Redakcija Reklama Prenumerata Leidiniai Archyvas
Leidiniai: Metai:

Nieko ypatingo - tai automatas

Keli šventiškai apsitaisę keleiviai sulipa į nedidelį atvirą automobilį. Vairuotojas pastumia ir fiksuoja prie vairo styrančią pavarų perjungimo svirtį. Automobilis krūpteli, vairuotojas atleidžia stabdžio pedalą ir, lengvai spausdamas akceleratorių, nuvažiuoja akmenimis grįsta gatve. Vaikai, bėgdami iš paskos, džiūgauja, – važiuoja. Nieko ypatingo, pasakytume – automatas... Tačiau veiksmas vyksta 1902 metais, ekipažo nariai tiktų mums į prosenelius, o vairuotojas tvirtai laiko „De Dion Bouton – Populiar“ automobilio vairą.

Beje, įžangoje aprašyto dviem pedalais valdomo automobilio pavarų dėžė – dar ne automatas nūdienos supratimu. Tai buvo mechaninė pavarų dėžė, turėjusi dvi pavaras į priekį, o kadangi kiekviena pavara turėjo savo frikcinę movą, dėl tokios konstrukcijos sankaba tapo nebereikalinga. Tokių automobilių „De Dion Bouton“ gamykla pagamino keletą dešimčių tūkstančių egzempliorių. Vis dėlto automobiliai su pavarų perjungimo svirtimi prie vairo ir valdymu dviem pedalais buvo užmiršti daugiau nei 30 metų.

Tačiau ir per šį laikotarpį konstruktoriai ne kartą stebino įvairiais diržinės ir frikcinių transformatorių pavarų sprendimais. Frikciniame transformatoriuje sukantysis velenas perduodavo sukimo momentą varomajam besiliečiančiais paviršiais. Transformatoriai būdavo šoniniai, toroidiniai, išoriniai daugiadiskiniai, bet visiems, keičiant pavaras, reikėjo specialios valdymo sistemos. Frikcinės pavaros automobiliuose tebeliko eksperimentinės. Tik šoninės trinties transformatorius nedidelėmis partijomis dvidešimtajame dešimtmetyje montavo į lengvus vokiškus automobilius „Grade“, amerikietiškus „Metz“.

Diržinė pavara, kėlusi abejonių gamintojams (tai turėtų būti atskiras pasakojimas), pirmiausia įsitvirtino Vakarų Europoje. Konstruktoriai, kūrę diržinę pavarą, suvokė: jai reikia sudėtingo specialaus valdymo, kad diržas „liptų-leistųsi“ skriemuliais. Danų konstruktoriaus Huub van Doorne su užsidegimu kurta, tobulinta ir išbandyta diržinė pavara vėliau, šeštąjį dešimtmetį, DAF pristatyta kaip revoliucingasis „Variomatic“.

Tačiau grįžkime į Jungtines Amerikos Valstijas, automatinės pavaros tėvynę. Šios šalies automobilių firmos 1930 metais sukūrė daugybę automatiškai valdomųklasikinės sankabos variantų – hidraulinės, pneumatinės ir t.t. Sankaba dažniausiai išsijungdavo-įsijungdavo nuo daviklių, reaguojančių į stabdžio pedalo paspaudimą ir akceleratoriaus pedalo padėtį, komandų. Tačiau vėliau inžinieriai nusprendė, kad pati paprasčiausia ir patikimiausia vis dėlto būsianti mechaninė konstrukcija.

Viena iš įdomiausių ir originaliausių sankabos konstrukcijų montuota amerikietiškuose autobusuose „Yellow Coach“ ir lengvuosiuose „Nash“. Juose naudotas laiko patikrintas sprendimas – išcentrinis mechanizmas ir...būgninis stabdys. Pagrindinė konstrukcijos detalė – diskas, ant kurio tvirtinosi dvi trinkelės – sukantieji sankabos elementai, o diskas tuo pačiu atliko ir smagračio vaidmenį. Būgnas, apgaubęs trinkeles per specialią įvorę, sujungtas su pirminiu pavarų dėžės velenu. Tarp trinkelių stovėjo strypai su atspaudžiančiomis spyruoklėmis – visai kaip būgninių stabdžių sistemoje. Kai variklis išjungtas arba automobilis stovi vietoje, spyruoklės trinkeles spausdavo nuo būgno disko centro link. Vos variklis pasiekdavo 400 apsukų per minutę, išcentrinis mechanizmas pradėdavo trinkeles spausti prie būgno. Visiškai sankaba įsijungdavo esant 1000 apsukų per minutę.

