Tiptronic er et varemærke ejet af det tyske firma Porsche AG . I den globale personbilindustri bruges det til at udpege en automatisk transmission af en bestemt design- og kontrolmetode, uanset den faktiske udvikler og producent af selve enheden .
Oprindeligt blev navnet Tiptronic tildelt af Porsche til en 4-trins elektronisk styret hydromekanisk langsgående automatgearkasse udviklet af den tyske transmissionsproducent ZF Friedrichshafen AG (intern kode 4HP22HL) i henhold til Porsches kommissorium for den nye (tredje) generation af Porsche 911 - Porsche 964 fra 1990 . I denne automatgearkasse blev der for første gang implementeret et bestemt sæt tekniske løsninger i praksis, på den ene side så tæt som muligt på førerens følelser fra at køre en bil med en sådan automatgear til følelserne ved at køre bil med en sekventiel manuel gearkasse , meget brugt i motorsport, kræver det derimod ikke erfaring og arbejdskvalifikationer med ikke-synkroniseret sekventiel boks.
Tiptronic automatgear kan fungere i to tilstande: fuldautomatisk tilstand og manuel kontroltilstand. For den anden tilstand blev der foreslået en ordning, hvor føreren ikke blot begrænser den automatiske transmission til brugen af et bestemt udvalg af gear (for eksempel ikke højere end tredje), men personligt beslutter på ethvert vilkårligt tidspunkt, hvilket bestemt gear skal være tilkoblet, svarende til hvordan det gøres, når man kører manuel gearkasse . Skiftet mellem tilstande blev udført af selve håndtaget og overførte det fra position D i den traditionelle PRND-rille til et ekstra T-formet "appendiks" med den eneste faste position i skæringspunktet mellem linjerne i dette bogstav T To ikke-faste positioner langs kanterne af T-stangen, angivet med ikonerne "+ "og" - ", var ansvarlige for op- og nedgearing. Analogien med sekventielle manuelle transmissioner var den mest direkte: Overgangen fra et gear til et andet blev kun udført sekventielt med et kort tryk på håndtaget. Men i lyset af, at boksen stadig var automatisk, var der simpelthen ikke behov for præcis dosering af motoromdrejningstal, stødskift op og gengas ved nedkobling.
Enheden blev anerkendt som succesfuld fra alle synspunkter - både af forbrugere og producenten - og blev brugt næsten uændret indtil slutningen af udgivelsen af fjerde generation 911 Porsche 993 i 1998. Nyere generationer af Tiptronic blev brugt på Porsche 997 , Porsche Cayenne , Porsche Panamera og er stadig i brug i dag. På Porsche 991 er Tiptronic automatgearet erstattet af en robotgearkasse - PDK .
Porsche patenterede nyheden i samme 1990-år. I temmelig lang tid har ingen produceret nogen analoger af Tiptronic bortset fra den amerikanske Chrysler med sin AutoStick. Men siden begyndelsen af 2000'erne er konceptet Tiptronic, som en automatisk gearkasse med mulighed for manuel gearvalg, blevet udbredt i den globale bilindustri. Spørgsmålet om pålidelighed under langsigtet drift blev overvundet, og de tekniske løsninger, der er grundlaget for konceptet, blev på en eller anden måde med succes implementeret af det store flertal af bilproducenter på forskellige modeller af deres automatiske transmissioner. Nogle designs var fuldstændig magen til Tiptronic, nogle lignede kun i princippet. Faktisk er udtrykket "Tiptronic" blevet et kendt navn, og nu i hverdagen kan det betyde enhver gearkasse med evnen til at simulere sekventiel manuel styring. Det skal dog forstås, at ikke enhver automatisk gearkasse med mulighed for manuelt at skifte gear kopierer udviklingen af Porsche og falder følgelig ind under betingelserne for Tiptronic-varemærket.
Tiptronic skal udover at have mulighed for manuelt gearvalg være en hydromekanisk akselløs type på planetgearkasser, med elektronisk styring og momentomformer lock-up i alle gear. Manuelt gearvalg skal udføres med et håndtag i et slag, ligesom en sekventiel manuel gearkasse.
Hvis alle ovenstående betingelser er opfyldt, er Tiptronic-kredsløbets vigtigste visuelle egenskab udelukkende gearskiftealgoritmen, hvor opskiftning udføres ved at skubbe håndtaget til den forreste ikke-låsende position, og nedgearing udføres ved at trykke på håndtaget til den bagerste ikke-låsende position. Denne algoritme adskiller sig fra den generelt accepterede omvendte motorsport, hvor opskiftning udføres ved at skubbe håndtaget tilbage, nedgearing udføres ved at skubbe håndtaget fremad (den ovenfor beskrevne skiftealgoritme er i øvrigt blevet bibeholdt af Porsche på absolut alle sine biler op til de nyeste modeller, på trods af den udbredte en udbredte mening om dets ulogiske. Virksomheden selv forklarer dette med tradition og manglende vilje til at omskole eksisterende kunder af virksomheden til den omvendte "korrekte" algoritme).
