ناقل حركة يدوي آلي

ناقل الحركة اليدوي الآلي ( AMT ) هو نوع من أنواع نواقل الحركة المستخدمة في المركبات . وهو في الأساس ناقل حركة يدوي تقليدي ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]} مزود بنظام تشغيل آلي لتشغيل القابض و/أو تغيير التروس .

العديد من الإصدارات المبكرة من هذه النواقل شبه الأوتوماتيكية ، مثل Autostick ، تتحكم تلقائيًا في القابض فقط - غالبًا باستخدام أشكال مختلفة لتشغيل القابض ، مثل التشغيل الكهروميكانيكي أو الهيدروليكي أو الهوائي أو الفراغي ^{[ 6 ] [ 7 ]} - ولكنها لا تزال تتطلب تدخلًا يدويًا كاملًا من السائق لبدء تغيير التروس يدويًا. تُعرف هذه الأنظمة التي تتطلب تغييرًا يدويًا أيضًا باسم الأنظمة اليدوية بدون قابض . ^{[ 8 ]} أما الإصدارات الحديثة من هذه الأنظمة الأوتوماتيكية بالكامل ، مثل Selespeed و Easytronic ، فتستطيع التحكم في كل من تشغيل القابض وتغيير التروس تلقائيًا، عن طريق وحدة تحكم إلكترونية (ECU) ، وبالتالي لا تتطلب أي تدخل يدوي أو إدخال من السائق لتغيير التروس. ^{[ 9 ] [ 10 ]}

ازداد استخدام ناقلات الحركة الأوتوماتيكية الحديثة التي يتم التحكم فيها بواسطة الكمبيوتر في سيارات الركاب خلال منتصف التسعينيات، كبديل رياضي أكثر لناقل الحركة الأوتوماتيكي الهيدروليكي التقليدي. وخلال العقد الثاني من الألفية، حلت ناقلات الحركة ثنائية القابض محل ناقلات الحركة الأوتوماتيكية إلى حد كبير ، لكنها ظلت شائعة في السيارات الصغيرة في أوروبا وبعض الأسواق النامية ، وخاصة الهند ، حيث تُفضل بشكل ملحوظ على ناقلات الحركة الأوتوماتيكية التقليدية وناقلات الحركة المتغيرة باستمرار (CVT) نظرًا لانخفاض تكلفتها. ^{[ 11 ]}

يمكن أن تكون ناقلات الحركة اليدوية الآلية شبه آلية أو آلية بالكامل . وقد استُخدمت على مر السنين أنظمة مختلفة لأتمتة القابض و/أو تغيير السرعات، ولكنها تستخدم عمومًا إحدى طرق التشغيل التالية للقابض و/أو تغيير السرعات: التشغيل الهيدروليكي أو الكهروهيدروليكي ، ^{[ 12 ]} أو الكهروميكانيكي ، ^{[ 13 ]} أو الهوائي ، ^{[ 6 ] [ 14 ] [ 15 ] أو} الكهرومغناطيسي ، ^{[ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]} أو حتى الكهربائي البحت باستخدام محرك كهربائي .

يتم التحكم الآلي في تغيير التروس، وتفعيل القابض، وتوقيت تغيير التروس، ومطابقة سرعة المحرك، وذلك عبر أجهزة استشعار إلكترونية، وحواسيب، ومحركات. ^{[ 13 ] [ 19 ]} عند تغيير التروس، يختار السائق الترس المطلوب باستخدام ذراع ناقل الحركة ، بينما تقوم أجهزة الاستشعار الإلكترونية والمحركات المتصلة بوحدة التحكم الإلكترونية ( TCU ) أو المعالج الدقيق بتشغيل القابض ودواسة الوقود تلقائيًا لمطابقة سرعة المحرك وإعادة تعشيق القابض في أجزاء من الثانية. كما يتم التحكم إلكترونيًا في نقل عزم الدوران والطاقة إلى عجلات القيادة. تعمل معظم التطبيقات الحديثة لهذه الوظيفة في وضع تسلسلي، حيث يمكن للسائق تغيير التروس للأعلى أو للأسفل بمقدار ترس واحد فقط في كل مرة. ومع ذلك، لا ينطبق هذا على جميع نواقل الحركة الحديثة. على سبيل المثال، يمكن لناقل الحركة "SMG" من BMW وناقل الحركة "F1" من Ferrari تخطي بعض التروس عند تغييرها للأعلى أو للأسفل، عند اختيار التروس يدويًا عبر أزرار تغيير السرعة المثبتة على عجلة القيادة، كما هو الحال في معظم نواقل الحركة الحديثة. ستحتفظ ناقلات الحركة اليدوية القديمة الخالية من القابض (معظمها قبل التسعينيات) بمقابض تغيير السرعات ذات النمط H، بالإضافة إلى بوابة تغيير السرعات، وستتطلب من السائق اختيار نسب التروس المطلوبة يدويًا. أما القابض، فسيكون وحدة يتم التحكم فيها بواسطة محرك مؤازر ، متصلة بمجموعة متنوعة من المشغلات ، وملف لولبي ، ومستشعرات تتحكم في القابض تلقائيًا.