Stabdymui varikliu buvo numatytas specialus įtaisas. Tarp pirmos įvorės, jungusios diską-smagratį su variklio alkūniniu velenu, ir antrosios, jungusios būgną su pavarų dėžės velenu, stovėjo ritininis laisvos eigos mechanizmas. Jis leido suktis pirmajai įvorei antrosios atžvilgiu laikrodžio rodyklės sukimosi kryptimi. Tokiu būdu varikliu galima buvo stabdyti netgi išjungus sankabą.

Tačiau šios sudėtingos mechaninės konstrukcijos kūrimo ir tobulinimo darbai ketvirtąjį praėjusio amžiaus dešimtmetį laipsniškai nusilpo, nes jas ėmė keisti hidraulinės automatinės pavarų dėžės. Tačiau išcentrinės sankabos nedingo – jos šiandien montuojamos motoroleriuose, kai kurių klasių kartinguose, žemės ūkio technikoje.

Praėjusio amžiaus ketvirtojo dešimtmečio pačioje pabaigoje pasaulio automobilių istoriją gerokai pakoregavo„Oldsmobile“. Firma, kuri nuo pat motorizacijos aušros dalyvavo automobilio kūrimo lenktynėse, šį kartą vėl stebino pirkėjus.1939 metais spalio mėnesį „Oldsmobile“ pristatė pirmąją pasaulyje automatinę pavarą „Hydra-Matic“, kurios kūrimas tęsėsi nuo 1934 metų – tada buvo sudaryta speciali grupė, vadovaujama Earlo Thomsono. Pirmiausia 1935 metais buvo suprojektuota pusiau automatinė pavara. Keturių laipsnių planetinė dėžė reikalavo sankabos tik pradedant judėti ir sustojant. Apsukų diapazonas – aukštas arba žemas – pasirenkamas rankiniu būdu, o pavarų perjungimas vyko automatiškai. Klasikinę trinties sankabą pakeitus hidrauline, buvo sukurta pavarų dėžė „Hydra-Matic“. Hidraulinė sankaba arba hidraulinė mova – tai hidrodinaminė perdava, susidedanti iš dviejų darbinių dalių – siurbliaračio ir turbinračio, kurio veikimo principą pritaikė dar 1905 metais vokiečių išradėjas Hermann’as Föttinger’is . 1939 metais su 57 dolerių priemoka buvo galima įsigyti „Oldsmobile“ su 6 ar 8 cilindrų varikliu ir keturių laipsnių automatu, valdomu naudojant svirtį, įtaisytą prie vairo. Pirmaisiais gamybos metais buvo parduota 20 000 automatų. Po poros metų, 1941–aisiais, pagaliau sublizgėjo ir „Cadillac“ – antroji firma, pasiūliusi „Hydra-Matic“ pavarų dėžę. Netrukus sustiprinti „Hydra-Matic“ dirbo tankuose ir šarvuotose automobiliuose II pasaulinio karo frontuose.

Dar nepasibaigus karui, ekonomistai ir gamintojai prognozavo, kad artėja didžiulė automobilių paklausa. Tačiau turėjo praeiti šiek tiek laiko, kol gamyklos, baigusios vykdyti karinius užsakymus, pertvarkė cechus taikios produkcijos gamybai. Daugumai firmų tai buvo aktyvaus veržimosi į rinkas metas. „Oldsmobile“ pardavė „Hydra-Matic“ pavarų dėžės licenciją „Kaiser“, „Nash“, „Hudson“, „Lincoln“ gamykloms.Šias pavarų dėžes taip pat įsigijo anglai ir statė į „Bentley“ ir „Rolls-Royce“. Įdomu tai, kad senieji „Hydra-Matic“ neturėjo Park padėties – automobilį vairuotojas palikdavo svirtį pastatęs ties Revers padėtimi. Park padėtis buvo įdiegta vėliau, tuo galima buvo atskirti, kad tai naujos versijos „Hydra-Matic“. Siekiant sušvelninti pavarų persijungimą, hidraulinė sankaba buvo pakeista į ... dvigubą hidraulinę sankabą.

1948 metais „Buick“ 8 cilindrų modeliuose pristatė dviejų pakopų pavarų dėžę „Dynaflow“ su hidrodinaminiu transformatoriumi ir automatiniu žemo bei aukšto apsukų diapazono bėgių perjungimu. Šiandien mus stebintų dviejų pakopų pavarų dėžė, tačiau tada buvo tikimasi, kad kiekvienai įjungtai pavarai traukos jėgą ir greitį papildomai keis naujasis hidrodinaminis transformatorius. Ir iš tiesų sprendimas buvo puikus – po metų „Packard“ pristatė taip veikiantį „Ultramatic“, o 1950 metais automatą „Powerglide“ „Chevrolet“ montavo net į populiariuosius lengvųjų automobilių modelius. Konkurentams „Ford“, AMC, „Studebaker“ nebuvo pasirinkimo – turėjo sekti paskui GM. 1950 metų pradžioje „Borg-Warner“ firmoje buvo suprojektuota nauja trijų greičių automatinė pavarų dėžė ir minėtos bendrovės savo modeliuose pradėjo naudoti šiuos automatus. Padiktuotas būtinumas montuoti automatines pavarų dėžes, variklių galios varžybos ir kėbulų keitimo tempas, greitai pakeitė automobilistų madas salonuose ir keliuose. 1957 metais netgi jau 84 procentai amerikiečių automobilių turėjo tik du pedalus.

