Полуавтоматическая трансмиссия: типы, устройство и применение.

Введение

Тип многоскоростной трансмиссии для автотранспортных средств

Полуавтоматическая трансмиссия – это многоскоростная трансмиссия, в которой часть операций автоматизирована (обычно управление сцеплением), но для начала движения с места и для ручного переключения передач по-прежнему требуется участие водителя. Полуавтоматические трансмиссии почти исключительно использовались в мотоциклах и основаны на обычных механических коробках передач или последовательных механических коробках передач, но используют автоматическую систему сцепления. Однако некоторые полуавтоматические трансмиссии также создавались на базе стандартных гидравлических автоматических коробок передач с гидротрансформаторами и планетарными рядами передач. Различные типы полуавтоматических трансмиссий включают в себя коробки передач без сцепления, автоматические механические, с автоматическим сцеплением и с переключателями (paddle shift). Эти системы облегчают переключение передач для водителя, автоматически управляя системой сцепления, обычно с помощью переключателей, которые активируют приводной механизм или сервопривод, при этом водителю все равно необходимо вручную переключать передачи. Это отличается от коробки передач с предварительным выбором, в которой водитель управляет сцеплением и выбирает следующее передаточное число, но переключение передач внутри трансмиссии происходит автоматически. Первое применение полуавтоматических трансмиссий было в автомобилях, их популярность возросла в середине 1930-х годов, когда их предлагали несколько американских автопроизводителей. Полуавтоматические трансмиссии, менее распространенные, чем традиционные гидравлические автоматические коробки передач, тем не менее, были доступны на различных моделях автомобилей и мотоциклов и оставались в производстве на протяжении всего 21-го века. Полуавтоматические трансмиссии с управлением переключением передач с помощью переключателей использовались в различных гоночных автомобилях и впервые были применены для управления электрогидравлическим механизмом переключения передач автомобиля Ferrari 640 Формулы-1 в 1989 году. В настоящее время эти системы используются в различных классах гоночных автомобилей высшего уровня, включая Формулу-1, IndyCar и гонки туристических автомобилей. Другие области применения включают мотоциклы, грузовики, автобусы и железнодорожный транспорт.

Конструкция и эксплуатация

Полуавтоматические трансмиссии облегчают переключение передач, избавляя от необходимости одновременно нажимать на педаль сцепления или рычаг и переключать передачи. Большинство автомобилей с полуавтоматической коробкой передач не имеют стандартной педали сцепления, так как сцепление управляется дистанционно. Аналогично, большинство мотоциклов с полуавтоматической коробкой передач не оснащены обычным рычагом сцепления на руле.

