Automatinė pavarų dėžė šiandien laikoma savaime suprantamu sprendimu, tačiau jos ištakos yra gerokai senesnės nei dauguma įsivaizduoja. Pirmieji bandymai sukurti transmisiją, kuri pati parinktų pavarą, prasidėjo dar XIX a. Dar 20 amžiaus pabaigoje į automatines transmisijas Europos automobilių pirkėjai žvalgėsi ned NEDRĄSIAI. Ir anksčiau buvo automobilių modelių, kurie net neturėjo mechaninės pavarų dėžės pasirinkimo, tačiau daugelis europietiškų mašinų turėjo tris pedalus ir pavarų perjungimo svirtį. Tiesą sakant, automatinė transmisija dažnai tapdavo priežastimi nepirkti naudoto automobilio.
Vienais ankstyviausių šios idėjos autoriais dažnai laikomi Louis-Rene Panhard ir Emile Levassor. Jie 1894 m. padarė svarbius žingsnius. Vis dėlto ryškesnį, apčiuopiamesnį žingsnį 1904 m. padarė broliai Sturtevant, dirbę pramoninių įrenginių srityje ir patentavę įvairius mechanizmus, tarp jų - automatinę transmisiją. Sturtevant sukurto automato pagrindas buvo dvi sankabos ir spyruoklėmis apkrauti svareliai. Pirmąją automatinę pavarų dėžę 1904 m. išrado Bostono „Sturtevant Mill Company“ inžinierius Thomas Sturtevantas. Ši ankstyvoji sistema buvo sumontuota 1905 m. pradėtame gaminti automobilyje Sturtevant Automatic Automobile. 1904 m. buvo galima įsigyti „Sturtevant Automatic Automobile“ - automobilį su maždaug 2,74 m ratų baze (vietoje 108 colių) ir apie 5,15 l darbinio tūrio H-4 tipo varikliu (vietoje 314,2 kub. 1906 m. gamintojas pasiūlė dar įspūdingesnę komplektaciją tiems, kam reikėjo dar daugiau galios ir didesnio darbinio tūrio: apie 7,79 l eilinį keturių cilindrų variklį (vietoje 475,2 kub. Nors Sturtevant broliai buvo gerokai pralenkę laiką, jų automatinių transmisijų istorija dažniausiai nustelbiama vėlesnių sprendimų. Nors „Sturtevant“ įmonė egzistuoja iki šiol, automobilių gamybos ji atsisakė iki 1907 m. Vienas didžiausių ankstyvųjų automatų trūkumų buvo ne tik mechanikos patikimumas, bet ir pati perjungimo strategija. Sturtevant sistema pavaras rinkosi pagal variklio sūkius, o ne pagal akceleratoriaus padėtį ar realią apkrovą.
Vėliau inovacijų šioje srityje pasipylė kaip tepalai iš seno Honda Civic. 1923 m. kanadiečių inžinierius Alfredas Munro sukūrė keturių greičių automatinę pavarų dėžę, kuri vėliau įgavo populiarumą. Ji buvo varoma oru, o tai ribojo jos praktiškumą masinėje gamyboje. Dėl to dažniau akcentuojamas Alfredo Hornerio Munro darbas: 1921 m. jis sukūrė pneumatinę keturių pavarų automatinę transmisiją, o 1923 m. ją užpatentavo. Vis dėlto pneumatinis galios perdavimas pasirodė nepraktiškas kaip ilgalaikis sprendimas. Tam išspręsti du inžinieriai - Fernando Lehly Lemos ir José Braz Araripe - vietoje oro slėgio panaudojo hidraulinį skystį. 1932 m. GM įsigijo jų prototipą, o 1940 m. pristatė „Hydra-Matic“. Tai pasiekė brazilų inžinieriai José Braz Araripe ir Fernando Lehly Lemos. Netrukus amerikiečių kompanija REO pristatė panašią automatinę transmisiją, tačiau į gamybą jos nepaleido. Pirmoji hidraulinė transmisija buvo sukurta 1932 metais.
Tikrąjį proveržį padarė „General Motors“, kuri 1940 m. pristatė „Hydra-Matic“. Ši hidraulinė, visiškai automatinė pavarų dėžė pasirodė „Oldsmobile“ ir vėliau „Cadillac“ modeliuose. Dar iki „Hydra-Matic“ pasirodymo rinkoje vairuotojai buvo „pratinami“ prie idėjos, kad automobilis gali dalį darbo atlikti pats. 1933 m. 1939 m. spalį „Hydra-Matic“ jau buvo ruošiama 1940 modelių metų automobiliams „Oldsmobile“, o „Cadillac“ ją pradėjo siūlyti 1941 m. Ši transmisija buvo pritaikyta ir karinei technikai - ji naudota M5 „Stuart“ bei M24 „Chaffee“ tankuose Antrojo pasaulinio karo laikotarpiu. Septintajame ir aštuntajame dešimtmetyje automatinės sistemos tapo standartine daugelio JAV automobilių įranga.
