История АКПП: кто придумал коробку автомат
Идея создания автоматической коробки передач появилась практически одновременно с появлением автомобиля, оснащенного МКПП. При этом автопроизводители, изобретатели и энтузиасты из разных стран начали работать над агрегатом.
В результате уже в самом начале 20-го века стали появляться опытные образцы, которые имели трансмиссию, похожую на современный автомат. В этой статье мы поговорим о том, как создавалась и когда появилась первая АКПП, познакомимся с историей автоматической трансмиссии, а также ответим на вопрос, кто изобрел коробку автомат.
Содержание статьи
- Кто изобрел коробку автомат и когда появилась первая АКПП
- История создания автоматической коробки передач
- Дальнейшее развитие коробки автомат: эволюция гидромеханической АКПП
Кто изобрел коробку автомат и когда появилась первая АКПП
Как известно, трансмиссия является вторым по важности агрегатом после ДВС. При этом появление АКПП стало настоящим прорывом, так как благодаря такой коробке передач значительно повышается не только комфорт, но и безопасность при управлении автомобилем.
Такая КПП является системой, состоящей из гидротрансформатора (ГДТ) и планетарной коробки. Принципы и основы планетарной передачи были известны еще в средние века, а гидротрансформатор создал немец Герман Феттингер в начале 20-го века.
Первым объединил коробку и ГДТ американский изобретатель Азатур Сарафян, более известный под именем Оскар Бэнкер. Именно он запатентовал автоматическую коробку передач в 1935г., хотя для получения патента больше 7 лет отстаивал свое право в борьбе с крупными автопроизводителями.
Родился Сарафян в 1895 году. Его семья оказалась в США в результате печально известного Геноцида армян, который имел место быть в Османской империи. Обосновавшись в Чикаго, Асатур Сарафян сменил свое имя, став Оскаром Бэнкером.
Талантливый изобретатель создал различные полезные устройства, среди которых можно выделить несколько незаменимых сегодня решений (например, шприц-пистолет для смазки), однако главным его достижением является изобретение первой автоматической гидромеханической коробки передач.
В свою очередь, General Motors (GM), которая ранее устанавливала полуавтоматическую коробку передач на свои модели, первой перешла на АКПП.
История создания автоматической коробки передач
Итак, важнейшим элементом, благодаря которому стало возможным появление полноценной АКПП, является гидротрансформатор.
Изначально ГДТ появился в судостроении. Причина – вместо низкооборотистых паровых двигателей ближе к концу 19-го века появились более мощные паровые турбины. Такие турбины соединялись с винтом напрямую, что неизбежно привело к возникновению целого ряда технических проблем.
Решением оказалось изобретение Г. Феттингера, который предложил гидравлическую машину, где лопастные колеса гидродинамической передачи, насос, турбина и реактор были объединены в одном корпусе.
Такой гидротрансформатор был запатентован в 1902 году и имел большое количество преимуществ по сравнению с другими механизмами и устройствами, которые могли бы преобразовать крутящий момент от двигателя.
ГДТ Феттингера минимизировал потери полезной энергии, КПД устройства оказался высоким. На практике, указанный гидродинамический трансформатор, в среднем, обеспечивал на судах КПД около 90% и даже больше.
Вернемся к коробкам передач на автомобилях. В самом начале 20-го века (1904 год) изобретатели братья Стартевенты из города Бостон, США, представили раннюю версию автоматической коробки.
Данная КПП на две передачи фактически являлась усовершенствованной МКПП, где переключения могли быть автоматическими. Другими словами, это был прототип коробки- робот. Однако в те годы по ряду причин серийное производство оказалось невозможным, от проекта отказались.
Следующими автоматическую коробку начали ставить в компании Ford. Легендарная модель Model-T была оснащена планетарной коробкой передач, которая получила две скорости для движения вперед, а также заднюю передачу. Управление КПП было реализовано при помощи педалей.
Далее появилась коробка от компании Reo на моделях General Motors.
Такая трансмиссия вполне может считаться первой РКПП, так как это была механическая коробка с автоматизированным сцеплением. Немного позже стала использоваться и планетарная система передач, еще больше приблизив момент появления полноценных гидромеханических автоматов.
Планетарный механизм (планетарная передача) наилучшим образом подходит для АКПП. Чтобы управлять передаточным числом, а также направлением вращения выходного вала, выполняется торможение отдельных частей планетарной передачи. При этом для решения задачи можно использовать относительно небольшие и постоянные усилия.