Ручные коробки передач без сцепления

Большинство полуавтоматических трансмиссий основаны на традиционной механической коробке передач. Они могут быть частично автоматизированными. Как только сцепление становится автоматизированным, трансмиссия становится полуавтоматической. Однако эти системы по-прежнему требуют ручного выбора передач водителем. Этот тип трансмиссии называется механической без сцепления или автоматизированной механической. Большинство полуавтоматических трансмиссий в старых легковых автомобилях сохраняют стандартную H-образную схему переключения механической коробки передач; аналогично, полуавтоматические трансмиссии на старых мотоциклах сохраняют традиционный ножной рычаг переключения, как на мотоцикле с полностью механической трансмиссией. Однако полуавтоматические системы в новых мотоциклах, гоночных автомобилях и других типах транспортных средств часто используют методы выбора передач, такие как подрулевые лепестки переключения или триггеры на руле. За годы существования использовались различные формы автоматизации привода сцепления, от гидравлических, пневматических и электромеханических сцеплений до вакуумных, электромагнитных и даже центробежных сцеплений. Жидкостные муфты (наиболее часто и ранее использовавшиеся в ранних автоматических трансмиссиях) также применялись различными производителями, как правило, в сочетании с механическим фрикционным сцеплением, чтобы предотвратить остановку двигателя при полной остановке или на холостом ходу. Типичная конструкция полуавтоматической трансмиссии может работать, используя датчики Холла или микропереключатели для определения направления необходимого переключения при использовании рычага переключения передач. Сигнал этих датчиков, в сочетании с сигналом от датчика, подключенного к коробке передач и измеряющего ее текущую скорость и передачу, поступает в блок управления трансмиссией, электронный блок управления, блок управления двигателем или микропроцессор, или другую систему электронного управления. Эта система управления затем определяет оптимальное время и крутящий момент, необходимые для плавного включения сцепления. Электронный блок управления подает питание на исполнительный механизм, который плавно включает и выключает сцепление. В некоторых случаях сцепление приводится в действие сервомотором, соединенным с зубчатым механизмом для линейного привода, который через гидравлический цилиндр, заполненный тормозной жидкостью, отключает сцепление. В других случаях внутренний приводной механизм сцепления может быть полностью электрическим, когда главный приводной механизм сцепления приводится в действие электродвигателем или соленоидом, или даже пневматическим, когда главным приводом сцепления является пневматический привод, отключающий сцепление. Система без сцепления под названием Autostick была полуавтоматической трансмиссией, представленной Volkswagen в 1968 году. Предлагаемая как Volkswagen Automatic Stickshift, стандартная трехступенчатая механическая коробка передач была соединена с вакуумной автоматической системой сцепления. Верхняя часть рычага переключения передач была спроектирована так, чтобы нажиматься и активировать электрический переключатель, то есть при касании рукой водителя. При нажатии переключатель активировал 12-вольтовый соленоид, который, в свою очередь, приводил в действие вакуумный актуатор сцепления, тем самым отключая сцепление и позволяя переключать передачи. Когда рука водителя убиралась с рычага переключения передач, сцепление автоматически включалось. Трансмиссия также была оснащена гидротрансформатором, позволяющим автомобилю работать на холостом ходу, как в автоматической трансмиссии, а также трогаться с места и останавливаться на любой передаче.

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.

Автоматические механические коробки передач

Начиная с конца 1990-х годов, производители автомобилей представили то, что сейчас называется автоматизированной механической коробкой передач (AMT), которая механически похожа на более ранние системы механической коробки передач без сцепления и имеет с ними общие корни. AMT функционирует аналогично старым полуавтоматическим и механическим коробкам передач без сцепления, но имеет два отличия: она способна автоматически управлять сцеплением и переключением передач и не использует гидротрансформатор. Переключение передач осуществляется либо автоматически блоком управления трансмиссией (TCU), либо вручную с помощью рычага переключения передач или подрулевых лепестков. AMT сочетает в себе топливную экономичность механических коробок передач с удобством переключения автоматических. Их главный недостаток – невысокий комфорт переключения, обусловленный механическим сцеплением, отключаемым TCU, что ощущается как рывки. Некоторые производители трансмиссий пытались решить эту проблему, используя увеличенные синхронизаторы и не до конца разъединяя сцепление при переключении – что теоретически работает, но по состоянию на 2007 год серийно на автомобилях такие функции не применялись. В легковых автомобилях современные AMT обычно имеют шесть скоростей (хотя некоторые – семь) и довольно длинные передаточные числа. В сочетании с интеллектуальной программой переключения это может значительно снизить расход топлива. В целом, выделяют два типа AMT: интегрированные и надстроенные. Интегрированные AMT разрабатывались как специализированные, а надстроенные AMT представляют собой модернизацию стандартных механических коробок передач. Автоматизированная механическая коробка передач может включать полностью автоматический режим, в котором водителю не требуется переключать передачи. Такие трансмиссии можно описать как стандартную механическую коробку передач с автоматическим сцеплением и автоматическим управлением переключением, позволяющим им работать подобно традиционным автоматическим коробкам передач. TCU автоматически переключает передачи, например, при достижении двигателем зоны красной линии. AMT можно перевести в режим ручного управления без сцепления, позволяющий повышать или понижать передачи с помощью селектора на центральной консоли или подрулевых лепестков. Она дешевле традиционных автоматических коробок передач. Автоматизированную механическую коробку передач (торговые названия включают SMG III) не следует путать с автоматическими коробками передач с ручным режимом ("manumatic", продаваемыми под торговыми названиями Tiptronic, Steptronic, Sportmatic и Geartronic). Хотя эти системы кажутся похожими, "manumatic" использует гидротрансформатор, как и обычная автоматическая коробка передач, а не сцепление, используемое в AMT. Автоматизированная механическая коробка передач предоставляет водителю полный контроль над выбором передачи, в то время как "manumatic" отклонит запрос на переключение, если это приведет к остановке двигателя (из-за слишком низких оборотов) или перекруту.

