Автомобильные технологии постоянно развиваются. Конструкторы совершенствуют конструкцию автомобилей новыми комплектующими с целью улучшения технических характеристик автомобиля и повышения комфорта водителя.
На определенном этапе разработки разработчики изобрели и внедрили автоматическую коробку передач, создав механизм, существенно упрощающий эксплуатацию автомобиля. Но кто именно это сделал и когда?
Кто изобрел первую автоматическую коробку
Коробка передач – важный элемент современных автомобилей. Изобретение пулемета открыло новые возможности для развития автомобильной техники. Использование этого устройства не только повышает удобство вождения, но и повышает безопасность.
Первый в мире патент на автоматическую коробку передач зарегистрировал в 1935 году американский изобретатель Асатул Сарафян. Конструктор, известный как Оскар Банкер, разработал прототип современной автоматической коробки передач, объединившей гидротрансформатор и планетарную коробку передач в единый механизм.
Сарафян принадлежит армянским поселенцам. Он родился в Османской империи в 1895 году. Семья будущего изобретателя была вынуждена иммигрировать в Америку, спасаясь от геноцида армян со стороны турок. Поселившись в Чикаго, Сарафян сменил фамилию на Банкер.
Асатул Сарафян
Изобретение Асатула Сарафяна
Автоматические коробки передач – не единственное детище талантливых инженеров. Ему удалось создать еще несколько полезных устройств, таких как цветные принтеры, бензонасосы и другие механизмы.
автоматический режим отправки
автоматическая коробка передач
История создания автоматической коробки
Появление автоматических трансмиссий было бы невозможно без гидротрансформаторов. Первоначально этот агрегат использовался в судостроении, где в конце XIX века быстроходные турбины заменили паровые машины малой мощности. Двигатель такого типа подключался непосредственно к воздушному винту, что создавало определенные технические проблемы.
Немецкий инженер Феттингер предложил идею гидроагрегата, объединившего в одном корпусе крыльчатку гидродинамической передачи, насос, турбину и реактор.
Конструкция гидротрансформатора, запатентованная в 1902 году, гарантирует КПД более 90%, что позволяет использовать агрегат на судах.
Конструкция гидротрансформатора запатентована в 1902 году
Первые авто с АКПП
Впервые в автомобильной промышленности братья Стёрт Ивент предложили использовать гидротрансформатор. В 1904 году изобретатель предложил идею прототипа автоматической коробки передач.
Данная конструкция коробки включала в себя две шестерни. Этот прототип был механически модифицирован для автоматического переключения передач и стал прототипом современных роботизированных коробок передач. Однако уровень развития производства того времени не позволял серийно выпускать подобные механизмы, и эта идея не была востребована.
Следующей версией автоматической коробки передач является механизм, который Форд установил в легендарную модель Т. Конструкторы оснастили автомобиль двухскоростной коробкой передач, в особенности которой входил и задний ход. Мне пришлось использовать педали, чтобы изменить скорость.
Первую настоящую роботизированную коробку передач Рео реализовал в автомобиле General Motors с использованием автоматического сцепления на механике. Через некоторое время этот механизм принял планетарную систему передач. Это позволило конструкторам максимально приблизиться к разработке автоматических трансмиссий.
Один из первых автомобилей с автоматической коробкой передач
Использование планетарных передач – оптимальное решение для автоматических коробок передач. Этот узел эффективно изменяет передаточное число, позволяя контролировать направление вращения вала на выходе из коробки передач.
При работе устройства задействованы сравнительно небольшие силы, а роль исполнительного механизма играют фрикционные и тормозные диски. Зубчатые соединения в планетарном редукторе находятся в постоянном зацеплении. Это исключает необходимость выравнивания скорости отдельных частей системы.
Основной проблемой на ранних этапах разработки в первой половине 20 века было отсутствие сервоприводов для изменения характеристик зубчатой передачи. Качественный скачок произошел лишь в середине прошлого века. Роботизированные коробки были внедрены в массовое производство в 21 веке.