يُعد نظام "القابض الإلكتروني" وسيلة بديلة أخرى لأتمتة القابض . يستخدم هذا النظام عادةً مشغلًا كهربائيًا ومستشعرات إلكترونية ، تحل محل وصلة القابض الميكانيكية أو وصلة القابض الهيدروليكية، لمراقبة موضع القابض والتحكم فيه، مما يستبدل تمامًا الوصلة الهيدروليكية بين القابض الميكانيكي والدواسة نفسها بمشغل كهروميكانيكي واحد. ^{[ 20 ] [ 21 ] [ 22 ]}

بحسب التصميم والبنية الميكانيكية، تقوم بعض ناقلات الحركة اليدوية الآلية (وخاصةً الحديثة منها) بتغيير التروس تلقائيًا عند نقاط مناسبة (مثل ناقل الحركة الأوتوماتيكي التقليدي )، بينما تتطلب ناقلات الحركة اليدوية شبه الأوتوماتيكية التقليدية وناقلات الحركة اليدوية بدون قابض من السائق اختيار الترس يدويًا حتى عند وصول المحرك إلى أقصى سرعة دوران، لأنها تُؤتمت جزءًا فقط من ناقل الحركة (وهو القابض)، ولا تُغير التروس تلقائيًا. ^{[ 23 ]} على الرغم من التشابه الظاهري، تختلف ناقلات الحركة اليدوية الآلية اختلافًا كبيرًا في طريقة عملها الداخلية و" إحساس " السائق عن ناقل الحركة اليدوي الآلي ، الذي يُعد ناقل حركة أوتوماتيكيًا (يستخدم محول عزم الدوران بدلًا من القابض كما في ناقل الحركة اليدوي الآلي، لإدارة الوصلة الميكانيكية بين ناقل الحركة والمحرك) مع إمكانية تجاوز كمبيوتر ناقل الحركة الأوتوماتيكي، وتغيير التروس يدويًا. ^{[ 24 ]}

يمكن لناقلات الحركة الأوتوماتيكية الإضافية أن تعمل كعلبة تروس يدوية عادية (مع ذراع تغيير يدوي)، بينما لا تحتاج ناقلات الحركة الأوتوماتيكية المدمجة إلى تصميم تغيير تروس "عادي"، لذا يمكن تصميمها بتصميم تغيير تروس أوتوماتيكي مُحسَّن (والذي يتطلب نمطًا غير معتاد للتغيير اليدوي). تحتوي ناقلات الحركة الأوتوماتيكية المدمجة إما على أسطوانات اختيار التروس (والتي تسمح فقط بالتغيير التسلسلي ولا تسمح بتجاوز التروس، ولكن هذا النظام غير مكلف نسبيًا لأنه يحتاج إلى مشغل واحد فقط)، أو مشغلات فردية. تتطلب أنظمة المشغل الفردي مشغلًا واحدًا لكل جلبة تغيير تروس (وهذا هو سبب ارتفاع تكلفة هذا النوع من الأنظمة، ولكنه أيضًا أسرع في التغيير). يمكن أن تكون المشغلات إما كهروهيدروليكية (أكثر تكلفة، ولكنها أسرع، ومناسبة لأنظمة المشغل الفردي، وتسمح بعزم دوران أعلى)، أو كهروميكانيكية (أقل تكلفة، ولكنها عادةً ما تكون محدودة بـ 250 نيوتن متر (184.5 رطل-قدم ) من عزم دوران إدخال علبة التروس). يرجع هذا الحد إلى أن قوة تشغيل القابض تزداد مع زيادة عزم الدوران، وأوقات تغيير التروس القصيرة. المحركات الكهروميكانيكية هي مجرد محركات كهربائية ، واستخدام محركات أكبر يقلل من ديناميكيتها نظرًا لعزم القصور الذاتي العالي (وهو ما لا يُناسب تغيير السرعات السريع)، كما أن المحركات الأكبر تُزيد الضغط على النظام الكهربائي للسيارة بجهد 12 فولت. ونتيجةً لذلك، يُمكن الحصول إما على تغيير سرعات بطيء وبطارية رصاص حمضية كبيرة جدًا (غير مناسبة للسيارات)، أو تغيير سرعات سريع وبطارية أصغر (تعمل حتى عزم دوران 250 نيوتن متر).