Robotgearkasser af ethvert design og CVT'er med pseudo-fikserede gear falder ikke ind under varemærkets vilkår, selvom deres manuelle gearskiftealgoritme er nøjagtig den samme som Tiptronic. Enhver hydromekanisk automatgearkasse med elektronisk styring, momentomformer lock-up i alle gear og specifikt denne manuelle gearskiftealgoritme, ifølge varemærkereglerne, bør kaldes Tiptronic. Det er dette navn, som de 4-6-trins automatiske gearkasser, der bruges på forskellige modeller af biler af VAG , PSA bekymringer har , på trods af at Porsche ikke selv har noget at gøre med udviklingen af disse automatiske gearkasser.
Teoretisk set afhænger muligheden for at udstyre en hydromekanisk automatgearkasse med mulighed for manuel gearvalg ikke af dens specifikke design, og en sådan mulighed kunne implementeres på enhver, ikke engang elektronisk styret boks, med dens passende raffinement. Men denne mulighed var fuldstændig meningsløs i lang tid på grund af designfunktionerne i automatiske transmissioner fra 1980'erne og tidligere: en stiv forbindelse mellem bilens hjul og motorens krumtapaksel var simpelthen ikke tilvejebragt i et absolut overvældende antal automatiske transmissioner modeller af forskellige årsager.
Implementeringen af manuel omskiftning kræver ikke en stærk komplikation af den mekaniske del: noget tilføjes, noget fjernes, og en anden automatisk transmission er allerede i første omgang klar til denne mulighed. Men det kræver af den mekaniske del og selve momentomformeren en øget evne til at modstå stødbelastninger, der opstår, når den er blokeret, og som er mere ødelæggende, jo lavere gearet er i gang. I betragtning af masseproduktionen og en vis omkostningsbegrænsning er det ikke overraskende, at det var Porsche med sin højeste produktionskultur, kammerproduktionsmængder og høje salgspris, at en sådan automatisk gearkasse dukkede op. Og fortjenesten ved Porsche er netop, at det var dem, der formåede at lave den første automatgearkasse, som er langtidseffektiv uden større reparationer i forhold til at overføre stort drejningsmoment på en låst momentomformer i ethvert gear.
Den allerførste Tiptronic blev født fra en firetrins hydromekanisk automatgearkasse ZF 4HP22, som allerede var godt mestret i produktionen i slutningen af 1980'erne.. Denne kendsgerning modbeviser den almindelige opfattelse, at Tiptronic automatgearkassen er en hidtil uset unik boks. Inden den blev installeret på 911'eren, har denne automatgear været brugt siden 1980 på mange bilmærker med et klassisk layout.
Oprindeligt var automatgearet rent hydraulisk, og kraft- og centrifugaltrykregulatorer var ansvarlige for at skifte gear i den. Grundlaget for den node, der er ansvarlig for at overføre drejningsmoment, er tre planetgear arrangeret i et Simpson planetgearsæt med en ekstra planetgearkasse. Inden den blev brugt på 911'eren, i de første ti års produktion, fik automatgearet elektronisk styring af individuelle processer, men det var på baggrund af Porsches kommissorium i 1989, at automatgearet blev opgraderet til fuld elektronisk styring og fik slippe af med strøm- og centrifugaltrykregulatorerne. For 911'eren blev automatgearet dog udover elektronisk styring ændret på to vigtige tekniske punkter: alle friløbskoblinger blev fjernet fra designet, momentomformerlåsning var tilladt i alle fire gear (på basisautomatgearet, f.eks . lås var kun på en 4.).
Begge forfulgte det samme mål - en stiv forbindelse mellem drivhjulene og motoren i ethvert gear. En sådan idé, i al dens tilsyneladende enkelhed, var faktisk vanskelig at implementere for massebilindustrien på det tidspunkt: stødtransmissionsbelastninger, der opstod i lave gear, havde en ødelæggende effekt på planetgearsættet, pakker og momentomformer og teknologierne af den tid ikke tillod at gøre alt dette på samme tid holdbart, kompakt og samtidig relativt billigt at producere. Selv låsning af momentomformeren i tredje gear blev betragtet som risikabelt på det tidspunkt. Chrysler kunne have lavet sådan en automatisk gearkasse på samme tid som Porsche eller endda lidt tidligere, men manglen på et sådant mål, primært på grund af masseproduktion, der kræver økonomi, tillod dem ikke at blive de første. Den høje værditilvækst ved Porsche-biler gjorde det muligt at lave dem til automatgear uden større hensyn til prisen. Selvom den mekaniske del af den første Tiptronic var meget tæt på den grundlæggende automatiske transmission, men alle Tiptronic interne dele havde et meget højere styrkeniveau og en endnu højere pris.
