Zautomatyzowana ręczna skrzynia biegów
Zautomatyzowana ręczna skrzynia biegów ( AMT ) to rodzaj skrzyni biegów do pojazdów silnikowych . Zasadniczo jest to konwencjonalna manualna skrzynia biegów wyposażona w automatyczne uruchamianie sprzęgła i/lub zmiany biegów .
Wiele wczesnych wersji tych skrzyń biegów, które działają półautomatycznie , takich jak Autostick , które automatycznie sterują tylko sprzęgłem — często wykorzystując różne formy uruchamiania sprzęgła , takie jak uruchamianie elektromechaniczne , hydrauliczne , pneumatyczne lub próżniowe — ale nadal wymagają ręczne wprowadzanie i pełna kontrola przez kierowcę w celu ręcznego zainicjowania zmiany biegów. Te systemy, które wymagają ręcznej zmiany biegów, są również nazywane bezsprzęgłowymi systemami ręcznymi . Nowoczesne wersje tych systemów, które w pełni automatycznie , takie jak Selespeed i Easytronic , mogą automatycznie sterować zarówno pracą sprzęgła, jak i zmianą biegów za pomocą ECU , dzięki czemu nie wymagają ręcznej interwencji ani interwencji kierowcy w celu zmiany biegów.
Wykorzystanie nowoczesnych, sterowanych komputerowo AMT w samochodach osobowych wzrosło w połowie lat 90. jako bardziej sportowa alternatywa dla tradycyjnej hydraulicznej automatycznej skrzyni biegów. W 2010 roku AMT zostały w dużej mierze zastąpione przez coraz bardziej rozpowszechnioną dwusprzęgłową skrzynię biegów , ale pozostały popularne w mniejszych samochodach w Europie i na niektórych rynkach rozwijających się , zwłaszcza w Indiach , gdzie są szczególnie preferowane w porównaniu z konwencjonalnymi przekładniami automatycznymi i CVT.
Konstrukcja i działanie
Zautomatyzowane manualne skrzynie biegów mogą działać w trybie półautomatycznym lub w pełni automatycznym . Na przestrzeni lat stosowano kilka różnych systemów do automatyzacji sprzęgła i/lub zmiany biegów, ale generalnie będą one wykorzystywać jedną z następujących metod uruchamiania sprzęgła i/lub zmiany biegów: uruchamianie hydrauliczne lub elektrohydrauliczne , elektromechaniczne , pneumatyczne elektromagnetyczny , a nawet czysto elektryczny za pomocą silnika elektrycznego .
Zmiana biegów, uruchamianie sprzęgła, synchronizacja zmiany biegów i dopasowanie obrotów są pod zautomatyzowaną kontrolą za pośrednictwem czujników elektronicznych, komputerów i siłowników. Podczas zmiany biegów kierowca wybiera żądany bieg za pomocą dźwigni zmiany biegów , podczas gdy elektroniczne czujniki i siłowniki podłączone do TCU (komputera skrzyni biegów) lub mikroprocesora automatycznie uruchamiają sprzęgło i przepustnicę, aby dopasować obroty i ponownie włączyć sprzęgło w ciągu milisekund . Przenoszenie momentu obrotowego i mocy na koła napędowe również będzie sterowane elektronicznie. Większość nowoczesnych implementacji tej przekładni działa w trybie sekwencyjnym, w którym kierowca może zmienić bieg na wyższy lub niższy tylko o jeden bieg na raz. Jednak nie dotyczy to wszystkich nowoczesnych przekładni. Na przykład skrzynia biegów „SMG” BMW i „F1” Ferrari może pomijać biegi zarówno przy zmianie biegu na niższy, jak i wyższy, podczas ręcznego wybierania biegów za pomocą łopatek zmiany biegów zamontowanych na kierownicy, jak widać w większości nowoczesnych skrzyń biegów. Starsze manualne skrzynie biegów bez sprzęgła (głównie sprzed lat 90. XX wieku) zachowają manetki w kształcie litery H oraz bramkę zmiany biegów i będą wymagały od kierowcy ręcznego wybrania wymaganych przełożeń. Sprzęgło będzie jednak jednostką serwosterowaną , połączoną z różnymi siłownikami , elektromagnesem i czujnikami , które automatycznie sterują sprzęgłem.
Innym alternatywnym sposobem automatyzacji sprzęgła jest system „clutch-by-wire”. System generalnie wykorzystuje siłownik elektryczny i czujniki elektroniczne , które zastępują mechaniczne połączenie sprzęgła lub hydrauliczne połączenie sprzęgła, do monitorowania i sterowania pozycją sprzęgła, całkowicie zastępując połączenie hydrauliczne między sprzęgłem mechanicznym a samym pedałem pojedynczym siłownikiem elektromechanicznym.