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.

Последовательные ручные коробки передач

Некоторые полуавтоматические коробки передач, используемые на мотоциклах и гоночных автомобилях, фактически механически основаны на последовательных механических коробках передач. Полуавтоматические мотоциклетные трансмиссии обычно не имеют рычага сцепления, но сохраняют традиционный рычаг переключения передач, используемый пяткой и носком. Полуавтоматические мотоциклетные трансмиссии основаны на обычных последовательных механических коробках передач и обычно используют центробежное сцепление. На холостом ходу двигатель отсоединен от входного вала коробки передач, что позволяет и ему, и мотоциклу двигаться накатом, в отличие от автоматических трансмиссий с гидротрансформатором, при правильно настроенном центробежном сцеплении отсутствует ползучесть на холостом ходу. По мере увеличения оборотов двигателя противовесы внутри сцепления постепенно отклоняются все дальше наружу, пока не начнут соприкасаться с внутренней поверхностью внешнего корпуса и передавать возрастающую мощность и крутящий момент двигателя. Эффективная "точка начала сцепления" или "момент схватывания" определяется автоматически благодаря равновесию, когда мощность, передаваемая через (все еще проскальзывающее) сцепление, равна той, которую может обеспечить двигатель. Это позволяет относительно быстро разгоняться на полностью открытой дроссельной заслонке (при регулировке сцепления для работы двигателя на пиковом крутящем моменте) без замедления или потери тяги двигателя, а также обеспечивает более плавный старт и маневрирование на низкой скорости при меньшей дроссельной заслонке и оборотах.

1900-е годы

В 1901 году Амеде Болле разработал метод переключения передач, не требующий использования сцепления и приводимый в действие кольцом, расположенным внутри рулевого колеса. Одним из автомобилей, в котором использовалась эта система, был Bollée Type F Torpedo 1912 года выпуска.

1930-е - 1940-е годы

До появления первой массовой гидравлической автоматической коробки передач (General Motors Hydra Matic) в 1940 году, несколько американских производителей предлагали различные устройства для снижения усилий, необходимых для работы с педалью сцепления или переключения передач. Эти устройства были предназначены для упрощения управления несинхронизированными механическими коробками передач, которые широко использовались, особенно в условиях частых остановок и стартов. Одним из первых шагов к автоматизированным трансмиссиям стал REO Self Shifter 1933–1935 годов, который автоматически переключался между двумя передними передачами в режиме "вперед" (или между двумя пониженными передачами в режиме "экстренного хода"). Для начала движения с места водитель должен был использовать педаль сцепления. Self Shifter впервые появился в мае 1933 года и предлагался в стандартной комплектации для Royale и в качестве опции для Flying Cloud S 4. В 1937 году на моделях Oldsmobile Six и Oldsmobile Eight была представлена четырехступенчатая автоматическая коробка передач Oldsmobile Automatic Safety Transmission. В 1940 модельном году Automatic Safety Transmission была заменена полностью автоматической Hydra Matic. Buick Special 1938–1939 годов выпуска был доступен с другой полуавтоматической четырехступенчатой коробкой передач Self Shifter, которая использовала ручное сцепление для старта с места и автоматическое сцепление для переключения передач. Chrysler M4 Vacamatic 1941 года представляла собой двухступенчатую механическую коробку передач с интегрированным понижающим редуктором, традиционным ручным сцеплением и гидромуфтой между двигателем и сцеплением. Двухступенчатая трансмиссия имела режимы "высокой" и "низкой" передачи, а сцепление использовалось при переключении между этими режимами. В нормальных условиях вождения водитель нажимал на сцепление, выбирал режим "высокой" передачи и отпускал сцепление. После нажатия на педаль акселератора гидромуфта включалась, и автомобиль начинал движение вперед, при этом понижающий редуктор обеспечивал более низкое передаточное число. При достижении определенной скорости водитель отпускал педаль акселератора, и понижающий редуктор отключался. В 1946 году Vacamatic была заменена аналогичной коробкой передач M6 Presto Matic. Подобные конструкции использовались в 1941–1950 Hudson Drive Master и неудачной модели 1942 Lincoln Liquimatic. Обе эти модели объединяли трехступенчатую механическую коробку передач с автоматическим переключением между второй и третьей передачами, вместо понижающего редуктора Vacamatic. Packard Electro Matic, представленная в 1941 году на Packard Clipper и Packard 180, была ранней бесцепной механической коробкой передач, которая использовала традиционное фрикционное сцепление с автоматическим вакуумным приводом, управляемым положением педали акселератора.

