Tès Drive Istwa Transmisyon Otomobil - Pati 1

Nan yon seri de atik nou pral di w sou istwa a nan transmisyon pou machin ak kamyon - petèt kòm yon souke tèt nan okazyon an nan 75yèm anivèsè kreyasyon an nan premye transmisyon otomatik la.

1993 Pandan tès anvan kous la nan Silverstone, chofè tès Williams David Coulthard te kite tras la pou pwochen tès la nan nouvo Williams FW 15C la. Sou pave mouye, machin nan pwojeksyon toupatou, men yo toujou tout moun ka tande son an etranj monotone gwo vitès nan yon motè dis silenn. Li evidan, Frank William itilize yon lòt kalite transmisyon. Li klè pou eklere yo ke sa a pa gen anyen plis pase yon transmisyon kontinyèlman varyab ki fèt pou satisfè bezwen yo nan yon motè Fòmil 1. Pita li te tounen soti ke li te devlope avèk èd nan espesyalis yo omniprésente Van Doorn. transmisyon enfeksyon. De konpayi konplo yo te vide gwo jeni ak resous finansye nan pwojè sa a pandan kat ane ki sot pase yo pou kreye yon pwototip konplètman fonksyonèl ki ta ka reekri règ yo nan dinamik nan larenn nan espò. Nan videyo YouTube jodi a ou ka wè tès yo nan modèl sa a, ak Coulthard tèt li reklamasyon ke li renmen travay li - espesyalman nan kwen an, kote pa gen okenn bezwen gaspiye tan downshifting - tout bagay se pran swen nan pa elektwonik. Malerezman, tout moun ki te travay sou pwojè a pèdi fwi travay yo. Lejislatè yo te rapid pou entèdi itilizasyon pas sa yo nan fòmil, swadizan akòz "avantaj enjis". Règ yo te chanje ak V-belt CVT oswa transmisyon CVT yo te istwa ak sèlman aparans kout sa a. Ka a fèmen epi Williams ta dwe retounen nan transmisyon semi-otomatik, ki toujou estanda nan Fòmil 1 epi ki, nan vire, te vin tounen yon revolisyon nan fen ane 80 yo. By wout la, tounen nan 1965, DAF ak transmisyon Variomatic te fè tantativ antre nan tras la motorsport, men nan tan sa a mekanis nan te tèlman masiv ke menm san entèvansyon an nan faktè subjectif li te kondane a echèk. Men, sa se yon lòt istwa.

Nou te repete plizyè egzanp sou konbyen inovasyon nan endistri otomobil modèn la se rezilta ansyen lide ki fèt nan tèt moun ki gen anpil don ak disène. Akòz nati mekanik yo, bwat yo se youn nan premye egzanp sou fason yo ka aplike lè lè a bon. Sèjousi, konbinezon materyèl avanse ak pwosesis fabrikasyon ak e-gouvènman an te kreye opòtinite pou solisyon ekstrèmman efikas nan tout fòm transmisyon. Tandans nan direksyon pi ba konsomasyon sou yon bò ak espesifik nan nouvo motè ak dimansyon redwi (pou egzanp, bezwen an rapidman simonte yon twou turbo) mennen nan bezwen an yo kreye transmisyon otomatik ak yon seri pi laj nan rapò Kovèti pou, epi, kòmsadwa, yon gwo kantite angrenaj. Altènativ ki pi abòdab yo se CVT pou ti machin, souvan itilize pa constructeurs Japonè yo, ak transmisyon manyèl otomatik tankou Easytronic. Opel (tou pou ti machin). Mekanis sistèm ibrid paralèl yo espesifik, epi kòm yon pati nan efò rediksyon emisyon yo, elèktrifikasyon kondwi aktyèlman rive nan transmisyon yo.

Yon motè pa ka fè san yo pa yon bwat

Pou dat, limanite pa te envante yon fason pi efikas nan transmisyon dirèk nan enèji mekanik (eksepte, nan kou, mekanis idwolik ak sistèm ibrid elektrik) pase metòd lè l sèvi avèk senti, chenn ak angrenaj. Natirèlman, gen varyasyon inonbrabl sou sijè sa a, epi ou ka pi byen konprann sans yo nan lis devlopman ki pi eksepsyonèl nan zòn sa a nan dènye ane yo.