W zależności od budowy mechanicznej i konstrukcji, niektóre (w większości nowoczesne) zautomatyzowane manualne skrzynie biegów będą automatycznie zmieniać biegi w odpowiednich momentach (jak konwencjonalna automatyczna skrzynia biegów ), podczas gdy tradycyjne półautomatyczne i bezsprzęgłowe manualne skrzynie biegów wymagają od kierowcy ręcznego wybierania biegu, nawet gdy silnik jest na czerwonej linii, ponieważ automatyzują tylko część skrzyni biegów (a mianowicie sprzęgło) i nie będą same zmieniać biegów. Pomimo powierzchownego podobieństwa zautomatyzowane manualne skrzynie biegów różnią się znacznie pod względem działania wewnętrznego i „wyczucia” kierowcy od manumatic , z których ten ostatni jest automatyczną skrzynią biegów (automatyka wykorzystuje przemiennik momentu obrotowego zamiast sprzęgła, jak w zautomatyzowanej manualnej, do zarządzania pracą mechaniczną połączenie między skrzynią biegów a silnikiem) z możliwością obejścia komputera automatycznej skrzyni biegów i ręcznej zmiany biegów.
Dodatkowe AMT mogą również działać jak zwykła manualna skrzynia biegów (z ręczną dźwignią zmiany biegów), podczas gdy zintegrowane AMT nie wymagają „normalnego” układu zmiany biegów, więc można je zaprojektować ze zoptymalizowanym układem zmiany biegów AMT (który miałby niezwykłą wzór do ręcznego przesunięcia). Zintegrowane AMT mają albo bęben zmiany biegów (który pozwala tylko na seryjną zmianę biegów i brak pomijania biegów, ale ten system jest dość niedrogi, ponieważ wymaga tylko jednego siłownika), albo pojedyncze siłowniki. Systemy z jednym siłownikiem wymagają jednego siłownika na każdą tuleję zmiany biegów (dlatego ten typ systemu jest droższy, ale też szybciej się zmienia). Siłowniki mogą być elektrohydrauliczne (droższe, ale szybsze, dobrze przystosowane do systemów z jednym siłownikiem i pozwalają na większy moment obrotowy) lub elektromechaniczne ( tańsze , ale zwykle ograniczone do 250 N·m (184,5 funta -ft ) wejściowego momentu obrotowego skrzyni biegów). Ograniczenie to wynika z faktu, że siła uruchamiania sprzęgła wzrasta wraz z wyższym momentem obrotowym i krótkimi czasami zmiany biegów; siłowniki elektromechaniczne to po prostu silniki elektryczne – zastosowanie większych silników zmniejsza dynamikę silnika ze względu na większy moment bezwładności masy silników (co nie jest dobre dla szybkiej zmiany biegów), a większe silniki również powodują większe obciążenie 12-woltowej instalacji elektrycznej samochodu system. W rezultacie można mieć albo powolną zmianę biegów i bardzo duży akumulator kwasowo-ołowiowy (nieodpowiedni do samochodów), albo szybką zmianę biegów i mniejszy akumulator (pracuje z momentem obrotowym do 250 Nm).
Nowoczesne AMT, takie jak Suzuki Auto Gear Shift i Dacia/Renault Easy-R , zwykle działają w połączeniu z elektronicznym sterowaniem przepustnicą w celu inicjowania zmiany biegów w oparciu o określone obroty i/lub położenie przepustnicy.
Zastosowanie w samochodach osobowych
.jpg)
Zautomatyzowana ręczna skrzynia biegów ma swoje korzenie we wczesnych bezsprzęgłowych ręcznych skrzyniach biegów, które zaczęły pojawiać się w samochodach produkowanych masowo w latach czterdziestych i pięćdziesiątych XX wieku. Wczesny przykład tej przekładni został wprowadzony w Hudson Commodore w 1942 roku, o nazwie Drive-Master . Ta jednostka była wczesną półautomatyczną skrzynią biegów , opartą na konstrukcji konwencjonalnej manualnej skrzyni biegów, która wykorzystywała sterowany serwomechanizmem układ sprzęgła sterowany podciśnieniem, z trzema różnymi trybami zmiany biegów za naciśnięciem przycisku; ręczna zmiana biegów i ręczna obsługa sprzęgła (w pełni ręczna), ręczna zmiana biegów z automatyczną obsługą sprzęgła (półautomatyczna) oraz automatyczna zmiana biegów z automatyczną obsługą sprzęgła (w pełni automatyczna).
