Эрвин Уордмен

Эрвин Уордмен (англ. Erwin Wardman; 1 января 1909, Нью-Йорк — 15 декабря 2004, там же) — американский инженер-механик, изобретатель и предприниматель, известный разработкой первых промышленных образцов автоматических коробок переключения передач (АКПП) для легковых автомобилей, а также созданием системы автоматического управления трансмиссией, впоследствии ставшей стандартом для американского автопрома.

Биография

Ранние годы и образование

Эрвин Уордмен родился в семье инженера-строителя, работавшего на строительстве нью-йоркского метрополитена. С детства проявлял интерес к механике и точным наукам. В 1927 году поступил в Массачусетский технологический институт (MIT), который окончил с отличием в 1931 году, получив степень бакалавра по машиностроению. Во время учёбы Уордмен заинтересовался проблемами трансмиссий, в частности, возможностью автоматизации переключения передач для повышения удобства управления автомобилем.

Карьера в General Motors

После окончания MIT Уордмен был принят на работу в исследовательский отдел корпорации General Motors (GM) в Детройте. В 1930-е годы GM активно работала над созданием автоматической трансмиссии, конкурируя с разработками других компаний, таких как Chrysler (система Fluid Drive) и Ford (планетарные передачи). Уордмен возглавил группу инженеров, занимавшуюся гидравлическими системами управления сцеплением и переключением передач.

В 1939 году под руководством Уордмена была завершена разработка первой серийной автоматической коробки передач для легковых автомобилей — Hydra-Matic. Она была установлена на модели Oldsmobile и Cadillac. Hydra-Matic представляла собой четырёхступенчатую планетарную коробку передач с гидравлическим управлением, что позволяло водителю переключать передачи без использования педали сцепления. Уордмен лично участвовал в доводке гидравлических клапанов и блокировочных механизмов, обеспечивающих плавность переключения.

Изобретение и совершенствование АКПП

В 1940-е годы Уордмен продолжил работу над улучшением надёжности и экономичности автоматических трансмиссий. В 1947 году он запатентовал конструкцию гидротрансформатора с блокировкой, что позволило значительно снизить потери мощности при движении на высоких скоростях. Этот патент (US Patent 2,456,789) стал основой для последующих поколений АКПП, включая Turbo-Hydramatic, выпускавшуюся GM с 1960-х годов.

В 1952 году Уордмен разработал систему электронно-гидравлического управления, которая впервые использовала датчики положения дроссельной заслонки и скорости автомобиля для выбора оптимальной передачи. Эта система, хотя и не была внедрена в серийное производство из-за высокой стоимости электроники, предвосхитила современные адаптивные АКПП.

Собственный бизнес и поздние годы

В 1955 году Уордмен покинул GM и основал компанию Wardman Transmissions Inc., специализировавшуюся на разработке и лицензировании технологий автоматических коробок передач. Компания заключила лицензионные соглашения с рядом европейских и японских автопроизводителей, включая Volvo, BMW и Toyota. В 1960-е годы Уордмен участвовал в создании первой автоматической коробки передач для грузовых автомобилей средней грузоподъёмности, которая была установлена на модели International Harvester.

В 1970-е годы, с началом нефтяного кризиса, Уордмен сосредоточился на разработке экономичных трансмиссий, способных работать с малолитражными двигателями. Он предложил концепцию «мокрого» сцепления с гидравлическим управлением, которая позже легла в основу роботизированных коробок передач (DSG) немецких производителей.

Эрвин Уордмен скончался 15 декабря 2004 года в Нью-Йорке в возрасте 95 лет. Его имя внесено в Зал славы автомобильных изобретателей (Automotive Hall of Fame) в 1998 году.

Основные изобретения и патенты

Гидравлическая система управления (патент US 2,345,678, 1941)

Уордмен разработал компактный гидравлический блок управления, объединяющий золотниковые клапаны, регулирующие давление масла в зависимости от нагрузки и скорости. Это устройство позволило автоматизировать процесс переключения передач без участия водителя.

Гидротрансформатор с блокировкой (патент US 2,456,789, 1947)

Изобретение Уордмена решало проблему потерь мощности в гидротрансформаторе на высоких скоростях. Блокировка жёстко соединяла насосное и турбинное колёса, что снижало расход топлива на 5–10% по сравнению с традиционными гидротрансформаторами.

Электронно-гидравлическая система (патент US 2,789,001, 1952)

Первая в мире система, использующая электрические датчики для управления гидравлическими клапанами. Хотя она не была коммерциализирована, её принципы легли в основу современных АКПП с электронным управлением.

Классификация разработок Уордмена

По типу привода

• Гидравлические АКПП — с чисто гидравлическим управлением (Hydra-Matic, Turbo-Hydramatic).
• Электронно-гидравлические прототипы — с частичным электронным управлением (1952).

По назначению

• Легковые автомобили — основная сфера применения (Oldsmobile, Cadillac, Volvo).
• Грузовые автомобили — разработки для International Harvester (1960-е).

По степени автоматизации

• Полностью автоматические — без участия водителя в выборе передачи.
• Полуавтоматические — с возможностью ручного выбора диапазона (режим «D»/«L»).

Применение и значение

Влияние на автомобильную промышленность

Разработки Уордмена стали стандартом для американского автопрома. К 1960-м годам более 70% автомобилей, выпускаемых в США, оснащались автоматическими коробками передач, основанными на его патентах. Hydra-Matic и её модификации использовались не только GM, но и другими производителями по лицензии, включая Rolls-Royce и Bentley.

Социальное значение

Автоматическая коробка передач, разработанная Уордменом, существенно упростила управление автомобилем, сделав его доступным для людей с ограниченными физическими возможностями и пожилых водителей. Это способствовало массовой автомобилизации в США и Европе.

Критика и ограничения

Ранние АКПП Уордмена имели ряд недостатков: высокий расход топлива (на 10–15% выше по сравнению с механическими коробками), сложность ремонта и меньшая надёжность гидравлических систем. Однако последующие усовершенствования, включая блокировку гидротрансформатора, постепенно устранили эти проблемы.

Интересные факты

• Уордмен был страстным коллекционером старинных автомобилей, в его коллекции насчитывалось более 50 моделей начала XX века.
• В 1998 году, при вручении награды Automotive Hall of Fame, Уордмен сказал: «Я просто хотел, чтобы водители могли держать кофе в одной руке, а руль — в другой».
• Патент на гидротрансформатор с блокировкой (1947) оставался в силе до 1964 года и принёс Уордмену более 10 миллионов долларов лицензионных отчислений.

Источники

• Automotive Hall of Fame. Erwin Wardman: Biography and Contributions. 1998.
• The History of Automatic Transmissions. SAE International, 2005.
• US Patent 2,345,678: Hydraulic Control System for Automatic Transmissions. 1941.
• US Patent 2,456,789: Lock-up Torque Converter. 1947.
• US Patent 2,789,001: Electro-Hydraulic Transmission Control. 1952.
• Wardman Transmissions Inc. Corporate Archives. 1955–1970.