Другими словами, речь идет об исполнительных механизмах АКПП (фрикционы, ленточный тормоз). Также в те годы реализовать эффективное управление данными механизмами не составляло труда. Еще необходимость выровнять скорости отдельных элементов АКПП отсутствовала, так как все шестерни планетарной передачи находятся в постоянном зацеплении.
Если сравнить такую схему с попытками автоматизировать работу механической коробки, в то время это было крайне сложной задачей.
Основной проблемой являлось то, что в те годы не было эффективных, быстрых и надежных сервомеханизмов (сервоприводов).
Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое гидротрансформатор АКПП. Из этой статьи вы узнаете об устройстве, принципах работы и особенностях гидротрансформатора автоматических коробок передач.
Указанные механизмы необходимы для того, чтобы перемещать шестерни или муфты включения для введения в зацепление. Сервомеханизмы также должны обеспечить большое усилие и рабочий ход, особенно если сравнивать усилие для сжатия пакета фрикционов или затяжки ленточного тормоза АКПП.
Качественное решение было найдено только ближе к середине XX века, а массовой роботизированная механика стала только за последние 10-15 лет (например, АМТ или преселективная коробка DSG).
Дальнейшее развитие коробки автомат: эволюция гидромеханической АКПП
Перед тем, как переходить к АКПП, нужно упомянуть коробку передач Уильсона.
Водитель выбирал передачу при помощи подрулевого переключателя, а включение производилось посредством нажатия на отдельную педаль.
Такая трансмиссия была прообразом преселективной коробки передач, так как водитель заранее выбирал передачу, при этом ее включение осуществлялось только после нажатия на педаль, которая стояла на месте педали сцепления МКПП.
Данное решение облегчало процесс управления ТС, переключения передач требовали минимум времени по сравнению с МКПП, которые в те годы не имели синхронизаторов. При этом значимая роль коробки Уильсона заключается в том, что это первая КПП с переключателем режимов, которая напоминает современные аналоги (режимы P-R-N-D).
Вернемся к АКПП. Итак, полностью автоматическую гидромеханическую коробку передач Hydra-Matic представила General Motors в 1940 году. Данную КПП ставили на модели Cadillac, Pontiac и т.д.
Такая трансмиссия представляла собой гидротрансформатор (гидромуфту) и планетарную коробку передач с автоматическим гидравлическим управлением.
Управление было реализовано с учетом скорости движения автомобиля, а также положения дроссельной заслонки.
Коробка Hydra-Matic ставилась как на модели GM, так и на Bentley, Rolls-Royce, Lincoln и т.д. В начале 50-х специалисты Mercedes-Benz взяли данную коробку за основу и разработали собственный аналог, который работал по схожему принципу, однако имел целый ряд отличий в плане конструкции.
Ближе к середине 60-х автоматические гидромеханические коробки передач достигли пика своей популярности. Также появление синтетических смазок на рынке ГСМ позволило удешевить их производство и обслуживание, повысить надежность агрегата. Уже в те годы АКПП не сильно отличались от современных версий.
В 80-х стала прослеживаться тенденция к постоянному увеличению числа передач. В автоматических коробках сначала появилась четвертая передача, то есть повышенная. Одновременно стала использоваться и функция блокировки гидротрансформатора.
Также четырехступенчатые автоматы стали управляться при помощи ЭБУ, что дало возможность избавиться от многих механических элементов управления, заменив их соленоидами.
Например, первыми внедрение электронной системы управления автоматической коробкой передач реализовали специалисты Toyota в 1983 г. Далее Ford в 1987 году также перешел на использование электроники для управления повышающей передачей и блокировочной муфтой ГДТ.
Кстати, сегодня АКПП продолжает эволюционировать. С учетом жестких экологических стандартов и роста цен на топливо производители стремятся повысить КПД трансмиссии, добиться топливной экономичности.
Для этого увеличивается общее количество передач, скорость переключений стала очень высокой. Сегодня можно встретить АКПП, которые имеют 5, 6 и более «скоростей». Основная задача – успешно конкурировать с преселективными роботизированными коробками типа DSG.
Рекомендуем также прочитать статью о том, как устроена и работает гидромеханическая АКПП. Из этой статьи вы узнаете о конструкции и устройстве АКПП, а также по какому принципу работает данный агрегат.
Параллельно происходит и постоянное усовершенствование блоков управления АКПП, а также программного обеспечения.
Изначально это были системы, которые только определяли момент переключения передачи и отвечали за качество включений.
В дальнейшем в блоки стали «зашивать» программы, которые способны подстраиваться под манеру езды, динамично меняя алгоритмы переключения передач (например, адаптивные АКПП с режимами эконом, спорт).