Konsèp chanjman elektwonik, oswa koneksyon elektwonik endirèk nan mekanis kontwòl nan bwat la, se byen lwen soti nan dènye kriye a, paske nan 1916 konpayi an Pullman nan Pennsylvania te kreye yon bwat ki chanje angrenaj elektrik. Sèvi ak menm prensip k ap travay nan yon fòm amelyore, ven ane pita li te enstale nan Avant-Garde Cord 812 la - youn nan machin yo ki pi futurist ak bèl bagay pa sèlman nan 1936, lè li te kreye. Li enpòtan ase ke kòd sa a ka jwenn sou kouvèti a nan yon liv sou reyalizasyon yo nan konsepsyon endistriyèl. Transmisyon li transmèt koupl soti nan motè a aks devan (!), ak chanjman an se filigran dirèk pou reprezantasyon an Lè sa a, nan kolòn nan volan, ki aktive switch elektrik espesyal ki aktive yon sistèm konplèks nan aparèy elektwomayetik ak dyafram vakyòm, ki gen ladan angrenaj. Konsèpteur kòd jere yo konbine tout bagay sa yo avèk siksè, epi li travay gwo pa sèlman nan teyori, men tou, nan pratik. Se te yon vrè kochma yo mete kanpe senkronizasyon ant chanjman angrenaj ak operasyon anbreyaj, epi, dapre prèv la nan tan an, li te posib yo voye yon mekanisyen nan yon lopital sikyatrik. Sepandan, kòd la se te yon machin liksye, ak mèt li yo pa t 'kapab peye atitid aksidantèl nan anpil manifaktirè modèn nan presizyon nan pwosesis sa a - nan pratik, pi otomatik (souvan yo rele otomatik oswa semi-otomatik) transmisyon chanjman ak yon reta karakteristik, e souvan rafal.

Pa gen moun ki reklame ke senkronizasyon se yon travay pi fasil ak transmisyon yo manyèl ki pi senp ak pi gaye jodi a, paske kesyon an "Poukisa li nesesè yo sèvi ak yon aparèy konsa nan tout?" Gen yon karaktè fondamantal. Rezon ki fè la pou evènman sa a konplèks, men tou, louvri yon Tanporèman nich biznis pou dè milya, manti nan nati a anpil nan motè a ki degaje konbisyon. Kontrèman ak, pou egzanp, yon motè vapè, kote presyon an nan vapè a apwovizyone nan silenn yo ka chanje relativman fasil, ak presyon li yo ka chanje pandan demaraj ak operasyon nòmal, oswa soti nan yon motè elektrik, nan ki yon gwo jaden mayetik kondwi. tou egziste nan vitès zewo pou chak minit (an reyalite, Lè sa a, li se pi wo a, ak akòz diminisyon nan efikasite nan motè elektrik ak ogmante vitès, tout manifaktirè transmisyon pou machin elektrik yo kounye a ap devlope opsyon de etap) yon entèn. motè ki degaje konbisyon gen yon karakteristik nan ki pouvwa maksimòm reyalize nan vitès ki pre maksimòm, ak koupl maksimòm nan - nan yon seri relativman ti vitès, nan ki pwosesis ki pi pi bon konbisyon rive. Li ta dwe tou te note ke nan lavi reyèl se motè a raman itilize sou koub la koupl maksimòm (korespondan sou koub la devlopman maksimòm pouvwa). Malerezman, koupl la nan revs ki ba se minim, epi si transmisyon an dirèkteman konekte, menm avèk yon anbreyaj ki degaje ak pèmèt pou kòmanse, machin nan pa janm yo pral kapab fè aktivite tankou kòmanse, akselere ak kondwi nan yon ranje vitès lajè. Isit la se yon egzanp senp - si motè a transmèt vitès li yo 1: 1, ak gwosè kawotchou a se 195/55 R 15 (pou kounye a, abstrè soti nan prezans nan Kovèti pou prensipal la), Lè sa a, teyorikman machin nan ta dwe deplase nan yon vitès nan. 320 km. / h nan 3000 revolisyon arbr pou chak minit. Natirèlman, machin gen angrenaj dirèk oswa fèmen e menm angrenaj krole, nan ka sa a kondwi final la tou vini nan ekwasyon an epi yo dwe pran an kont. Sepandan, si nou kontinye lojik orijinal la nan rezònman sou kondwi a yon vitès nòmal nan 60 km / h nan vil la, motè a ap bezwen sèlman 560 rpm. Natirèlman, pa gen okenn motè ki kapab fè tankou yon fil. Gen yon lòt detay - paske, piman fizikman, pouvwa a se dirèkteman pwopòsyonèl ak koupl ak vitès (ka fòmil li yo ka defini tou kòm vitès x koupl / yon koyefisyan sèten), ak akselerasyon nan yon kò fizik depann de fòs la aplike nan li. . , konprann, nan ka sa a, pouvwa a, li se lojik ke pou pi vit akselerasyon ou pral bezwen pi wo vitès ak plis chaj (i.e. koupl). Li son konplike, men nan pratik sa vle di sa ki annapre yo: chak chofè, menm yon sèl ki pa konprann anyen nan teknoloji, konnen ke yo nan lòd yo byen vit rapouswiv yon machin, ou bezwen chanjman youn oswa menm de angrenaj pi ba yo. Se konsa, li se ak bwat la ke li imedyatman delivre pi wo rev ak Se poutèt sa plis pouvwa pou objektif sa a ak menm degre nan presyon pedal. Sa a se travay la nan aparèy sa a - pran an kont karakteristik sa yo nan motè a ki degaje konbisyon entèn, asire operasyon li nan mòd nan pi bon. Kondwi nan premye angrenaj nan yon vitès nan 100 km / h yo pral byen ekonomik, ak nan sizyèm, apwopriye pou tras la, li enposib jwenn sou wout. Li pa konyensidans ke kondwi ekonomik mande pou angrenaj byen bonè ak motè a kouri nan chaj plen (sa vle di kondwi yon ti kras anba koub la koupl maksimòm). Ekspè yo sèvi ak tèm "ba konsomasyon enèji espesifik", ki se nan ranje rev presegondè a epi fèmen nan chaj maksimòm lan. Lè sa a, valv la gaz nan motè gazolin ouvè pi laj ak diminye ponpe pèt, ogmante presyon silenn ak kidonk amelyore kalite reyaksyon chimik. Pi ba vitès diminye friksyon ak pèmèt plis tan ranpli konplètman. Machin ras toujou kouri nan gwo vitès epi yo gen yon gwo kantite angrenaj (uit nan Fòmil 1), ki pèmèt pou vitès redwi lè déplacement ak limite tranzisyon an nan zòn ki gen siyifikativman mwens pouvwa.

