЗ 24 машинасымен ауыстырылды, көп ұзамай V8 қозғалтқышымен жабдықталған үлгі пайда болды, ол ГАЗ 24-24 деп аталды. Седанның стандартты беріліс қорабы енді едендегі төрт жылдамдықты қолмен басқарылатын беріліс болғандықтан, селектор рычагы сәйкес өзгертілді. Бұл автомобильдер ресми емес түрде «Қуып жеушілер» деп аталды, жаңалықтарына қарамастан, қозғалтқыштың айналым моменті шассидің мүмкіндіктеріне сәйкес келмеді. Бұл қызмет мерзімінің қысқа болуына және өте тәжірибелі жүргізушіні қажет етуіне әкелді. Жасыру мақсатында селектор көрсеткіші сырттан қолмен басқарылатын беріліс рычагына ұқсас болды, тіпті автомобильде жеке тежегіш педаль болмады, оның орнына «қосылыс»/тежегіш педальдері болды. ГАЗ 24 стандартты паркинг тежегіш жүйесімен жабдықталғандықтан, орталық ось тежегіші алынып тасталды және қысқа жетек осін орнату үшін ұзартылған корпуспен ауыстырылды. ГАЗ 24-24 стандартты ГАЗ 24 машинасымен бірге 1985 жылға дейін өндірілді. Осы жылы автомобиль үлкен жаңартутан өтті және қозғалтқыш пен шасси элементтері ГАЗ 3102 Волгадан алынып, ГАЗ 24-10 моделіне айналды. «Қуып жеуші» ГАЗ 24-34 болып өзгертілді және 1993 жылға дейін өндірілді. 1977 жылы ГАЗ ГАЗ 13 машинасының ізбасары – ГАЗ 14 Чайканы ұсынды. Жаңа лимузинге 220 а.к. қуатты қозғалтқыш орнатылды және берілісі жаңартылды. ГАЗ 24 машинасы сияқты, орталық беріліс тежегіші алынып тасталды, бірақ седаннан айырмашылығы, енді тұраққа қою үшін штырь болды. Еденге орнатылған селекторға P R N D 2 1 әріптері жазылған халықаралық белгілер қойылды. «1» режимі енді артқы белдік арқылы тек бірінші берілісті ғана іске қосты, ал «2» режимі бірінші берілісті бұғаттады (алғашқы ГАЗ 21 Волгадағыдай). Беріліс қатынастары: 2.35 – 1.0 айналым моментін түрлендіргіш үшін, 2.64 – бірінші беріліс, 1.55 – екінші, үшінші – тікелей, ал кері – 2.0. Автомобиль 1977 жылдан 1989 жылға дейін өндірілді. 1981 жылы ГАЗ ГАЗ 24 машинасының ізбасары болжанып, жеке модель ретінде бөлініп, 24 машинасымен бірге өндірілді – ГАЗ 3102 Волга. Ол да «қуып жеуші» модификациясын алды – ГАЗ 31013, 220 а.к. қуатты ГАЗ 14 машинасының қозғалтқышымен және Волга кузовына бейімделген берілісімен. Бұл модель 1996 жылға дейін өте аз санда жасалды, тек VIP күзет қызметі үшін. Жартылай ғана статистика жарияланғандықтан, берілістердің жалпы санының есебін жасау қиын (алмастырылғандарын қоса есептегенде). Белгілі болған деректер бойынша, 3189 ГАЗ 13 Чайка, 1120 ГАЗ 14 Чайка, 608 ГАЗ 23 «Қуып жеуші» машинасы, сондай-ақ ~700 алғашқы ГАЗ 21 Волга машинасы жасалған. 2-2.5 мың ГАЗ 24-24, 24-34 және 31013 «Қуып жеуші» машиналарын қосуға болады. Осылайша, 1958 жылдан 1996 жылға дейін Cruis O Matic негізінде жасалған беріліске ие 8000-ге жуық автомобиль өндірілді.

