תיבת הילוכים חצי־אוטומטית

תיבת הילוכים חצי אוטומטית היא סוג של תיבת הילוכים ידנית שהשימוש בה אינו דורש הפעלת מצמד.

אופן פעולה של תיבת הילוכים רובוטית

במתכונת רגילה של ייצור המוני של מכוניות, דוושת הקלאץ' של תיבה רובוטית דומה לדוושת מצמד של תיבת הילוכים ידנית, חוץ מידית הילוכים זזה קדימה ואחורה כדי להעלות ולהוריד הילוכים, במקום תבנית בצורה של H. בבוגאטי ויירון משתמשים בתיבה 7 הילוכים. בפורמולה אחד, הותאמה המערכת כך שתתאים להגה בצורה של שתי ידיות, לחיצה על הידית הימנית מעבירה להילוך גבוה יותר (מעלה הילוך), ואילו לחיצה על הידית השמאלית מורידה הילוך.

חיישני אפקט-הול חשים את כיוון העברת הילוך, יחד עם חיישן בתוך תיבת הילוכים שחש את המהירות ואת ההילוך הנבחר, המידע מוזן לתוך יחידת עיבוד המרכזית (מחשב). ואז היחידה קובעת את התזמון הטוב ביותר הנדרש עבור העברה חלקה של הילוך עולה או יורד, בהתבסס על המידע הנקלט מתוך שני החיישנים וכן גורמים אחרים כגון: סיבובי מנוע, בקרת יציבות אלקטרונית, מיזוג אוויר ולוח המחוונים. אפקט הול

יחידת העיבוד המרכזית מפעילה את יחידה האלקטרו-מכנית אשר משלבת או מנתקת את המצמד, הנשאר בסנכרון מלא עם פעולת שילוב ההילוך שהנהג החל לבצע. היחידה האלקטרו-מכנית כוללת מנוע בעל תנועה ליניארית (קווית) המוצמד למערכת הילוכים לצורך השגת מנוע בעל תנועה ליניארית; המנוע עושה שימוש בנוזל הבלמים של מערכת הבלמים, שמפעיל בוכנה הידראולית המניעה את המנוע הראשי של המצמד. חלק מהיחידה האלקטרו-מכנית-מנוע בעל התנועה הקווית (ליניארית).

הכוח של המערכת טמון בעובדה שציוד אלקטרוני יכול להגיב הרבה יותר מהר ומדיוק יותר מבן אדם, ולוקח את היתרון של דיוק של אותות אלקטרוניים כדי לאפשר את פעולת המצמד ללא התערבות של הנהג. כדי לחנות, לנסוע ברוורס ולנטרל את ההילוכים, הנהג חייב למשוך את שתי הידיות בהגה ביחד. אחרי שהוא יעשה זאת, המכונית תעשה את אחת משלוש האפשרויות. יש צורך במצמד רק כדי להתניע את המכונית. להעלאת הילוך מהירה, את כוח המנוע ניתן לנתק, ואת הקולר ניתן לשחרר עד שהמנוע יורד למהירות הדרושה עבור ההילוך הבא. על מנת ששיניים של הקולר יחליקו לתוך השיניים של הטבעת לא רק במהירות, אלא גם חייבים להתאים למקום. זה מחייב חיישנים שימדדו לא רק את המהירות, אלא גם את המיקומים של השיניים, וזה יכול לחייב את המצערת צריכה להיפתח בצורה רכה או קשה. העברת הילוכים מהירה יותר מצריכה טכניקות כמו: power shifting. דורשים תיבת הילוכים קשה או מצמד "כבד" או אפילו תיבת הילוכים בעלת שני מצמדים.

מרוצים

התכנית "Car Crazy" עשתה פרק על "Le Mans Museum of the Automobile", ולפי התכנית ידית החלפת-הילוכים נמצאה בשימוש כבר משנת 1912 עם מכונית מרוץ-לה מאנס. המערכת נמצאה בתוך גלגל ההגה. התיבה הרובוטית נבדקה על ידי צוות Lotus במרוצי פורמולה אחד. השימוש הראשון בתיבה רובוטית במרוצים היה מתחילת 1970. עם זאת, בשנת 1989, ג'ון ברנארד ו-Harvey Postlethwaite, המהנדסים והמעצבים של חברת פרארי, יצרו תיבת הילוכים חצי-אוטומטית הנמצאה בשימוש במכונית Ferrari 640 single-seater. למרות הבעיות הקשות שהיו בבדיקות, המכונית הראשונה בעלת התיבה הרובוטית זכתה במרוץ-פורמולה אחד על ידי הנהג נייג'ל מנסל. מאז שנת 1994 תיבת הילוכים חצי-אוטומטית שולטת מבחינת הטכנולוגית. מכונית ה-F1 האחרונה שצוידה עם תיבת הילוכים ידנית היה בשנת 1995.