An reyalite, li ka fè san yo pa yon bwat klasik, men ...

Ka a nan sistèm ibrid ak an patikilye sistèm ibrid tankou Toyota Prius la. Machin sa a pa gen yon transmisyon nan nenpòt nan kalite ki nan lis la. Li gen nòmalman pa gen okenn bwat! Sa a se posib paske enpèfeksyon yo susmansyone yo konpanse pou pa sistèm elektrik la. Transmisyon an ranplase pa yon sa yo rele splitter pouvwa, yon Kovèti pou planetè ki konbine yon motè combustion entèn ak de machin elektrik. Pou moun ki pa te li eksplikasyon an selektif nan operasyon li nan liv sou sistèm ibrid ak espesyalman sou kreyasyon an nan Prius la (lèt yo disponib sou vèsyon an sou entènèt nan sit nou an ams.bg), nou pral sèlman di ke mekanis la pèmèt yon pati nan enèji mekanik motè a ki degaje konbisyon entèn yo dwe transfere dirèkteman, mekanikman ak pasyèlman, dwe konvèti nan elektrik (avèk èd nan yon machin kòm yon dèlko) epi ankò nan mekanik (avèk èd nan yon lòt machin kòm yon motè elektrik) . Jeni nan kreyasyon sa a pa Toyota (ki gen lide orijinal la te konpayi Ameriken an TRW soti nan ane 60 yo) se bay gwo koupl kòmanse, ki evite bezwen an pou angrenaj ki ba anpil ak pèmèt motè a opere nan mòd efikas. nan chaj maksimòm, simulation Kovèti pou ki pi wo posib, ak sistèm elektrik la toujou aji kòm yon tanpon. Lè simulation akselerasyon ak downshift nesesè, vitès motè a ogmante lè w kontwole dèlko a epi, kòmsadwa, pa vitès li itilize yon sistèm kontwòl elektwonik sofistike. Lè simulation gwo angrenaj, menm de machin gen pou chanje wòl pou limite vitès motè a. Nan pwen sa a, sistèm nan antre nan mòd "sikilasyon pouvwa" ak efikasite li yo siyifikativman redwi, ki eksplike ekspozisyon an byen file nan konsomasyon gaz sa a kalite machin ibrid nan gwo vitès. Se konsa, teknoloji sa a se nan pratik yon konpwomi pratik pou trafik iben, depi li evidan ke sistèm elektrik la pa ka konplètman konpanse pou absans la nan yon bwat klasik. Pou rezoud pwoblèm sa a, enjenyè Honda yo ap itilize yon solisyon senp men enjenyeu nan nouvo sistèm ibrid sofistike yo pou fè konpetisyon ak Toyota - yo tou senpleman ajoute yon sizyèm transmisyon manyèl ki angaje nan plas mekanis ibrid gwo vitès la. Tout bagay sa yo ka konvenk ase yo montre bezwen an pou yon bwat. Natirèlman, si sa posib ak yon gwo kantite angrenaj - reyalite a se ke ak kontwòl manyèl li pral tou senpleman pa konfòtab pou chofè a gen yon gwo kantite, ak pri a ap ogmante. Nan moman sa a, transmisyon manyèl 7 vitès tankou sa yo jwenn nan Porsche (ki baze sou DSG) ak Chevrolet Corvettes yo byen ra.