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-е - 1960-е годы

Манумативная система Automotive Products, доступная на Ford Anglia 100E 1953 года, была вакуумной автоматической системой сцепления, приводимой в действие переключателем, срабатывавшим при перемещении рычага переключения передач. Система могла управлять тросиком дроссельной заслонки (для поддержания требуемых оборотов двигателя при переключении передач) и регулировать скорость включения сцепления. Последующая система Newtondrive, доступная на Ford Anglia 1957–1958 годов, также предусматривала управление воздушной заслонкой. Аналогичным продуктом была немецкая система автоматического сцепления Saxomat, представленная в середине 1950-х годов и доступная на различных европейских автомобилях. Citroën DS, представленный в 1955 году, использовал гидравлическую систему с гидравлически управляемым регулятором скорости и устройством повышения оборотов холостого хода для выбора передач и управления обычным сцеплением. Это позволяло переключать передачи без выжимания сцепления с помощью единого селектора, установленного на рулевой колонке, в то время как водитель одновременно отпускал педаль акселератора для переключения передачи. В США эта система получила прозвище "Citro Matic". В 1962 году American Motors представила E Stick, которая исключила педаль сцепления в Rambler American с трехступенчатой механической коробкой передач. Эта автоматическая система сцепления использовала давление моторного масла в качестве гидравлического источника и стоила менее 60 долларов. По сравнению с полностью автоматическими коробками передач того времени, E Stick предлагала экономию топлива, характерную для механической коробки передач, с вакуумными и электрическими переключателями, управляющими сцеплением. Трехступенчатая коробка передач E Stick предлагалась на более крупных моделях Rambler Classic вместе с устройством овердрайва. Система была доступна только с 6-цилиндровыми двигателями, и отсутствие педали сцепления оказалось непопулярным, поэтому ее производство было прекращено после 1964 года. Volkswagen WSK (Wandlerschaltkupplungsgetriebe; англ.: Torque converter shift/clutch gearbox), использовавшийся в Beetle, Type 3 и Karmann Ghia в 1967 году, была одной из первых коробок передач такого типа, с автоматическим механическим сцеплением и гидротрансформатором. Она также была известна как Autostick. Переключение передач осуществлялось водителем вручную. Автоматическое механическое сцепление позволяло автомобилю ускоряться от остановки, а гидротрансформатор – в любой передаче. Снижая вибрации двигателя и обеспечивая увеличение крутящего момента, она функционировала как своего рода "редукционная коробка передач", поэтому фактической механической коробке передач требовалось только три передние передачи (поэтому обычные автоматические коробки передач с гидротрансформатором обычно имеют меньше передач, чем механические коробки передач). В WSK не было "первой" передачи; вместо этого первая передача была преобразована в заднюю, а вторая передача обозначалась как первая (третья и четвертая передачи соответственно обозначались как вторая и третья). Коробка передач Chevrolet Torque Drive, представленная на Chevrolet Nova и Camaro в 1968 году, является одним из немногих примеров, когда полуавтоматическая коробка передач была основана на обычной гидравлической автоматической коробке передач (а не на стандартной механической коробке передач). Torque Drive по сути представляла собой двухступенчатую автоматическую коробку передач Powerglide без вакуумного модулятора, требующую от водителя ручного переключения передач между "Low" и "High". На индикаторе выбора передач автомобилей Torque Drive было указано "Park R N Hi 1st". Водитель начинал движение в "1st", а затем переводил рычаг в "Hi" по желанию. Производство Torque Drive было прекращено в конце 1971 года и заменено традиционной гидравлической автоматической коробкой передач. Другими примерами полуавтоматических коробок передач на основе гидравлических автоматов были трехступенчатая полуавтоматическая коробка передач Ford, использовавшаяся в 1970–1971 Ford Maverick, ранние версии двух- и трехступенчатых трансмиссий Hondamatic 1972–1988 годов и двухступенчатая трансмиссия Daihatsu Diamatic, использовавшаяся в 1985–1991 Daihatsu Charade.