קרייזלר

התיבה הראשונה [M4/Vacamatic Transmission 1941] החצי אוטומטית שווקה על ידי קרייזלר. זה היה ניסיון להתחרות נגד תיבות הילוכים האוטומטיות של יצרניות רכב אחרות, בכל זאת עדיין היה קלאץ בתיבת ההילוכים חצי-אוטומטית של קרייזלר, ההבדל העיקרי היה תוספת של נוזל המקשר בין המנוע לקלאץ', וכן את מנגנון העברת הילוכים. בנהיגה רגילה, המצמד לא היה בשימוש. התמסורת עצמה הייתה מסונכרנת באופן מלא בדגם ה-ידני. עם ארבעה הילוכים קדימה, אחד לאחור, העברת הילוכים נעשתה 'אוטומטית' על ידי משאבת בוכנה,[מוקדם, M4-Vacamatic] או בוכנה הידראולית [מאוחר, M6-Presto-Matic ].

Packard

כמעט בו זמנית לשיווק התיבה של קרייזלר, היצרנית פאקרד הציגה את Electro-Matic clutch, שהייתה מופעלת על ידי בוכנה-ואקום, לרוב המכוניות ציידו בכפתור "כבוי". ככל הנראה בשל העובדה כי המערכת הייתה במידת מסוימת לא יציבה כאשר המנוע התחמם. המערכת של היצרנית Packard שולבה עם התמסורת הרגילה שלהם ולכן צורת הזזה ההילוכים נשארה בצורה של H.

פולקסוואגן

הרבה לאחר מכן, הגיעה החיפושית עם אופציה לתיבת הילוכים "Autostick" שהייתה במהותה תיבה ידנית ללא מצמד עם שלושה הילוכים קדימה.

מרצדס בנץ

מרצדס השתמשו במערכת דומה של VW Autostick, לתיבה של מרצדס קראו Hydrak. לתיבת הילוכים של מרצדס-Hydrak היה פגם גדול והוא היה אספקת השמן עבור ממיר המומנט שהיה אטום בתוך הממיר עצמו ולא יכול להסתובב באמצעות משאבה וגם כי לא היה מצנן שמן. הייתה התחממות בפרקי זמן קצרים מה שנגרם מיותר מדי שמן ואז היו נשרפים האטמים של ממיר ואז זה היה מצריך החלפה של האטמים.

סיטרואן

סיטרואן היא היצרנית היחידה שהתחייבה להשתמש רק בתיבת הילוכים חצי-אוטומטית. בשנת 1955 הופיעה לראשונה התיבה במכונית-סיטרואן DS, על מנת לבחור את ההילוכים התיבה צוידה במערכת הידראולית וכן במצמד רגיל עם מנוע סרוו-הידראולי. התיבה הייתה ללא מצמד והזזה של ידית הילוכים הייתה בטור אחד. בסיטרואן 2CV התיבה נקראת בשם Trafficlutch, התיבה צוידה עם מצמד צנטריפוגלי מה שאפשר לשנות ללא המצמד את ההילוך הראשון והשני [רק בנסיעה בעיר]. הכינוי שנתנו לתיבה הרובוטית של סיטרואן DSבארצות הברית היה "Citro-Matic". אחר כך, בשנת 1970 סיטרואן הוסיפה את האופציה של תיבה החצי אוטומטית בדגמי משפחתיות ומכוניות הסלון, הדגמים: GS ו CX הגיעו עם אפשרות של 3 הילוכים, תיבת ההילוכים החצי-אוטומטית כונתה בשם: "C matic" . השיטה הזאת הייתה פשוטה יותר מאשר השיטה הקודמת-ידית הילוכים המותקנת ברצפה, המופעלת בלחיצה קדימה ולאחור, ומפעילה מתג ושורת מוטות בוררי הילוכים רגילים, היה נוזל המקשר בין ממיר מומנט לצלחת המצמד הרטובה שהיה מנתק ומחבר על ידי שסתום אלקטרוני מבוקר על ידי מתג. תיבת-ההילוכים החצי אוטומטית של סיטרואן נבנתה בתקופה שלא נעשה שימוש באלקטרוניקה, כל המכלול של בחירת הילוכים התבצע על ידי העברה פשוטה של ידית הילוכים מהילוך אחד להילוך הבא.

NSU

יצרן רכב הגרמני NSU ייצר בשנת 1960 תיבה חצי אוטומטית למנוע רוטורי עבור הדגם Ro80 שהייתה מכונית סלון סגורה, המערכת הייתה דומה למערכת של סיטרואן, ההבדל שהיה זה כפתור חשמלי שהיה על מוט הילוכים שנועד לנתק/לחבר את המצמד מהמנוע.

הונדה

הונדה שיווקו גם מכוניות וגם אופנועים עם תיבת הילוכים חצי אוטומטית שנקראה Hondamatic. השיווק היה בשנות ה-70 ובתחילת שנות ה-80 . התיבה לעיתים קרובות כונתה 'Bang-O-Matic' על ידי מכונאים. העיצוב היה ראוי לציון, שכן הוא שמר מהמנוע לבצע בלימה על ידי ביטול של האטה בין ההילוכים הראשון והשני.

דייהטסו

דייהטסו 993cc הוצגה בשנת 1985 עם תיבת הילוכים חצי-אוטומטית עם אפשרות של 2 הילוכים, אשר הייתה דומה לתיבה האוטומטית הרגילה עם ממיר מומנט וגיר פלאנטרי.