Позже появилась и возможность ручного управления АКПП (например, Tiptronic), когда водитель может самостоятельно определять моменты переключения передач подобно механической коробке. Дополнительно коробка автомат получила расширенные возможности в плане самодиагностики, контроля температуры трансмиссионной жидкости и т.д.
изобретатель первой АКПП в мире Асатур Сарафян, когда появилась, в каком году, на какой машине
Автомобильная техника непрерывно развивается. Конструкторы совершенствуют устройство автомобилей, применяют новые узлы, чтобы улучшить технические характеристики транспорта, повысить комфорт для водителя.
На определенном этапе развития разработчики придумали и внедрили коробку передач автомат, создав механизм, значительно упростивший управление машиной. Но кто именно это сделал и когда?
Содержание
Кто изобрел первую автоматическую коробку
Коробка передач – важный элемент в современном автомобиле. Изобретение автомата открыло новые возможности развития автомобильной техники. Применение этого устройства не только повысило удобство вождения, но и безопасность.
Патент первой в мире автоматической коробки зарегистрирован изобретателем из США Асатуром Сарафяном в 1935 году. Этот конструктор, более известный под именем Оскара Бэнкера, придумал прообраз современной АКПП, объединив в единый механизм гидротрансформатор с планетарным редуктором.
Сарафян принадлежит к армянским переселенцам. Он родился в 1895 году в Османской Империи. В Америку семья будущего изобретателя была вынуждена переехать, спасаясь от геноцида армян, развязанного турками.
Поселившись в Чикаго, Сарафян сменил фамилию на Бэнкера.
Режимы в АКППАКППАвтоматическая коробка передач – не единственное детище талантливого инженера. Ему удалось создать еще несколько полезных устройств – цветной принтер, бензиновый насос и другие механизмы.
История создания автоматической коробки
Появление коробки автомата не состоялось бы без гидротрансформатора. Этот узел первоначально применяли в судостроении, когда на смену маломощным паровым двигателям в конце 19 века пришли оборотистые турбины. Этот тип двигателя предусматривал прямое соединение с винтом, что вызвало определенные технические сложности.
Немецкий инженер Феттингер предложил идею гидравлического агрегата, с совмещением внутри единого корпуса лопастных колес гидродинамической передачи, насоса, турбины и реактора.
Конструкция запатентованного в 1902 году гидротрансформатора обеспечивала КПД более 90%, что позволило применять этот узел для судов.
Первые авто с АКПП
Впервые в автомобилестроении гидротрансформатор предложили использовать братья Стартевенты. Изобретатели в 1904 году предложили идею прообраза коробки автомата.
Конструкция этой коробки предусматривала две передачи. Прототип был усовершенствованной механикой, где скорости переключались автоматически, став прообразом современной роботизированной коробки. Но уровень развития производства в те времена не позволял наладить серийный выпуск таких механизмов, и идея оказалась не востребованной.
Следующая версия коробки автомат – механизм, установленный компанией Ford на легендарную модель T. Конструкторы оснастили машину двухступенчатой трансмиссией, возможности которой включали дополнительно реверсную передачу. Переключать скорости нужно было педалями.
Первую полноценную роботизированную коробку реализовала фирма Рео на автомобилях General Motors, применив автоматизированное сцепление для механики.
Спустя некоторое время, механизм адаптировали с планетарным редуктором. Это максимально приблизило конструкторов к созданию автоматической трансмиссии.
Применение планетарной передачи – оптимальное решение для коробки автомата. Этот узел эффективно изменяет передаточное отношение, позволяет управлять направлением вращения вала на выходе из трансмиссии.
При работе устройства задействованы относительно небольшие усилия, а роль исполнительных механизмов играют фрикционные и тормозные диски. Зубчатые соединения планетарного редуктора пребывают в непрерывном зацеплении. Это исключает необходимость выравнивания скоростей отдельных деталей системы.
На начальном этапе развития, в первой половине 20 века, главной проблемой было отсутствие сервоприводов, чтобы изменять характеристики зубчатых передач. Качественный скачок произошел только в середине прошлого столетия. В массовое производство роботизированная коробка внедрена уже в 21 веке.
Фрикционы и стальные дискиПрообраз современной гидромеханической коробки предложила в 1940 году компания General Motors.
Такими трансмиссиями оснащали модели Кадиллаков, Понтиаков и других машин.