Despite the Cold War, the Soviet Union, in developing its automotive industry, would often base its products on western technology, from whom it would either purchase a full licence (the GAZ factory was designed by the Ford Motor Company, later the Lada factory would be built by Fiat etc.) or make an indigenous copy by reverse engineering. In the 1950s, as the GAZ plant was preparing to launch its new generation of cars, that comprised the mid size GAZ 21 Volga sedan and the full size GAZ 13 Chaika limousine, it was specified that both vehicles feature the automatic transmission. Having evaluated many models, Borg Warner's Ford O Matic and Cruise O Matic were selected. Despite very closely resembling the American transmissions, GAZ's copies did have distinctive differences. First of all – their components were adopted to the metric units. Their gear ratios – to the car's engines. Both cars' handbrake actuated a central drum between the housing and the drive shaft, instead of the rear wheels. Thus a parking pawl was deemed redundant. Volga's transmission, based on the Ford O Matic, required additional adaptation to the air cooled torque converter, as it was driven by a 65 hp 4 cylinder engine. Controlled by a steering column mounted lever, it had four regimes: Зх Н Д П (R N D L). In Drive the car would start in second and automatically shift to third depending on throttle position (the valve was regulated by a lever linked to the accelerator pedal). A kick down feature was also present. First gear could only be engaged manually in Low (though it could be engaged if the car was in motion, but would only downshift) and was used for engine braking or rapid starts. Gear ratios were: 2.4 – 1.0 for the torque converter, 2.84 for first gear, 1.68 for second, third was direct and reverse was 1.72. Chaika's Cruise O Matic copy required fewer adaptations, due to its mating with a 195 hp V8 engine. The transmission was controlled by a dial button panel with four regimes: Зх, Н, Д, Т corresponding to Reverse, Neutral, Drive and "Braking". In Drive the car was would start in first and sequentially shift to third and back. In "Braking" (i. e. engine braking), third gear would be locked out, and the first gear would be engaged by the rear band immobilizing the planetary carrier, rather than the one way sprag clutch (absent on Volga's transmission). The more powerful engine and thus torque required a liquid cooling system. Gear ratios were identical to GAZ 21, except for the torque converter, which had a maximum multiplication of 2.5. Both transmissions made a début in 1958 and 1959 respectively. Initially, it was planned that all of the privately owned Volgas be produced with the automatic, whilst a more Spartan trimmed taxi version featured the three speed manual. However, most of these cars were given as prizes to workers of distant regions for excellent results, instead of being kept in large cities, where they would be more practical. The "lucky" customers had great difficulty in obtaining adequate spare parts, qualified service and most of all, transmission fluid. As a result, many chose to simply convert their transmission to the common three speed manual (that was a common universal model used in the GAZ 69 jeep and Volga's predecessor, the GAZ M20 Pobeda). Although the option was formally discontinued in 1964, most of the 700 cars were produced in the 1958 MY. As of 2017, only six such survivors were known. Chaikas, on the other hand, were available only with the transmission, and in 1962 it received a slight upgrade in number of clutch packs and piston shapes. Never available for private ownership, the car was produced in small scale all the way until 1981. In 1963, GAZ introduced the third Soviet type of a KGB Q car, the GAZ 23, by transplanting the large V8 engine and the powertrain of the Chaika into the unibody Volga. This car was used as a motorcade escort by the KGB's ninth directive (responsible for personal security of the party leadership) as well as surveillance teams of the 7th directorate. In 1970 GAZ 21 Volga was replaced by GAZ 24 and the V8 adoption followed soon, dubbed GAZ 24 24. As the sedan's standard gearbox was now a four on the floor manual, the selector lever was accordingly altered. Unofficially these cars were called "Chasers", and despite their novelty, the engine torque was disproportional to the chassis ability. This meant a low service life and also required very professional driving. For concealment reasons the select indicator externally resembled a manual transmission gearshift lever, and the cars even lacked a single brake pedal, instead having the "clutch"/brake pedal layout that dubbed each other. The GAZ 24 had the common cord actuated parking brakes, thus the central shaft brake was removed and replaced by an extension housing to fit the shorter driveshaft of the GAZ 24. GAZ 24 24 would be produced alongside standard GAZ 24 until 1985. That year the car got a major facelift and internal modernisation with engine and chassis elements from the GAZ 3102 Volga, resulting in the GAZ 24 10 model. The Chaser became GAZ 24 34 and was produced until 1993. In 1977 GAZ launched its successor to the GAZ 13, the GAZ 14 Chaika. The new limousine had a more powerful engine, 220 hp, and its transmission was revised. Like for the GAZ 24, the central transmission brake was removed, but unlike the sedan, it now had a parking pin. The floor mounted selector got an international P R N D 2 1 lettering. Regime "1" now operated first gear only, via the rear band, whilst regime "2" locked out the first gear (like on the original GAZ 21 Volga). Gear ratios were now 2.35 – 1.0 for torque converter, 2.64 for first gear, 1.55 for second, third remained direct, and reverse became 2.0. The car was produced from 1977 until 1989. In 1981 GAZ launched what was to be a successor to the GAZ 24, but separated into a separate model and built alongside the 24, the GAZ 3102 Volga. It too gained a "chaser" modification – GAZ 31013 with the 220 hp engine from the GAZ 14, and its transmission, adapted to Volga's body. This model was built until 1996 in tiny numbers, for the VIP security detail only. As only partial statistics have been published, it is difficult to count the total number of transmissions built (including replacements). What is known that 3189 GAZ 13 Chaikas, 1120 GAZ 14 Chaikas, 608 GAZ 23 Chasers were built, in addition to the ~700 original GAZ 21 Volgas. Anywhere between 2 and 2.5 thousand GAZ 24 24, 24 34 and 31013 Chasers can be added. Thus approximately 8000 vehicles were manufactured by the plant from 1958 to 1996 featuring a Cruis O Matic based transmission.