Когда, где и кто изобрёл автоматическую коробку передач?

Автоматические коробки передач пришли в автомобильный мир из судостроения. В 1903 г. немецкий профессор Феттингер изобрел гидродинамическую передачу, позволявшую «развязать» без потери мощности судовой двигатель и гребной винт. Так появилась на свет гидромуфта, которая до сих пор исправно трудится в каждом «автомате» .

Первые, кто поспешил избавиться от необходимости ворочать рычагом КПП и каждый раз выжимать сцепление, стали, безусловно, янки. Знаменитые коробки Hydramatuc в автомобилях Oldsmobile появились еще в 1940 г. И с тех пор принципиально в «автоматах» ничего не изменилось. Он по-прежнему состоит из 2 больших частей Р гидротрансформатора и, собственно, редуктора.

Гидротрансформатор

В автоматической коробке он заменяет сцепление Р обеспечивает плавное трогание автомобиля с места и сглаживает рывки при переходе с одной передачи на другую. По сути, это та же гидромуфта Феттингера, но модифицированная под автомобиль. Принцип ее работы таков: в закрытом объеме двигатель вращает колесо с лопатками (насосные) , которое подхватывает масло и отбрасывает на другое колесо с аналогичными лопатками, но повернутыми в другую сторону (турбину) , которое уже вращает входной вал коробки. Для увеличения крутящего момента инженеры поместили между ними третье колесо Р реактор, лопатки которого имеют свой угол наклона и таким образом «подкручивают» турбину, увеличивая передаваемый крутящий момент. Так как в гидротрансформаторе нет жесткой механической связи, при небольших оборотах двигателя ведомое колесо может оставаться неподвижным (автомобиль стоит с включенной передачей) , а при увеличении оборотов двигателя за счет вязкости масла оно начинает плавно раскручиваться (машина трогается и набирает скорость) . При переключении передач насосные и турбинные колеса также вращаются с разными скоростями, но это не приводит к разрыву потока мощности, а следовательно и к рывкам автомобиля, как это иногда бывает у начинающих водителей, которые постигают азы управления машиной с обычной механической коробкой передач.

Коробка передач

В «автоматах» все пары шестерен находятся в постоянном зацеплении и объединены в один планетарный редуктор. Это позволяет получить в одном компактном и функционально законченном механизме сразу несколько ступеней. А переключать их можно замыкая между собой несколько шестеренок или на корпус, с помощью тормозных лент или фрикционов (пакетов дисков, сжимаемых и разжимаемых с помощью гидравлики) . Изначально для заднеприводных машин конструкция позволяла получить 3 передачи, коих для тех времен вполне хватало. Но с распространением переднего привода конструкторы разработали новые схемы и получили уже 4 ступени. Для современных моделей разработано и уже выпускается 5-ти- и даже 6-тиступенчатые «автоматы» !
Кстати, многие упрекают АКП в недостаточно быстром переключении передач. Меж тем, конструкторы с самого начала были озабочены обратным Р борьбой с излишне быстрым срабатыванием гидроприводов включения фрикционов. Чтобы обеспечить плавное переключение передач, нельзя допускать даже кратковременного рассоединения двигателя и трансмиссии Р за это время двигатель успеет раскрутиться до максимальных оборотов и последующее включение произойдет с ударом. Поэтому включение следующей ступени в «автоматах» обычно производится до того, как выключилась предыдущая. Это называется перекрытием передач, а гидромуфта сглаживает это перекрытие, позволяя машине плавно перейти на следующую скорость.
Излишние потери в гидротрансформаторе, когда двигатель уже работает на максимальных оборотах, а ведомое колесо еще не раскрутилось, заставили инженеров искать пути повышения КПД и снижения расхода топлива. Гидротрансформаторы стали блокируемыми, т. е. после включения нужной передачи между насосным и турбинным колесами включалась жест кая связь, как в механической муфте сцепления, правда, блокировка не распространялась на первую передачу.

Электроника

Конец 80-х гг. прошлого века