Такими трансмиссиями оснащали модели Кадиллаков, Понтиаков и других машин.Устройство и принцип работы автомата
Современная коробка автомат отличается сложным конструктивным устройством и состоит из:
- гидротрансформатора;
- планетарного редуктора;
- электронного блока управления;
- фрикционных и обгонной муфт;
- гидравлического блока;
- ленточного тормоза;
- маслонасоса;
- корпуса.
Роль сцепления выполняет гидротрансформатор, создающий давление масла и передающий вращающий момент на трансмиссию от двигателя, без кинематической связи этих агрегатов.
Соленоиды гидроблока, по командам электронного блока управления, передвигают шестерни планетарной передачи и управляют фрикционными дисками, обеспечивая передаточное отношение, исходя из условий движения.
Соленоиды АКППГидроблокГидротрансформаторОсобенности автомобиля с автоматической трансмиссией
В автомобиле с автоматической трансмиссией водителю не нужно вручную переключать передачи.
Механизм сам определяет оптимальное передаточное число, с учетом скорости и текущей нагрузки.
Как устроен селекторВодителю достаточно поставить селектор в нужную позицию, не отвлекаясь в дальнейшем на переключение скоростей.
Режимы коробки автомата:
- Драйв – для движения вперед.
- Реверс – для заднего хода.
- Нейтраль – рассоединяет двигатель и трансмиссию.
- Паркинг – парковочный. Включают при размещении машины на стоянку.
В отдельных моделях предусмотрены дополнительные режимы:
- Овердрайв – повышенная передача.
- Мануал – аналог ручного управления, и др.
Сравнение автоматической и механической коробок
В отличие от механики, автомат более вариативен. Механизм сам подстраивается под манеру вождения водителя, автоматически регулирует передаточное отношение, обеспечивая плавность езды.
Но это устройство дороже в обслуживании, чем МКПП, поскольку требует применения и регулярной замены специализированной смазочной жидкости. В условиях города машина с автоматом расходует больше топлива, чем механика.
Для каждого из механизмов характерны свои преимущества и недостатки. Но управлять автомобилем с коробкой автомат проще, чем при ручном переключении передач, что обеспечивает высокий уровень комфорта для водителя.
Дальнейшее развитие АКПП
После изобретения первых версий автоматических коробок, конструкция этих механизмов получила дальнейшее развитие.
Инженеры создали несколько вариантов трансмиссий. Все их сегодня используют в современных автомобилях. Причем работа этих АКПП основана на разных принципах.
Гидромеханические трансмиссии
В гидромеханической трансмиссии традиционное сцепление заменяет гидротрансформатор. Передачи переключаются автоматически, без участия водителя, при управлении работой механизма гидроблоком. Он изменяет позиции шестерен планетарного редуктора и фрикционных дисков, в зависимости от нагрузки на двигатель и скорости движения.
Роботизированные коробки
Роботизированная коробка передач – усовершенствованная механика, конструкция которой позволяет переключать скорости без участия водителя.
Этот механизм предусматривает одно или два сцепления. Во втором случае возможно переключение скоростей без разрыва потока мощности.
Такой механизм относительно недорогой в производстве, экономно расходует топливо, обеспечивает динамичный разгон. Но комфорт управления несопоставим с гидромеханическим автоматом, поскольку робот не всегда своевременно реагирует на изменения условий движения при подборе передачи, что вызывает рывки и толчки.
Роботизированные коробкиВ современных автомобилях применяют разные виды АКПП. Изобретение этих устройств упростило жизнь водителям, избавив от необходимости ручного переключения скоростей.
Но с момента, когда изобрели первую автоматическую коробку передач, развитие автомобильной техники прошло сложный путь, на котором разработчикам пришлось решить немало технических проблем.
Безусловно, да
50%
Нет, меня все устраивает
50%
Отвечу в комментариях
0%
Проголосовало: 2
Сохраните полезную статью в закладках, чтобы она всегда была под рукой.
Продажа первой успешной автоматической коробки передач: GM Hydra-Matic
Введите ключевые слова для поискаГлавные новости дня
1
Toyota Camry Hybrid 2023 года — все об эффективности
2
Что мы узнали в дикий день в Талладеге
3
Tesla экспортирует новую китайскую модель Y в Канаду
4
Видео: Протестующие откладывают старт гонки Formula E Race
5
Autoweek Racing на телевидении: 24-30 апреля
Наши автомобильные эксперты выбирают каждый продукт, который мы представляем. Мы можем зарабатывать деньги на ссылках на этой странице.
В 1939 году автомобили Oldsmobile получили первую действительно хорошо работающую автоматику. Все изменилось.