تعمل ناقلات الحركة الأوتوماتيكية الحديثة، مثل ناقل الحركة الأوتوماتيكي من سوزوكي وناقل الحركة Easy-R من داسيا/رينو ، عادةً بالتزامن مع التحكم الإلكتروني في الخانق لبدء تغييرات التروس بناءً على عدد دورات المحرك في الدقيقة و/أو موضع الخانق.

يعود أصل ناقل الحركة اليدوي الآلي إلى نواقل الحركة اليدوية القديمة التي لا تحتوي على قابض ، والتي بدأت بالظهور في سيارات الإنتاج الضخم في أربعينيات وخمسينيات القرن العشرين. وقد طُرح مثال مبكر لهذا النوع من نواقل الحركة مع سيارة هدسون كومودور عام 1942، تحت اسم "درايف ماستر" . كانت هذه الوحدة عبارة عن ناقل حركة شبه آلي مبكر ، مبني على تصميم ناقل الحركة اليدوي التقليدي الذي يستخدم نظام قابض يعمل بالشفط ويتم التحكم فيه بواسطة محرك مؤازر، مع ثلاثة أوضاع مختلفة لتغيير التروس، بضغطة زر واحدة: تغيير التروس يدويًا مع تشغيل القابض يدويًا (يدوي بالكامل)، وتغيير التروس يدويًا مع تشغيل القابض آليًا (شبه آلي)، وتغيير التروس آليًا مع تشغيل القابض آليًا (آلي بالكامل). ^{[ 25 ] [ 7 ] [ 26 ]}

من الأمثلة المبكرة الأخرى سيارة سيتروين DS موديل 1955 ، التي استخدمت ناقل حركة "BVH" رباعي السرعات. اعتمد هذا الناقل شبه الأوتوماتيكي على قابض آلي يعمل بنظام هيدروليكي . كما اعتمد اختيار التروس على النظام الهيدروليكي، إلا أن نسبة التروس كانت تتطلب من السائق تحديدها يدويًا. أما سيارة رينو دوفين موديل 1956، فكانت مزودة بناقل حركة يدوي ثلاثي السرعات مع قابض آلي اختياري من نوع Ferlec ، يعمل بنظام كهرومغناطيسي. ^{[ 27 ] [ 28 ]} ومن بين نواقل الحركة اليدوية الأخرى التي لا تحتوي على قابض، سيارة NSU Ro 80 موديل 1967 (ثلاثية السرعات من نوع Fichtel & Sachs ) وسيارة بورش 911 موديل 1967 (رباعية السرعات من نوع Sportomatic )، وكلاهما استخدم قابضًا يعمل بالشفط ومحولات عزم هيدروليكية. قدمت سيارتا فولكس فاجن بيتل وفولكس فاجن كارمان غيا موديل 1968 ناقل حركة أوتوماتيكي ثلاثي السرعات ، والذي استخدم مفتاحًا كهربائيًا على ذراع ناقل الحركة متصلًا بملف لولبي ، لتشغيل محرك القابض الفراغي الكهروهوائي . ^{[ 29 ] [ 30 ]}

في عام 1963، استبدلت رينو القابض الآلي بناقل حركة جاغر ثلاثي السرعات أوتوماتيكي بالكامل، والذي يتألف من وحدة تحكم كهروميكانيكية تتولى تشغيل كلٍ من القابض والتبديل، مما جعله فعلياً أحد أوائل نواقل الحركة اليدوية الآلية. ^{[ 31 ] [ 32 ] [ 33 ]} وكان يتم التحكم بناقل حركة جاغر عبر أزرار ضغط إلكترونية مثبتة على لوحة القيادة. ^{[ 34 ]}

