Изобретение первой автоматической коробки передач (АКПП) в мире было значительным достижением в автомобильной индустрии. Это изобретение приписывается Асатуру Сарафяну, история которого связана с появлением первой АКПП на автомобиле. В данной статье мы рассмотрим историю создания первой АКПП, узнаем, когда она появилась и на каком автомобиле она была впервые использована.
В мире автомобильной техники непрерывно происходит эволюция. Инженеры и дизайнеры постоянно работают над улучшением устройства автомобилей и внедрением новых компонентов для повышения технических характеристик и удобства водителя.
В ходе этого процесса на определенном этапе развития была создана и внедрена автоматическая коробка передач, которая значительно упростила управление автомобилем. Однако до сих пор остается вопрос: кто именно стоял за этим прорывным изобретением и когда оно появилось?
- Кто изобрел первую автоматическую коробку
- История создания автоматической коробки передач
- Появление автоматической коробки передач
- Место АКПП во время Второй мировой
- Устройство и принцип работы автомата
- Особенности автомобиля с автоматической трансмиссией
- Сравнение автоматической и механической коробок
- Дальнейшее развитие АКПП
- Гидромеханические трансмиссии
- Роботизированные коробки
- Направления развития АКПП
Кто изобрел первую автоматическую коробку
Автоматическая коробка передач – ключевой элемент в современных автомобилях. Изобретение этого устройства открыло новые горизонты для развития автомобильной техники. Применение АКПП значительно улучшило удобство вождения и повысило безопасность на дороге.
Первой в мире патент на автоматическую коробку передач был зарегистрирован американским изобретателем Асатуром Сарафяном, также известным как Оскар Бэнкер, в 1935 году. Он соединил гидротрансформатор с планетарным редуктором, создав прототип современной АКПП.
Асатур Сарафян был армянским переселенцем, родившимся в 1895 году в Османской империи. Его семья вынуждена была эмигрировать в Америку во время геноцида армян, организованного турками. Поселившись в Чикаго, Сарафян сменил свою фамилию на Бэнкера.
Среди заслуг Асатура Сарафяна имеется не только автоматическая коробка передач – этот талантливый инженер также создал несколько других полезных устройств, включая цветной принтер и бензиновый насос, а также множество других механизмов.
СОВЕТУЕМ ПРОЧИТАТЬ: АКПП Toyota
История создания автоматической коробки передач
Автоматическая коробка передач была изобретена благодаря использованию гидротрансформатора. Этот узел был изначально применен в судостроении, когда маломощные паровые двигатели были заменены более эффективными турбинами. Соединение таких двигателей с винтом представляло технические проблемы, и немецкий инженер Феттингер предложил идею гидравлического агрегата, который объединил в себе лопастные колеса, насос, турбину и реактор в одном корпусе.
В 1902 году была запатентована конструкция гидротрансформатора, КПД которого превышал 90%. Это позволило применять данный узел на судах.
Появление автоматической коробки передач
В автомобилестроении предложение использовать гидротрансформатор впервые появилось у братьев Стартевентов. В 1904 году эти изобретатели представили идею прототипа автоматической коробки передач.
Эта коробка передач состояла из двух передач. Она была улучшенной механикой, в которой переключение скоростей осуществлялось автоматически, что впоследствии стало прототипом современной роботизированной коробки передач. Однако, на тот момент уровень производства не позволял массово выпускать такие механизмы, поэтому данная идея оказалась не востребованной.
Следующая модификация коробки передач, которую компания Форд установила на легендарную модель Т, представляет собой автоматическую трансмиссию. Инженеры оборудовали автомобиль двухступенчатым механизмом, который обеспечивал возможность переключения вперед и назад при помощи педалей.
В одном из первых автомобилей с автоматической коробкой передач стала применяться планетарная передача, что стало оптимальным решением для автоматической трансмиссии. Этот компонент эффективно изменяет передаточное отношение и позволяет управлять направлением вращения вала на выходе из трансмиссии.
При выполнении работы задействованы относительно небольшие усилия, а роль исполнительных механизмов выполняют фрикционные и тормозные диски. Зубчатые передачи планетарного редуктора находятся в непрерывном зацеплении. Это позволяет избежать необходимости согласования скоростей отдельных компонентов системы.
В первой половине 20 века основной проблемой было отсутствие сервоприводов, которые могли бы изменять характеристики зубчатых передач. Значительный прогресс в этой области произошел только в середине прошлого века. Массовое производство роботизированных коробок передач было запущено лишь в 21 веке.
Прародителем современных гидромеханических коробок передач является модель, представленная в 1940 году компанией General Motors. Трансмиссии такого типа использовались в автомобилях Cadillac, Pontiac и других транспортных средствах.
Место АКПП во время Второй мировой
Во время Второй мировой войны, к началу февраля 1942 года, когда производство гражданских автомобилей было приостановлено из-за военных действий, компания GM продала 200 000 автомобилей с автоматической трансмиссией. В 1942 году производство гражданских автомобилей было приостановлено на автомобильных заводах, чтобы они могли сосредоточиться на производстве танков и военной техники для военных нужд. Эти танки были оснащены трансмиссией Hydra-Matic.