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.

Другие примеры

Годы Наименование Примечания 1953–1954 Plymouth Hy Drive Конвертер крутящего момента добавлен к 3-ступенчатой механической коробке передач, чтобы ее можно было управлять только в верхней передаче (для избежания использования механического сцепления). 1956–1963 Renault Ferlec Автоматический электромагнитный сцепление. Используется в Renault Dauphine. 1957–1961 Mercedes Benz Hydrak Автоматическое вакуумное сцепление, плюс гидротрансформатор для трогания с места. 1959–???? Citroën Traffi Автоматическое центробежное сцепление. Используется в Citroën 2CV, Citroën Traction Avant и Citroën Dyane. 1965–1990 VEB Sachsenring Hycomat Автоматическое электрогидравлическое сцепление. Используется в Trabant 601. 1966–???? Simca автоматическое сцепление Автоматическое сцепление плюс гидротрансформатор. Используется в Simca 1000. 1967–1977 NSU автоматическое сцепление Автоматическое вакуумное сцепление плюс гидротрансформатор. Используется в NSU Ro 80. 1967–1976 Porsche Sportomatic Автоматическое вакуумное сцепление плюс гидротрансформатор. Используется в Porsche 911. 1968–1971 Subaru Autoclutch Автоматический электромагнитный сцепление. Используется в Subaru 360. 1968–1976 Volkswagen Autostick Автоматическое электропневматическое сцепление плюс гидротрансформатор. Используется в Volkswagen Beetle и Volkswagen Karmann Ghia. 1971–1980 Citroën C matic Автоматическое сцепление плюс гидротрансформатор. Используется в Citroën GS и Citroën CX. Первоначально назывался Convertisseur в моделях GS. 1991–1993 Ferrari Valeo Автоматическое электромеханическое сцепление. Используется в Ferrari Mondial t. 1992–1998 RUF EKS (Электронная система сцепления) Автоматическое электрогидравлическое сцепление. Используется в Ruf BTR и Ruf BTR2. 1993–1998 Saab Sensonic Автоматическое электрогидравлическое сцепление. Используется в Saab 900 NG. 2020–настоящее время Hyundai/Kia iMT (Интеллектуальная механическая трансмиссия) Автоматическое электрогидравлическое сцепление. Используется в Hyundai Venue, Hyundai i20 и Kia Sonet. Рычаг переключения передач имеет схему переключения, аналогичную полностью механической машине, в отличие от AMT с только последовательным выбором передач.

Использование в мотоциклах

Ранним примером полуавтоматической мотоциклетной трансмиссии стало использование автоматического центрифужного сцепления в начале 1960-х годов чехословацким производителем Jawa Moto. Их конструкция была использована без разрешения в Honda Cub 50 1965 года, что привело к тому, что Jawa подала в суд на Honda за нарушение патентных прав, и Honda согласилась выплачивать роялти за каждый мотоцикл, использующий эту конструкцию. Она применялась в различных минибайках, включая Amstar Nostalgia 49, Honda CRF50F, серии Z и ST, Kawasaki KLX 110, KLX 110R и KSR110, KTM 65 SX, DR Z70 и DR Z125, SSR SR110TR и Yamaha TT R50E. Компания Yamaha использовала автоматическую систему сцепления под названием YCCS на мотоциклах, таких как спортивно-туристический Yamaha FJR1300AE 2006 года. Эту систему можно переключать либо с помощью рычага в традиционном положении рядом с левой ногой, либо с помощью переключателя, доступного левой рукой, на месте, где на традиционных мотоциклах располагается рычаг сцепления. 5- и 6-ступенчатые трансмиссии установлены в Can Am Spyder Roadster SE5 и SE6. В 1970-х годах 3-ступенчатые трансмиссии с переключением пяткой и носком использовались в нескольких мотоциклах с несущим кузовом, таких как Suzuki FR50, Suzuki FR80 и Yamaha Townmate. Некоторые высокопроизводительные спортивные мотоциклы используют систему переключения с помощью триггера, с установленным на руле триггером, лепестком, переключателем или кнопкой и автоматически управляемым сцеплением. Эту систему используют некоторые мотоциклы для бездорожья, которую иногда называют трансмиссией с автоматическим сцеплением, а также Yamaha TT R110E. Традиционный ножной переключатель мотоцикла сохранен, но ручной рычаг сцепления больше не требуется.