Li tout kòmanse ak chenn ak senti

Se konsa, kondisyon diferan mande pou valè sèten nan pouvwa ki nesesè yo depann sou vitès la ak koupl. Ak nan ekwasyon sa a, bezwen an pou operasyon motè efikas ak redwi konsomasyon gaz, nan adisyon a teknoloji motè modèn, transmisyon ap vin yon defi de pli zan pli enpòtan.

Natirèlman, pwoblèm nan premye ki rive kòmanse - nan machin yo pasaje yo premye, fòm ki pi komen nan bwat la se yon kondwi chèn, prete nan yon bisiklèt, oswa yon kondwi senti aji sou pouli senti nan dyamèt diferan. Nan pratik, pa te gen okenn supriz dezagreyab nan kondwi a senti. Non sèlman li te fè bwi tankou patnè chèn li yo, men tou li pa t 'kapab kase dan, ki te li te ye nan mekanis yo Kovèti pou primitif ke chofè nan moman an refere yo kòm "leti transmisyon". Depi kòmansman syèk la, eksperyans yo te pote soti ak sa yo rele "friksyon wou kondwi a", ki pa gen okenn anbreyaj oswa angrenaj, epi sèvi ak Nissan ak Mazda nan bwat toroidal yo (ki pral diskite pita). Sepandan, altènativ yo nan wou Kovèti pou tou te gen yon kantite dezavantaj grav - senti yo pa t 'kapab kenbe tèt ak chaj pwolonje ak ogmante vitès, yo byen vit te vin lach ak chire, ak "kousinen yo" nan wou yo friksyon yo te sibi mete twò rapid. Nan nenpòt ka, yon ti tan apre dimanch maten byen bonè nan endistri otomobil la, angrenaj te vin nesesè epi yo te rete opsyon a sèlman nan etap sa a pou transmèt koupl pou yon peryòd tan byen long.

Nesans yon transmisyon mekanik

Leonardo da Vinci te fèt ak manifaktire angrenaj pou mekanis li yo, men pwodiksyon an nan angrenaj fò, rezonab egzat ak dirab sèlman te vin posib nan 1880 gras a disponiblite a nan teknoloji metaliji ki apwopriye pou kreye asye-wo kalite ak machin metal. relativman wo presizyon nan travay. Pèt friksyon nan angrenaj yo redwi a sèlman 2 pousan! Sa a te moman sa a lè yo te vin endispansab kòm yon pati nan bwat la, men pwoblèm nan rete ak inifikasyon yo ak plasman nan mekanis jeneral la. Yon egzanp yon solisyon inovatè se Daimler Phoenix nan 1897, nan ki angrenaj nan divès gwosè yo te "reyini" nan yon reyèl, dapre konpreyansyon jodi a, yon bwat, ki, nan adisyon a kat vitès, tou gen yon Kovèti pou ranvèse. Dezan apre, Packard te vin premye konpayi ki te sèvi ak byen li te ye pwezante levye a nan pwent lèt "H". Nan deseni sa yo, angrenaj yo pa t 'ankò, men mekanis yo kontinye ap amelyore nan non travay pi fasil. Carl Benz, ki te ekipe premye machin pwodiksyon li yo ak yon bwat planetè, te siviv premye bwat senkronize yo te devlope pa Cadillac ak La Salle an 1929. Dezan apre, senkronize yo te deja itilize pa Mercedes, Mathis, Maybach ak Horch, ak Lè sa a, yon lòt Vauxhall, Ford ak Rolls-Royce. Yon detay - tout te gen yon premye Kovèti pou senkronize, ki te anmède anpil chofè yo epi ki te mande konpetans espesyal. Premye bwat la konplètman senkronize te itilize pa angle Alvis Speed ​​​​Twenty nan mwa Oktòb 1933 e li te kreye pa pi popilè konpayi Alman an, ki toujou pote non "Gear Factory" ZF, ke nou pral souvan refere a nan istwa nou an. Li pa t 'jouk mitan ane 30 yo ke senkronize yo te kòmanse enstale sou lòt mak, men nan machin pi bon mache ak kamyon, chofè yo te kontinye ap lite ak levye a angrenaj pou deplase ak chanje angrenaj. An reyalite, yo te chèche yon solisyon a pwoblèm sa a kalite deranjman pi bonè ak èd nan estrikti transmisyon divès kalite, tou ki vize a toujou ap mete pè Kovèti pou ak konekte yo ak arbr a - nan peryòd ki soti nan 1899 a 1910, De Dion Bouton. devlope yon transmisyon enteresan nan ki angrenaj yo toujou ap may, epi koneksyon yo ak arbr segondè yo te pote soti lè l sèvi avèk ti kouple. Panhard-Levasseur te gen yon devlopman menm jan an, men nan devlopman yo, angrenaj pèmanan angaje yo te byen konekte ak arbr a lè l sèvi avèk broch. Konsèpteur yo, nan kou, pa t 'sispann reflechi sou ki jan yo fè li pi fasil pou chofè yo ak pwoteje machin nan domaj nesesè. An 1914, enjenyè Cadillac yo te deside ke yo te kapab exploiter pouvwa gwo motè yo epi ekipe machin yo ak yon kondwi final reglabl ki ta ka chanje elektrik epi chanje rapò angrenaj la soti nan 4,04: a 2,5: 1.