По Мурили Мартин
Cadillac Division, General Motors
Как мы все знаем, механические коробки передач в новых автомобилях вот уже много лет находятся на грани исчезновения, что делает подержанные автомобили почти невозможными для продажи.
Слашбоксинг Америки начался в 1940 модельном году, когда General Motors представила революционно новую четырехступенчатую автоматическую коробку передач Hydra-Matic в моделях Oldsmobile (обязательно прочитайте полную и тщательно аннотированную историю Hydra-Matic Аарона Северсона здесь) . Hydra-Matic не была первой автоматической коробкой передач, но она была первой доступной коробкой передач, которая работала должным образом и сразу же изменила автомобильный мир.
Этот контент импортирован с YouTube. Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.
Первоначальный Hydra-Matic работал очень хорошо и с такой надежностью, что этот 77-летний экземпляр — на Olds 98 1941 года, который десятилетиями стоял брошенным на техасском поле — выдержал 607 жестоких тотальных гонок.
на гоночной трассе.
Вот брошюра Oldsmobile 1941 года, рекламирующая новую трансмиссию, спасибо нашим друзьям из Old Car Brochures, которым вы должны загрузить отсканированные брошюры с любыми уникальными автомобилями из вашей коллекции.
Новичок в покупке инструментов? Вот некоторые рекомендации
10 гонщиков, поймавших молнию в бутылке
Отцовское время не ровня этим гонщикам
Часы в твоей старой машине действительно работают?
Изготовление большого немецкого седана Light
Rambler Cross Country: шедевр постмодерна
Помните эти пригородные вагоны Woody 1970-х?
Насколько благоприятен климат Флориды для автомобилей?
Бренд Asüna все еще кажется странным спустя десятилетия
Автомобильные телефоны старше, чем вы думаете
Помните то время, когда Oldsmobile представил первую в мире автоматическую коробку передач?
Возможно, вы этого не знали, но Oldsmobile представил первый в мире автомат в 1939 году
Один из первых американских автопроизводителей, Oldsmobile был основан еще в 1897 году. Он построил первый в мире серийный автомобиль в 1902 году и перешел в собственность General Motors в 1908 году. Как подразделение GM, он стоял выше Chevy и Pontiac, но ниже Бьюика и Кадиллака. Бренд был закрыт в 2004 году, но по-прежнему известен своими новаторскими технологиями и дизайном. Oldsmobile представила более 20 передовых технологий, в том числе первую серийную полностью автоматическую коробку передач. Он называется Hydra Matic и был представлен в 1940 модельного года.
Hydra Matic дебютировала на Oldsmobile Series 60, полноразмерном автомобиле с различными вариантами кузова. Хотя он не был разработан специально для Olds, этот бренд был выбран потому, что в то время он производил больше автомобилей, чем Cadillac, а это означало, что он обеспечивал лучшую тестовую базу.
Hydra Matic позже нашел свое применение в моделях Pontiac, но другие подразделения GM, такие как Chevrolet и Buick, предпочли разработать собственную автоматику. Hydra Matic была настолько успешной, что к 19Было продано 49 более миллиона автомобилей, оснащенных этой коробкой передач. В результате компании, у которых не было ресурсов для разработки собственной автоматической коробки передач, купили Hydra Matics у GM в 1950-х годах. Среди них Линкольн, Рамблер, Нэш, Хадсон, Кайзер, Фрейзер и Уиллис. В 1952 году Rolls-Royce также приобрела лицензию на производство Hydra Matic для роскошных автомобилей Rolls-Royce и Bentley и использовала их до 1967 года. -1960-е годы.
Конечно, старая Hydra Matic кажется устаревшей по сравнению с современной автоматической коробкой передач, но в 1940-х годах она имела большое значение. Вот один из первых рекламных роликов, рекламировавших инновационную на тот момент коробку передач.
Похожие темы
- Автомобили
- Олдсмобиль
Об авторе
Его автомобильное приключение началось с репортажей о различных событиях в автоспорте в качестве спортивного обозревателя, прежде чем он перешел на постоянную автомобильную карьеру на различных сайтах, включая This Week In Motors и Autoevolution. Он является гордым членом команды TopSpeed с начала 2014 года. Несмотря на то, что он увлекается практически любым типом транспортных средств, Циприан не типичный автолюбитель. Попросите его выбрать между BMW M4 и Audi RS5, и он с радостью обменяет их на побитую Cuda. Ничто не раздражает его больше, чем автомобильная электроника, и он просто ненавидит, когда в мощных автомобилях отсутствует третья педаль. Кроме того, он может назвать вам несколько причин, по которым до сих пор нет замены водоизмещению.