Использование в автоспорте

Полуавтоматические коробки передач в гоночных автомобилях обычно управляются подрулевыми лепестками, подключенными к специализированному блоку управления трансмиссией. Первым автомобилем Формулы-1, оснащенным полуавтоматической коробкой передач, был Ferrari 640 1989 года. Он использовал гидравлические приводы и электромагнитные соленоиды для управления сцеплением и переключением передач, а переключение осуществлялось двумя лепестками, расположенными за рулевым колесом. Отдельным лепестком на рулевом колесе управлялось сцепление, которое требовалось только при старте с места. Автомобиль выиграл свою дебютную гонку на Гран-при Бразилии, но на протяжении большей части сезона страдал от проблем с надежностью. Другие команды начали переходить на аналогичные полуавтоматические трансмиссии; Williams FW14 1991 года стал первым автомобилем, использующим последовательный механизм вращения барабана (подобный применяемому в мотоциклетных трансмиссиях), что позволило создать более компактную конструкцию, требующую только одного привода для вращения барабана и переключения передач. Дальнейшее развитие стало возможным благодаря внедрению электронного управления дроссельной заслонкой вскоре после этого, что позволило автомобилю автоматически подбирать обороты при понижении передачи. К 1993 году большинство команд использовали полуавтоматические коробки передач. Последним автомобилем Формулы-1 с традиционной механической коробкой передач, Forti FG01, участвовал в гонках в 1995 году. В связи с опасениями по поводу возможности автоматического переключения передач в автомобилях Формулы-1 без участия водителя, в 1994 году было введено обязательное программное обеспечение, гарантирующее переключение передач только по команде водителя. Предварительно запрограммированные, компьютерно-управляемые, полностью автоматические переключения вверх и вниз были вновь разрешены с 2001 года и были допущены с Гран-при Испании того же года, но вновь запрещены в 2004 году. Разрешены кнопки на рулевом колесе для непосредственного переключения на определенную передачу (вместо последовательного переключения с помощью лепестков). Minardi PS05, Renault R25 и Williams FW27 2005 года стали последними автомобилями Формулы-1, использующими 6-ступенчатую коробку передач перед переходом на обязательную 7-ступенчатую коробку передач в сезоне 2006 года. С сезона 2014 года автомобили Формулы-1 используют обязательные 8-ступенчатые коробки передач с переключением лепестками. Серия CART Champ Car, ныне прекратившая существование, перешла с последовательной системы переключения рычагом на 7-ступенчатую систему переключения лепестками в сезоне 2007 года. Эта трансмиссия была представлена вместе с новым шасси Panoz DP01 2007 года. Конкурирующая серия IndyCar представила свою 6-ступенчатую полуавтоматическую систему переключения лепестками для сезона 2008 года, также заменив предыдущую последовательную трансмиссию с переключением рычагом, представленную вместе с шасси Dallara IR 05 для 2008 года. В настоящее время автомобили IndyCar используют последовательную коробку передач Xtrac P1011, которая использует полуавтоматическую систему переключения лепестками, поставляемую Mega Line и называемую AGS (Assisted Gearshift System). AGS использует пневматический привод для переключения передач и сцепления, управляемый внутренним блоком управления трансмиссией. В настоящее время чемпионаты FIA Формулы 2 и Формулы 3 используют 6-ступенчатые последовательные коробки передач с электрогидравлическим приводом через лепестки. Ручное управление многодисковыми системами сцепления с помощью рычага за рулевым колесом используется для старта автомобилей. В настоящее время DTM использует 6-ступенчатую последовательную коробку передач Hewland DTT 200 с подрулевыми лепестками, которая была введена в сезоне 2012 года вместе с новыми правилами. Эта новая система заменила старую последовательную трансмиссию с переключением рычагом, которая использовалась в течение предыдущих 12 сезонов (с 2000 года).

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).