Innym wczesnym przykładem jest Citroën DS z 1955 roku , który wykorzystywał 4-biegową skrzynię biegów „BVH”. Ta półautomatyczna skrzynia biegów wykorzystywała zautomatyzowane sprzęgło, które było uruchamiane za pomocą hydrauliki . Wybór biegów również wykorzystywał hydraulikę, jednak przełożenie musi być wybierane ręcznie przez kierowcę. Renault Dauphine z 1956 r . Była dostępna z opcjonalnym automatycznym sprzęgłem Ferlec , w którym zastosowano elektromagnetyczny układ sprzęgła. Inne bezsprzęgłowe manualne skrzynie biegów obejmowały NSU Ro 80 z 1967 r. (3-biegowa Fichtel & Sachs ) i Porsche 911 z 1967 r . (4-biegowa Sportomatic ), z których oba wykorzystywały sprzęgła uruchamiane podciśnieniem i hydrauliczne przemienniki momentu obrotowego. Volkswagen Beetle z 1968 roku i Volkswagen Karmann Ghia oferowały 3-biegową skrzynię biegów Autostick , która wykorzystywała przełącznik elektryczny na dźwigni zmiany biegów podłączony do solenoidu do obsługi elektropneumatycznego serwa sprzęgła próżniowego .
W 1963 roku Renault przeszło ze zautomatyzowanego sprzęgła na w pełni automatyczną 3-biegową skrzynię biegów Jager, która składała się z elektromechanicznej jednostki sterującej, która obsługiwała zarówno sprzęgło, jak i zmianę biegów, skutecznie czyniąc ją jedną z najwcześniejszych zautomatyzowanych manualnych skrzyń biegów. Przekładnią Jagera sterowano za pomocą elektronicznych przycisków zamontowanych na desce rozdzielczej.
Isuzu NAVi5 została wprowadzona w średniej wielkości sedanie Isuzu Aska z 1984 roku (sprzedawanym tylko na japońskim rynku krajowym). Ta skrzynia biegów, pierwotnie zaprojektowana dla samochodów ciężarowych, została oparta na manualnej skrzyni biegów z dodatkiem hydraulicznych siłowników dźwigni zmiany biegów i sprzęgła. Początkowe wersje nie pozwalały na bezpośredni wybór przełożeń, zamiast tego pozwalały kierowcom jedynie blokować wyższe biegi (jak w wielu tradycyjnych automatycznych skrzyniach biegów). Późniejsze wersje dodały tryb ręczny, pozwalający kierowcy kontrolować wybór biegów.
Kilka firm należących do Fiat SpA miało wpływ na rozwój zautomatyzowanych ręcznych skrzyń biegów. Zaangażowanie Ferrari w zautomatyzowaną manualną skrzynię biegów rozpoczęło się od 7-biegowej półautomatycznej skrzyni biegów z łopatkami zmiany biegów, używanej w samochodzie wyścigowym Ferrari 640 Formuły 1 z 1989 roku . W 1992 roku Ferrari Mondial T wprowadziło opcję 5-biegowej półautomatycznej skrzyni biegów „Valeo”. Ta skrzynia biegów wykorzystywała siłownik elektromechaniczny do automatycznego uruchamiania sprzęgła, podczas gdy mechanizm zmiany biegów był standardową dźwignią zmiany biegów w kształcie litery H, obsługiwaną tak, jak w normalnych skrzyniach biegów. W 1997 roku Ferrari F355 stało się dostępne z 6-biegową skrzynią biegów „F1”, która wykorzystuje łopatki zmiany biegów umieszczone za kierownicą lub może być prowadzona w trybie w pełni automatycznym. Następcy F355 oferowali podobne skrzynie biegów, dopóki firma nie przeszła na dwusprzęgłową skrzynię biegów w Ferrari 458 w 2009 roku.
Siostrzana firma Alfa Romeo wprowadziła powiązaną 5-biegową automatyczną skrzynię biegów Selespeed do Alfy Romeo 156 w 1999 roku. Następnie w 2001 roku Maserati wprowadziło powiązaną 6-biegową automatyczną skrzynię biegów Cambiocorsa w Maserati Coupé . Selespeed był również stosowany w Fiat Punto i Stilo .