تم تقديم ناقل الحركة الأوتوماتيكي إيسوزو NAVi5 ذو الخمس سرعات في سيارة إيسوزو أسكا متوسطة الحجم موديل 1984 (المباعة في السوق اليابانية فقط). صُمم هذا الناقل في الأصل للشاحنات، وكان مبنيًا على ناقل حركة يدوي مع إضافة مشغلات هيدروليكية لذراع تغيير السرعات والقابض. لم تسمح الإصدارات الأولى بالاختيار المباشر لنسب التروس، بل اقتصرت على قفل التروس العالية (كما هو الحال في العديد من نواقل الحركة الأوتوماتيكية التقليدية). أضافت الإصدارات اللاحقة وضعًا يدويًا، مما يسمح للسائق بالتحكم في اختيار التروس.

كان للعديد من الشركات التابعة لشركة فيات (Fiat SpA) دورٌ بارزٌ في تطوير ناقلات الحركة اليدوية الآلية. بدأ انخراط فيراري في هذا المجال مع ناقل الحركة شبه الأوتوماتيكي ذي السبع سرعات المزود بمبدلات سرعة يدوية، والذي استُخدم في سيارة فيراري 640 لسباقات الفورمولا 1 عام 1989. وفي عام 1992، طرحت فيراري مونديال تي خيار ناقل الحركة شبه الأوتوماتيكي "فاليو" ذي الخمس سرعات. ^{[ 35 ]} يستخدم هذا الناقل مُشغِّلاً كهروميكانيكياً لتشغيل القابض تلقائياً، ^{[ 36 ]} بينما كانت آلية تغيير السرعات عبارة عن ذراع تغيير سرعات قياسي بنمط H، يعمل كالمعتاد في ناقلات الحركة التقليدية. ^{[ 37 ]} وفي عام 1997، أصبحت فيراري F355 متوفرة بناقل حركة "F1" ذي الست سرعات، والذي يستخدم مبدلات سرعة يدوية خلف عجلة القيادة، أو يمكن قيادته في وضع أوتوماتيكي بالكامل. ^{[ 38 ]} قدمت سيارات F355 اللاحقة ناقلات حركة مماثلة، ^{[ 39 ]} حتى تحولت الشركة إلى ناقل حركة مزدوج القابض لسيارة فيراري 458 في عام 2009.

قدمت شركة ألفا روميو الشقيقة ناقل الحركة الأوتوماتيكي Selespeed ذو الخمس سرعات لسيارة ألفا روميو 156 في عام 1999. ^{[ 40 ] [ 41 ]} تبع ذلك تقديم مازيراتي في عام 2001 لناقل الحركة الأوتوماتيكي Cambiocorsa ذو الست سرعات في سيارة مازيراتي كوبيه . ^{[ 42 ]} كما استُخدم ناقل الحركة Selespeed في طرازي فيات بونتو وستيلو .

بدأ تعاون BMW مع ناقلات الحركة اليدوية الآلية عام 1993، عندما طُرحت ناقلة الحركة شبه الأوتوماتيكية "Shift-tronic" ذات الست سرعات في سيارة Alpina B12 كوبيه (المبنية على طراز E31 850CSi). ^{[ 43 ] [ 44 ]} باستخدام قابض آلي مقترن بذراع ناقل حركة تقليدي بنمط H (كما في سيارة Ferrari Mondial T)، تم توريد ناقلة الحركة من قبل شركة LuK وتركيبها في أقل من 40 سيارة. ^{[ 45 ]} بدأ الإنتاج الضخم لناقلات الحركة اليدوية الآلية لشركة BMW عام 1997 مع طرح ناقلة الحركة الأوتوماتيكية "SMG" ذات الست سرعات في سيارة E36 M3 كوبيه. ^{[ 46 ]} على الرغم من أن اسم "SMG" هو اختصار لعبارة "Sequential Manual Gearbox" (علبة التروس اليدوية المتسلسلة)، إلا أن مكونات ناقلة الحركة الداخلية كانت مماثلة لناقلات الحركة اليدوية التقليدية (المجهزة بنظام التزامن)، وليست ناقلة حركة يدوية متسلسلة حقيقية . استُبدل ناقل الحركة SMG بناقل الحركة SMG-II عند طرح سيارة BMW E46 M3 في عام 2000. ^{[ 47 ]} وكان آخر ناقل حركة أوتوماتيكي من BMW (قبل استبداله بناقل حركة ثنائي القابض) هو ناقل الحركة SMG-III ذو السبع سرعات، والذي استُخدم في سيارة BMW E60 M5 موديل 2004-2010 وسيارة BMW E63 M6 ذات الصلة . وكان بإمكان ناقل الحركة SMG-III تحقيق زمن تبديل يبلغ 65  مللي ثانية في وضع التشغيل الأكثر قوة. ^{[ 48 ]}