20s ak 30s yo te yon tan nan envansyon enkwayab ki fè pati akimilasyon konstan konesans sou ane yo. Pou egzanp, nan 1931, konpayi an franse Cotal te kreye yon transmisyon manyèl elektwomayetik deplase kontwole pa yon ti levye sou volan an, ki, nan vire, te konbine avèk yon ti levye san fè anyen konsa mete sou planche a. Nou mansyone karakteristik nan dènye paske li pèmèt machin nan gen egzakteman menm kantite angrenaj pou pi devan ke gen kat angrenaj ranvèse. Nan epòk sa a, mak prestijye tankou Delage, Delahaye, Salmson ak Voisin te enterese nan envansyon Kotal la. Anplis de sa a "avantaj" ra ak bliye yo nan anpil angrenaj modèn kondwi dèyè-wou, bwat sa a enkwayab tou gen kapasite nan "kominike" ak yon chanjman otomatik Fleschel ki chanje angrenaj kòm vitès desann akòz chaj motè a epi li se an reyalite. youn nan premye tantativ yo otomatize pwosesis.

Pifò machin ki soti nan 40s ak 50s yo te gen twa angrenaj, paske motè yo pa t 'devlope plis pase 4000 rpm. Avèk ogmantasyon nan rev, koupl ak koub pouvwa, twa angrenaj yo pa kouvri seri a rev. Rezilta a se te yon mouvman disharmonious ak yon karakteristik "sansasyonèl" transmisyon lè leve ak twòp fòse lè déplacement nan yon sèl pi ba yo. Solisyon ki lojik nan pwoblèm nan te chanjman nan masiv nan kat-vitès angrenaj nan 60s yo, ak bwat yo an premye senk-vitès nan 70s yo te yon etap enpòtan enpòtan pou manifaktirè yo, ki moun ki ak fyète te note prezans nan tankou yon bwat ansanm ak imaj la modèl sou machin nan. Dènyèman pwopriyetè yon klasik Opel Komodò te di m 'ke lè li te achte machin nan, li te nan 3 angrenaj ak mwayèn 20 l / 100 km. Lè li chanje bwat la nan yon bwat kat vitès, konsomasyon te 15 l / 100 km, epi apre li finalman te resevwa yon senk vitès, lèt la tonbe a 10 lit.

Jodi a, gen pratikman pa gen okenn machin ki gen mwens pase senk angrenaj, ak sis vitès yo ap vin nòmal la nan pi wo vèsyon nan modèl kontra enfòmèl ant. Sizyèm lide a nan pifò ka yo se yon rediksyon fò nan vitès nan revs segondè, ak nan kèk ka, lè li pa tèlman long ak rediksyon an nan vitès gout lè déplacement. Transmisyon Multi-etap gen yon efè patikilyèman pozitif sou motè dyezèl, inite nan yo ki gen yon koupl segondè, men yon ranje opere siyifikativman redwi akòz nati a fondamantal nan motè a dyezèl.

(swiv)

Tèks: Georgy Kolev