После окончания войны, спрос на автомобили с Hydra-Matic был высоким. К этому моменту 3/4 проданных автомобилей General Motors были оборудованы этой опцией.
Устройство и принцип работы автомата
Современные автоматические коробки передач отличаются сложной конструкцией и включают в себя следующие элементы:
- гидротрансформатор;
- планетарный редуктор;
- электронный блок управления;
- фрикционные и обгонные муфты;
- гидравлический блок;
- ленточный тормоз;
- маслонасос;
- корпус.
Гидротрансформатор выполняет функцию сцепления, создавая давление масла и передавая вращающий момент на трансмиссию от двигателя без прямой связи между этими компонентами.
Соленоиды гидроблока, по командам электронного блока управления, перемещают шестерни планетарной передачи и управляют фрикционными дисками, регулируя передаточное отношение в соответствии с условиями движения.
Гидроблок акпп представляет собой гидравлическую систему, управляющую гидротрансформатором и планетарной передачей.
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ: АКПП U660E
Особенности автомобиля с автоматической трансмиссией
В автомобиле с автоматическим переключением передач у водителя нет необходимости вручную менять передачи. Сам механизм определяет оптимальное передаточное число, учитывая скорость и текущую нагрузку.
Чтобы водитель не отвлекался на переключение скоростей, достаточно поставить селектор в нужную позицию.
Режимы коробки автомата:
- Драйв – для движения вперед.
- Реверс – для заднего хода.
- Нейтраль – отключает двигатель и трансмиссию.
- Паркинг – для парковки. Включается при размещении автомобиля на стоянку.
В некоторых моделях имеются специальные режимы:
- Овердрайв – повышение передачи.
- Мануал – аналог ручного управления и другие.
Сравнение автоматической и механической коробок
В отличие от механической коробки передач, автоматическая коробка передач является более разнообразной и гибкой. Механизм самостоятельно подстраивается под стиль вождения водителя, автоматически регулирует передаточное отношение, обеспечивая плавность и комфорт во время езды.
Однако, обслуживание автоматической коробки передач дороже, чем обслуживание механической коробки передач, так как требует применения специализированной смазочной жидкости и регулярной замены ее. В городских условиях автомобили с автоматической коробкой передач потребляют больше топлива, по сравнению с автомобилями с механической коробкой передач.
Каждая из этих коробок передач имеет свои преимущества и недостатки. Однако, управление автомобилем с автоматической коробкой передач проще, чем управление автомобилем с механической коробкой передач, что обеспечивает высокий уровень комфорта для водителя.
РЕКОМЕНДУЕМ К ПРОЧТЕНИЮ: Определить АКПП по марке
Дальнейшее развитие АКПП
После изобретения первых механических коробок передач, создание таких механизмов продолжило расширяться. Изобретатели представили несколько проектов трансмиссий. Все их в настоящий момент применяют в новых автомобилях. Причем действие таких автоматических механических устройств основано на различных началах.
Гидромеханические трансмиссии
Гидротрансформатор заменяет традиционное сцепление в гидромеханической трансмиссии. Автоматическое переключение передач осуществляется без вмешательства водителя при управлении гидроблоком. Гидроблок изменяет положения шестерен планетарного редуктора и фрикционных дисков в зависимости от оборотов двигателя и скорости движения.
Роботизированные коробки
Роботическая коробка передач – это совершенство механики, ее конструкция позволяет переключать скорости без участия водителя. Этот механизм использует одно или два сцепления. Во втором случае возможно переключение скоростей без потери мощности.
В современных автомобилях используются различные типы АКПП. При изобретении этих устройств была упрощена жизнь водителям, избавив их от необходимости ручного переключения скоростей.Однако с момента создания первой автоматической коробки передач, индустрия автомобилестроения преодолела долгий путь, на котором специалистам пришлось решать множество технических задач и внедрять новые разработки.
Направления развития АКПП
В начале 1970-х годов, в условиях энергетического кризиса, произошли значительные изменения в автомобильной индустрии. Большинство автомобилей имело всего 3 передачи, но затем стала широко использоваться 4-я передача повышенной передачи, что позволило снизить обороты двигателя на шоссе и увеличить эффективность.
В 1991 году компания BMW представила первую 5-ступенчатую автоматическую коробку передач для своей 7-й серии, и к 2000 году 5 передач стали стандартом для большинства роскошных автомобилей.
В 2003 году Volkswagen представила автоматическую трансмиссию с двойным сцеплением в модели Golf R32, что позволило очень быстро переключаться и стало популярным в спортивных автомобилях. Ferrari также перешла на эту систему в 2012 году.
Технология вариаторов (CVT) также развивалась. Несколько автопроизводителей, включая Saturn, Mini и Ford, предлагали свои варианты CVT, но в конечном итоге они ушли от этого направления. В то время как Nissan представила свой Xtronic CVT, который стал стандартом для многих их автомобилей, включая Maxima и Murano.
Следующие 7 лет были периодом интенсивного развития автоматических трансмиссий, и многие автомобили перешли либо на многоступенчатые автоматические коробки передач, либо на вариаторы. Благодаря улучшенной электронике и механизмам автоматические коробки стали более быстрыми и экономичными, чем механические коробки передач.