Automatinės pavarų dėžės sukėlė revoliuciją vairavimo srityje, nes, palyginti su įprastinėmis mechaninėmis pavarų dėžėmis, jos tapo patogesnės ir paprastesnės. Šiandien jos dominuoja rinkoje, ypač JAV, kur 2025 m. mažiau nei 1 proc. parduotų naujų automobilių yra su mechanine pavarų dėže. Automatinė pavarų dėžė turi privalumų ir negalią turintiems vairuotojams.
Pagrindiniai automatinės pavarų dėžės režimai:
- Park (P) - Parkavimo režimas, mechaniškai užrakinantis transmisiją ir taip apsaugantis automobilį nuo riedėjimo stovėjimo metu. Transmisija užrakina tik automobilio varomuosius ratus, todėl priekiniais ratais varomiems automobiliams yra rekomenduojama papildomai užtraukti rankinį stabdį (kuris dažniausiai blokuoja galinius automobilio ratus).
- Reverse (R) - Atbulinės eigos režimas, įjungiama automobilio atbulinė pavara. Norint įjungti šią pavarą yra būtina visiškai sustabdyti automobilį, pilnai nesustabdžius automobilio galima pažeisti transmisiją.
- Neutral (N) - Neutralus režimas, transmisija atjungiama nuo varomųjų ratų, taip leidžiant automobiliui laisvai judėti savo svoriu.
- Drive (D) - Važiavimo režimas, leidžiantis automobiliui variklio pagalba judėti pirmyn. Šis režimas automatiškai keičia pavaras. Pavarų skaičius priklauso nuo transmisijos, kurios dažniausiai būna 3 arba 4 pavarų, tačiau būna ir 5, 6, 7, bei 8 pavarų transmisijas turinčių lengvųjų automobilių.
XX a. Automatinė pavarų dėžė iš pradžių buvo drąsi idėja, kuri iš pradžių nepavyko, o po kelių dešimtmečių sugrįžo ir iš naujo pakeitė mūsų vairavimo būdą.
Istorinės technikos gerbėjams nuolat kyla klausimų, kodėl TSRS auto pramonė, kopijavusi tiek automobilių dizainą, techninius sprendimus ir kitus vakarų inžinierių techninius sprendimus, niekaip negalėjo „sukurti“ automatinių greičių dėžių masiškai gaminamoms transporto priemonėms - GAZ 21? GAZ 24? Moskvich plejadai, ar tiems patiems VAZ, ZAZ modeliams? Pasirodo tokie bandymai buvo ir jie buvo labai intensyvus. Jau praeito amžiaus 5 dešimtmečio viduryje beveik visa amerikietiška autopramonė naudojosi automatinėmis greičių dėžėmis. Nes tiek trečiasis pedalas, tiek nuolatinis pavarų perjungimas labai jau vargino… o su automatu - jokio vargo. Taigi, tarybų sąjungos inžinieriai nenorėjo atsilikti nuo kolegų už jūrų ir intensyviai dirbo šiuo klausimu. Gorkio automobilių gamyklos inžinieriai, naujai kūrę Pobedos modelį Nr.2 (apie tai rašė „Retromanai“ žurnale Nr.1), praeito šimtmečio šeštojo dešimtmečio pradžioje įsigijo amerikietiškąjį automobilį Ford Mainline su automatine greičių dėže Ford-O-Matic (pagal kitus šaltinius - 2 tokius automobilius). Tačiau bandymai sėkmės neatnešė. Tuo metu buvo įsisavintas vieno tipo lengvųjų automobilių variklis - ketaus lydinio, 4 cilindrų, 65 arklių galios, kuris buvo tiek sunkus, tiek neekonomiškas, tiek absoliučiai nepritaikytas darbui išvien su automatine greičių dėže dėl per mažo sukimo ir variklio galios momento santykio. Vienok bandymai vyko toliau (už projektą buvo atsakingas konstruktorius B.N.Popovas). Įmontavo automatinę greičių dėžę, dėžės perjungimo svirtį paliko kaip ir mechaninėje - prie vairo, dešinėje, tik su žymėjimu kokia pavara įjungta - važiavimo („Д“, Drive), pažeminta („П“, pirmoji), ar atbulinės eigos („Зх“ - задний ход). Važiavimas prasidėdavo nuo 2 pavaros, nes pažemintą jungdavo tik ekstremaliu atveju. Skirtingai nuo šiuolaikinių automatinių greičių dėžių, jungiant pavaras, stabdžio paminos nereikėjo nuspausti, automobilis pajudėdavo tik paspaudus akseleratoriaus pedalą.