Hidrauliniai transformatoriai ir movos pradėti naudoti vikšriniuose automobiliuose, sunkvežimiuose, autobusuose, šilumvežiuose, laivuose ir metalo pjovimo staklėse, gręžimo agregatuose, žemkasėse, šachtinėse mašinose, garo turbinose ir kt. Greitai buvo pastebėta, kad mašinoms, dirbančioms su automatine pavara, eksploatacinis greitis sunkiomis ar miesto sąlygomis yra lygus arba didesnis už mašinos su mechanine pavara greitį – sugaištama mažiau laiko greičių pavaroms perjungti, o sykiu geriau išnaudojama variklio galia. Pirmieji automatai, naudoti sunkiuosiuose automobiliuose, buvo tie patys, tik sustiprinti „Hydra-Matic“. Juose buvo padidintas hidraulinės sankabos skersmuo, galėjęs perduoti didesnį sukimo momentą. Reikšmingesnės permainos autobusų bei krovininių automobilių šeimynoje įvyko pristačius „Powermatic“, „Twin-Disc“ ir “Torqmatic“ šešių pavarų dėžes su hidrotransformatoriumi bei atskirai įmontuota hidrauline mova, dirbančia stabdymo režimu – retarderiu. Jis įjungiamas paspaudus atskirą pedalą: po kelių sekundžių, kol movos ertmė prisipildo alyvos, turbinratis įsisuka ir automobilis stabdomas, kad neperkaistų alyva, prietaisų skydelyje užsidega atskira signalinė lemputė.

Iki šiol kalbėjome apie pavarų dėžes, kur hidrotransformatorius sujungtas su pavarų dėže lygiagrečiai, jas gamino firmos „Chevrolet“, „Allison“, „Renk“. Kitokį konstrukcinį sprendimą turėjo „Caterpillar“ ir „Voith“ automatinės pavarų dėžės. Jų ypatumas – variklio sukimo momento perdavimo paskirstymas į dvi lygiagrečias atšakas – hidraulinę ir mechaninę. Kai pradedama judėti, pavarų dėžėje variklio sukimo momentas perduodamas iš dalies per hidrotransformatorių, iš dalies – mechaniniu būdu per krumpliaračius. Hidrotransformatorius pradinėje stadijoje perduoda didesnį sukimo momentą negu mechaninė dalis, todėl sunkvežimis ar autobusas greitėja tolygiai, be trūkčiojimų. Augant greičiui, vis didesnė sukimo momento dalis perduodama per krumpliaračius, o kai hidrotransformatorius pasiekia maksimalų naudingo veiksmo koeficientą, įsijungia antra pavarų dėžės pakopa, perduodanti sukimo momentą vien krumpliaračiais, po to – trečia ir, jei yra – ketvirta. Vokietijos firmos „Voith“ pavarų dėžės septintajį dešimtmetį tapo labai populiarios tarp miesto autobusų gamintojų, tokių kaip MAN, „Mercedes-Benz“, „Büssing“, „Henschel“, „Krauss-Maffey“, „Berliet“, „Saurer“, „Hino“ ir kt.

Saulius VENCLOVA

"Transporto pasaulis"
Rugsėjis Nr.9 (93)

"Linava" informuoja

Kronika

Naujienos

Nekrologas - Rimantas Budrevičius 1966-01-12–2008-09-06

Eismas

Atsakomybė gelbsti gyvybes

Svarbiausia - išmokyti galvoti

Ekologija

Transporto paslaugų verslas ir aplinkosauga: kaip sumažinti oro taršą

Geriausieji

Rinkos lyderių rinkimai Vokietijoje

Priekabų ūkis

"Krone" naujovės - IAA parodoje

Tendencijos

Pokyčiai antrinėje krovininių automobilių rinkoje

Tradicijos

Dvyliktosios: pro skausmo ašaras...

Lietuvoje ir pasaulyje

Naujienos

Rudeninė logistikos šventė

Žinotina

Geriausios poilsio aikštelės prie Vokietijos automagistralių

Perspektyvos

Vandenilio energetikos plėtra turėtų paspartėti

Keleivinis transportas

Pirmasis pusmetis keleivių vežėjams – prieštaringas

SOR - ekonomiškas darbštuolis

Technika

EGR ir Euro 5: kaip tai padarė MAN

Teisė

Transporto priemonių konfiskavimas

Muziejus

Nieko ypatingo - tai automatas