من عام 2002 إلى عام 2007، توفرت سيارة تويوتا MR2 من الجيل الثالث بناقل حركة يدوي آلي بست سرعات (SMT). استخدم نظام SMT نظام تشغيل كهروهيدروليكي لكل من القابض وتغيير السرعات، ولكنه لم يكن مزودًا بذراع تغيير سرعات بنمط H كما هو الحال في ناقل الحركة القياسي. بدلاً من ذلك، كان هناك ذراع تغيير سرعات يمكن سحبه ودفعه للأمام أو للخلف لتغيير السرعات للأعلى أو للأسفل، بالإضافة إلى أزرار تغيير سرعات إلكترونية مثبتة على عجلة القيادة.

اعتادت علامات مجموعة فولكس فاجن استخدام ناقل الحركة ثنائي القابض بدلاً من ناقل الحركة اليدوي الآلي، إلا أنه تم تقديم ناقل حركة يدوي آلي بست سرعات "E-gear" لسيارتي لامبورغيني مورسيلاغو وغالاردو موديل 2004. ^{[49] [50] [51]} واستُخدم ناقل الحركة E ^{- gear في الطرازات اللاحقة} لمورسيلاغو ^{وغالاردو ، كما} كان متوفرًا أيضًا في سيارة أودي R8 (النوع 42) موديل 2007-2012 ، والتي سُوِّقت باسم ناقل الحركة "R-tronic". ^{[ 52 ] [ 53 ] [ 54 ]}

• ناقل الحركة اليدوي الآلي فولفو I-Shift : تم طرحه في عام 2001 ويستخدم في الشاحنات والحافلات. هذا النظام هو إضافة إلى ناقل الحركة اليدوي التقليدي غير المتزامن. ^{[ 76 ]}
• ZF AS Tronic : ناقل حركة يدوي آلي؛ تم طرحه في عام 2003، ويستخدم في الشاحنات والحافلات والمركبات السياحية.
• Eaton AutoShift : تم طرحه في أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين كإضافة إلى ناقل الحركة اليدوي التقليدي غير المتزامن للشاحنات الثقيلة. ^{[ 77 ]}
• إيسوزو سموذر : خليفة نظام NAVi5 المخصص للسوق اليابانية فقط ، والموجه بشكل أساسي للأسواق النامية.
• ماك mDRIVE و mDRIVE HD : ناقل حركة يدوي آلي مزود بمزامنات؛ تم طرحه في عام 2010، ويستخدم في شاحنات ماك شبه المقطورة .
• رينو أوبتي درايفر : ناقل حركة يدوي آلي؛ تم طرحه في عام 2004، ويستخدم في شاحنات رينو التجارية الثقيلة شبه المقطورة.
• Daimler Trucks DT12 : ناقل حركة يدوي آلي؛ تم طرحه في عام 2012، ويستخدم في شاحنة Freightliner Cascadia شبه المقطورة، وخط Western Star 49X من الشاحنات التجارية شبه المقطورة، والرافعات، والشاحنات القلابة.
• ناقل الحركة اليدوي الآلي غير المتزامن من مرسيدس-بنز : يستخدم في شاحنات مرسيدس-بنز الثقيلة شبه المقطورة .
• ناقل الحركة ESCOT من شاحنات UD : وحدة إضافية لناقل الحركة اليدوي المتزامن وغير المتزامن ؛ طُرحت في عام 1995. صدرت ستة إصدارات مختلفة من هذا الناقل: ESCOT ، و ESCOT-II ، و ESCOT-III ، و ESCOT-IV ، و ESCOT-V ، و ESCOT-VI . يُستخدم في مجموعة مركبات UD التجارية. ^{[ 78 ] [ 79 ]}

• ناقل حركة شبه أوتوماتيكي
• ناقل حركة مزدوج القابض