Ud over intern modernisering blev den automatiske gearkasse drejet 180 ° og konverteret til "transexl" -ordningen - det vil sige komplet med hovedgearet. På grund af det faktum, at automatgearet oprindeligt var beregnet til biler med et klassisk layout, blev der tilføjet nye elementer til brug på 911-chassis med bagmotor. I den forreste ende af automatgearet var der installeret en to-trins gearreduktion med et samlet gearforhold på 1,00. Reduktionsgearet overførte drejningsmoment til den endelige drivhjulsaksel . Denne aksel var placeret i et rør uden for selve automatgearet til højre for den. På ethvert foto eller tegning af Tiptronic for 911 3-6 generationer er dette rør tydeligt synligt. Denne modernisering var ikke et specifikt træk ved Tiptronic-ordningen, men var kun en tvungen konsekvens af at bruge automatgearet som grundlag for det klassiske chassis-skema.
Den første firetrins Tiptronic var tilgængelig til Porsche 964 og Porsche 993 - automatgearet holdt 8 år på samlebåndet stort set uden ændringer. Tiptronic til Porsche 996 og Porsche 997 modellerne er allerede blevet femtrins; dens base var til gengæld udviklingen af ZF 5HP19. De næste generationer af automatiske gearkasser til Porsche Cayenne og Porsche Panamera er allerede blevet otte-trins, baseret på et planetgearsæt med fire enkle og komplekse planetmekanismer. Det generelle princip for ordningen - en stiv forbindelse af motoren med hjulene i alle gear - er selvfølgelig bevaret.
Moderne Tiptronics fra andre producenter kan monteres på alle planetgearsæt. 4-trins tværgående automatiske gearkasser til Peugeot og Citroen er baseret på Rovinho planetgearsæt af to indbyrdes indkoblede simple planetmekanismer. 6-trins tværgående automatiske gearkasser til dem og Volkswagen er Lepelletier planetgearsæt fra en enkel og en kompleks planetmekanisme. Hydromekaniske aksel-PKP'er på Tiptronic hydrauliske koblinger er ikke. Generelt har enhver hydromekanisk automatgearkasse på planetgearkasser, hvor gearskift er organiseret i henhold til Tiptronic-skemaet (stigning - fremad, sænkning - bagud), men som samtidig kaldes med sit unikke navn, helt sikkert og utvivlsomt nogle vigtig forskel fra Tiptronic. Sådan vil højst sandsynligt være manglen på momentomformerlåsning i alle gear. Men selve ordet "Tiptronic" er blevet et almindeligt ord i årenes løb fra mærkenavnet, som Scotch , Xerox , osv., derfor vil det ikke være en fejl at kalde enhver automatisk gearkasse med manuel styring ordet Tiptronic i hverdagen liv.
Meget tæt i design på den første Tiptronic var A604 Ultradrive 4-trins tværgående hydromekanisk automatgear, udviklet af det amerikanske Chrysler-selskab til sine personbiler på omtrent samme tid - i 1989. Automatgearet var elektronisk styret, fik en momentomformer lockup i 3-4 gear, og i den mekaniske del, samt udviklingen af ZF, var der ingen overløbskoblinger. Låsning af momentomformeren i 1-2 gear blev ikke implementeret som en potentiel reduktion af gearkassens levetid, hvilket under betingelserne for den gennemsnitlige årlige amerikanske kilometertal (ca. 60.000 miles) kunne påvirke enhedens pålidelighed negativt i de første garantiår af driften. Automatgearet havde en standard gearvælger og var ikke udstyret med en tvungen valgmulighed som Tiptronic. Men hun blev den første automatgearkasse, hvor der blev brugt adaptive kontrolalgoritmer, som på en vis måde kompenserede for manglen på manuel valg.
Hvis årsagen til fremkomsten af Tiptronic var ønsket om at kombinere det inkompatible (automatisk transmission og sport), så var årsagen til fremkomsten af Ultradrive ønsket om at spare brændstof. Så to nært beslægtede designs dukkede op fuldstændig uafhængigt af hinanden for at opnå helt forskellige mål. I det amerikanske tilfælde kan alt dette kun forklares af den lokale automobilskoles skikke, hvor ekstrem kørsel ikke er i højsædet, selvom konstruktivt set i selve Ultradrive automatgearet intet forhindrede implementeringen af tvungen manuel kontrol af Tiptronic-type, og hvis det var blevet gjort, ville den officielle palme i en sådan udvikling formentlig være blevet hos USA.
Efterfølgende tilføjede Chrysler på nogle af sine modeller (LH, JA (JR) platforme) udstyret med denne automatiske gearkasse en elektronisk manuel valg-tilføjelse, som fik sit eget navn AutoStick.
I 1989 dukkede der for første gang i Formel 1 en halvautomatisk manuel gearkasse med skifteskiftere op på racerbilen Ferrari F-640. På trods af manglen på noget til fælles med Tiptronic-designet, var denne gearkasse faktisk den første inden for motorsport, der tillader rytteren kun at bruge to pedaler under turen (bortset fra at starte fra et sted) - gas og bremse. Bilen med denne gearkasse vandt det allerførste løb, hvor den startede (dog ikke uden lidt held), og Ferrari-teamkøreren Nigel Mansell , som oprindeligt tog nyheden med vantro, roste hendes bidrag til let kontrol og til den endelige sejr .