Zaangażowanie BMW w zautomatyzowane manualne skrzynie biegów rozpoczęło się w 1993 r., Kiedy 6-biegowa półautomatyczna skrzynia biegów „Shift-tronic” została zaoferowana w coupe Alpina B12 (opartej na E31 850CSi). Używając zautomatyzowanego sprzęgła połączonego ze standardową dźwignią zmiany biegów w układzie H (jak w Ferrari Mondial T), skrzynia biegów została dostarczona przez LuK i zamontowana w mniej niż 40 samochodach. Masowa produkcja zautomatyzowanych manualnych skrzyń biegów rozpoczęła się dla BMW w 1997 roku wraz z wprowadzeniem 6-biegowej automatycznej skrzyni biegów „SMG” w coupe BMW E36 M3 . Chociaż nazwa „SMG” była skrótem od „Sequential Manual Gearbox”, wewnętrzna skrzynia biegów była taka, jak typowa (wyposażona w synchronizację) manualna skrzynia biegów, a nie prawdziwa sekwencyjna manualna skrzynia biegów . SMG został zastąpiony przez SMG-II, gdy E46 M3 został wprowadzony w 2000 roku. Ostatnim AMT BMW (przed zastąpieniem go dwusprzęgłową skrzynią biegów) był 7-biegowy SMG-III używany w latach 2004-2010 BMW E60 M5 i powiązane BMW E63 M6 . SMG-III mógł osiągnąć czas zmiany biegów wynoszący 65 milisekund w swoim najbardziej agresywnym trybie
Od 2002 do 2007 roku Toyota MR2 (3. generacji) była dostępna z 6-biegową automatyczną manualną skrzynią biegów „SMT”. System SMT wykorzystywał elektrohydrauliczny system aktywacji zarówno sprzęgła, jak i zmiany biegów, ale nie ma dźwigni zmiany biegów typu H, jak w przypadku standardowej skrzyni biegów. Zamiast tego była dźwignia zmiany biegów, którą można było pociągnąć i przesunąć do przodu lub do tyłu, aby zmienić bieg na wyższy lub niższy, a także dodano elektroniczne przyciski zmiany biegów zamontowane na kierownicy.
Marki należące do Grupy Volkswagen zwykle stosowały dwusprzęgłowe skrzynie biegów zamiast zautomatyzowanych manualnych skrzyń biegów, jednak w Lamborghini Murciélago z 2004 roku wprowadzono 6-biegową automatyczną manualną skrzynię biegów „E-gear” . i Lamborghini Gallardo . Przekładnia E była używana w następcach Murciélago i Gallardo, była również dostępna w Audi R8 (Typ 42) 2007-2012 , sprzedawanym jako skrzynia biegów „R-tronic”.
Aplikacje
Zastosowanie w półciężarówkach / ciągnikach
- Volvo I-Shift : zautomatyzowana ręczna skrzynia biegów; wprowadzony w 2001 roku i stosowany w samochodach ciężarowych i autobusach. Ten system jest dodatkiem do konwencjonalnej niezsynchronizowanej manualnej skrzyni biegów.
- ZF AS Tronic : zautomatyzowana ręczna skrzynia biegów; wprowadzony w 2003 roku i używany w ciężarówkach, autobusach i autokarach.
- Eaton AutoShift : wprowadzony na początku XXI wieku jako dodatek do tradycyjnej niezsynchronizowanej manualnej skrzyni biegów do ciężkich samochodów ciężarowych.
- Isuzu Smoother : następca japońskiego NAVi5 , skierowany głównie na rynki rozwijające się.
- Mack mDRIVE i mDRIVE HD : zautomatyzowana manualna skrzynia biegów z synchronizatorami; wprowadzony w 2010 roku i używany w półciężarówkach Mack .
- Renault Optidriver : zautomatyzowana ręczna skrzynia biegów; wprowadzony w 2004 roku i stosowany w ciężkich dostawczych półciężarówkach Renault.
- Daimler Trucks DT12 : zautomatyzowana ręczna skrzynia biegów; wprowadzony w 2012 roku i używany w półciężarówce Freightliner Cascadia oraz linii komercyjnych półciężarówek, dźwigów i wywrotek Western Star 49X .
- Mercedes-Benz PowerShift : Niesynchroniczna zautomatyzowana ręczna skrzynia biegów, stosowana w ciężkich półciężarówkach Mercedes-Benz .
- UD Trucks ESCOT : Dodatek do niezsynchronizowanej i zsynchronizowanej manualnej skrzyni biegów; wprowadzony w 1995 roku. Wykonano sześć różnych wersji tej przekładni: ESCOT , ESCOT-II , ESCOT-III , ESCOT-IV , ESCOT-V i ESCOT-VI . Stosowany w gamie pojazdów użytkowych UD Trucks.
Zobacz też
| Instrukcja |
|---|
| obsługi przekładni samochodowych |
| Automatyczny / Półautomatyczny |