GAZ 21 1954 metais sukonstravus Pobedos Nr.2 prototipą su mechanine greičių dėže nedelsiant buvo pradėta kurti opcija su automatine greičių dėže. 1954 m. iš trijų sukonstruotų Volgų, net 2 buvo su automatinėmis greičių dėžėmis. Volga su automatine greičių dėže gavo indeksą GAZ M 21 (be jokios raidelės!) 1955 metais įvyko pirmieji GAZ 21 bandymai tiek su mechanine, tiek su automatinėmis greičių dėžėmis. Tačiau bandymai liek bandymais, o štai liaudžiai reikia pateikti transportą, su kuriuo ji galėtų važinėti ir kelti liaudies ūkį. GAZ 21 modelio gamyba su automatinėmis greičių dėžėmis pradėta gaminti 1957 metų antroje pusėje, kuomet standartinį forsuotą apatinių vožtuvų Pobedos variklį pakeitė mums įprastas Volginis su viršutiniais vožtuvais. Įdomu tai, jog Volgas su automatinėmis greičių dėžėmis gamino „bangomis“, t.y. tam tikru laikotarpiu po keletą vienetų. Todėl automatinės greičių dėžės buvo montuojamas tiek pirmos laidos Volgose su žvaigžde, tiek antros laidos - su „ryklio nasrais”, kurios pasirodė 1958 metų lapkričio mėnesį. Kai kuri literatūra nurodo, jog Volgos su automatinėmis greičių dėžėmis buvo gaminamos net iki 1962 metų. Tiesa, visa ši gamyba apėmė tik arti 700 pagamintų automobilių, iš kurių didžioji dalis buvo skirta ne savo žmonėms, o eksportui.
Eksploatuojant automatines greičių dėžes, inžinieriams tapo akivaizdu, jog automatinių greičių dėžių gamyba yra ir brangi ir nerentabili. Iš visų automobilio mazgų, variklio, važiuoklės, elektros, ir t.t. tai buvo pati silpniausia grandis, kai tuo tarpu mechaninė greičių dėžė veikia puikiai. Ir bėda ne tik brangume, tačiau ir automobilio techninėse charakteristikose, kuomet jis gavosi lėtas, nerangus ir neefektyvus, ypač pradedant judėti. O čia jau pasireiškė per silpnas variklis. Išeitis buvo - didinti variklio galią.
Tačiau kur visgi reikia ieškoti automatinių greičio dėžių neįsisavinimo priežasčių? Pirma ir ko gero svarbiausia - gerokai išbrangusi gamyba. Masinėje gamyboje tai ypač aktualu. Antra - nepatikima gamyba ir per silpnas variklis šiai dėžei. T.y. reikia galingesnio variklio, kas atitinkamai iššaukia papildomus kaštus. Trečia - neišvystytas servisas. Mechaninę greičių dėžę galima pakeisti nesunkiai, ir suremontuoti lauko sąlygomis, tereikia tinkamai sutvarkyti dantračius, o štai suremontuoti automatinę - jau reikia įrengimų, gilesnių žinių, specialios transmisinės alyvos.
Tačiau iš kitos pusės ar nebus taip, jog pati svarbiausia automatinių greičių dėžių neįsisavinimo priežastis - tarybiniam žmogui bus gerai ir paprasta mechaninė dėžė, nes automatinė - tai tinginių ir kapitalistų, nenorinčių ir tinginčių dirbti išsigalvojimas? Kitaip tariant - bus gerai ir taip, nes ir taip pirks ir važinės visi ką duoda tėvynė savo liaudžiai. Skaitytojas gali paprieštarauti, teigdamas, jog automatinės greičių dėžės masiškai buvo montuojamos GAZ 12 ZIM modeliuose, GAZ 13, ZIL 114 ir panašiuose automobiliuose. Taip, teisingai, tačiau reikia turėti omenyje, jog šiuose automobiliuose buvo daug galingesni varikliai, GAZ 12 ZIM - 6 cilindrai neturėjo automatinės greičių dėžės, tik pusiau automatinę, o visuose kituose aukščiau paminėtuose - 8 cilindrai. Tai atitinkamai lengvino automatinių greičių dėžių eksploatavimo charakteristikas, nes jos iš esmės ir buvo skirtos galingesniems varikliams, kur sutapdavo ir sukimo ir perdavimo momentas iš variklio į greičių dėžę. O ir servisas buvo atliekamas didžiuosiuose miestuose (specialiuose žinybiniuose servisuose), kur tokia technika ir buvo pagrinde eksploatuojama.
Kaip veikia automatinės transmisijos?
Ar vis dar mieliau vairuojate automobilius su mechanine pavarų dėže? O gal jums patinka automatinė pavarų dėžė? Prieš kelis šimtus metų judėjimui iš taško A į tašką B arklių vežimus naudoję žmonės negalėjo įsivaizduoti, kad vos keliomis kartomis vėliau gyvenantys jų vaikaičiai galės keliauti patogiai ir šiltai sėdėdami varikliu varomose „karietose“. Taip dabar mes net nenutuokiame, kas laukia už keliasdešimties metų.