сцепление и стальной диск
Прототип современной гидромеханической коробки передач был предложен компанией General Motors в 1940 году. Такой трансмиссией оснащались Кадиллак, Понтиак и другие модели автомобилей.
Устройство и принцип работы автомата
Современные автоматические коробки передач имеют сложную конструкцию и состоят из следующих элементов:
- гидротрансформатор;
- планетарная передача;
- электронный блок управления;
- фрикцион и обгонная муфта;
- гидроблок;
- ленточный тормоз;
- масляный насос;
- Корпус.
Роль сцепления выполняет гидротрансформатор, создающий гидравлическое давление и передающий крутящий момент от двигателя к трансмиссии. Кинематическая связь между этими узлами отсутствует.
Соленоиды в корпусе клапана приводят в действие планетарные передачи, управляют фрикционными дисками и обеспечивают передаточные числа в зависимости от условий эксплуатации по командам электронного блока управления.
соленоид автоматической коробки передач
Гидравлический блок
гидротрансформатор
Особенности автомобиля с автоматической трансмиссией
Автомобили с автоматической коробкой передач не требуют от водителя ручного переключения передач. Механизм сам определяет оптимальное передаточное число с учетом скорости и текущей нагрузки.
Водителю остается только поставить селектор в нужное положение, не беспокоясь о переключении передач.
Как работает селектор
Режим автоматической отправки:
- Двигаться – двигаться вперед.
- Реверс – обратное направление.
- Нейтраль – отключает двигатель и коробку передач.
- Парковка – Парковка. Загорается при парковке.
Некоторые модели имеют дополнительные режимы:
- Овердрайв — Высшая передача.
- Ручной – аналоговый, например, ручное управление.
Сравнение автоматической и механической коробок
В отличие от мануалов, автоматы более вариативны. Сам механизм автоматически подстраивает передаточное число под стиль вождения водителя, обеспечивая плавность хода.
Однако данное устройство дороже в обслуживании, чем МКПП, поскольку требует использования специальных смазочных материалов и регулярной замены. В городских условиях автомобили с автоматической коробкой передач потребляют больше топлива, чем машины с механической коробкой передач.
Каждый механизм имеет свои сильные и слабые стороны. Однако управление автомобилем с автоматической коробкой передач проще, чем ручное переключение передач, и обеспечивает более высокий уровень комфорта для водителя.
Дальнейшее развитие АКПП
После того как был изобретен первый вариант автоматической коробки передач, конструкция этих механизмов получила дальнейшее развитие. Инженеры создали несколько вариантов трансмиссии. Все они используются в современных автомобилях. Причем работа этих АКПП основана на разных принципах.
Гидромеханические трансмиссии
В гидромеханических трансмиссиях вместо традиционного сцепления используется гидротрансформатор. Когда механизм управляется корпусом клапана, передачи будут переключаться автоматически без вмешательства водителя. Положение планетарной передачи и фрикционного диска меняется в зависимости от нагрузки двигателя и скорости вращения.
Роботизированные коробки
Роботизированная коробка передач – усовершенствованный механизм, предназначенный для переключения передач без вмешательства водителя. Этот механизм обеспечивает одно или два сцепления. Во втором случае переключать скорости можно, не прерывая поток мощности.
Такие механизмы относительно дешевы в изготовлении, экономно расходуют топливо, обеспечивают динамичный разгон. Однако комфортность управления не сравнима с гидромеханической автоматикой. Потому что робот не всегда своевременно реагирует на изменение условий движения при выборе передачи, из-за чего возникают рывки.
робот коробка
В современных автомобилях используются различные типы автоматических коробок передач. Изобретение этих устройств упростило жизнь водителям, избавив от необходимости переключать передачи вручную.
Однако с момента изобретения первой автоматической коробки передач развитие автомобильной техники пошло сложным путем и разработчикам пришлось решить множество технических проблем.
Считаете ли вы, что АКПП нуждаются в доработке Конечно да 75% Нет, меня все устраивает 25% Ответ в комментариях 0% Количество голосов: 4
Сохраняйте полезные статьи себе в закладки, чтобы иметь возможность обращаться к ним в любое время.