§14. Гідротрансформатор, конструкція та робота

В автомобілях, які працюють з ступінчастими коробками передач і фрикційними зчепленнями, водіям слід часто користуватися педаллю зчеплення і важелем перемикання передач, особливо в умовах міського руху. Це впливає на фізичне напруження водія і викликає його втому. Крім того, фрикційне зчеплення і ступінчаста коробка передач не дозволяє плавно змінювати передаточне число.

Ці недоліки усунено гідромеханічною коробкою, що складаються з комплексного гідротрансформатора і двоступінчастої механічної автоматичної коробки передач.

Гідротрансформатор являє собою гідравлічний механізм, який встановлено між двигуном і механічною коробкою передач. Він забезпечує автоматичну зміну передаточного числа і крутного моменту, який передається від двигуна, відповідно до зміни навантаження на веденому валі.

У гідротрансформаторі є три робочих колеса з лопостя­ми: насосне 3, закріплене на маховику двигуна, турбінне з'єднане з ведучим валом 4 коробки передач, реакторне установлене на роликовій муфті вільного ходу. Насосне колесо обладнане лопостями, має кільцеву форму і утворює корпус гідротрансформатора, всередині якого розміщені двоє інших робочих коліс, які також мають лопості. Конструкція робочих коліс гідротрансформатора показана на мал.12 Внутрішня кільцева порожнина корпусу гідротрансформатора заповнена на 3/4 об'єму спеціальним маслом.

Під час роботи двигуна насосне колесо 4 обертається разом з маховиком двигуна і своїми лопатками відкидає масло від осі обертання до периферії. Струмені масла при цьому потрапляють на лопатки турбінного 2 колеса і зму­шують його обертатись у тому ж напрямі, що й насосне. Далі масло надходить на лопатки реакторного 3 колеса, яке змінює напрям потоку масла, і після цього воно знову потрапляє у насосне колесо, циркулюючи по замкнутому колу. Зміна напряму потоку масла в реакторному колесі 3 створює додатковий крутний момент (реактивний), що сприймається турбінним колесом 4. Таким чином гідротранс­форматор дає змогу мати на ведучому валі коробки передач крутний момент, який відрізняється від моменту, що пере­дається двигуном.

Мал. 12. Конструкція робочих коліс гідротрансформатора:

1- маховик; 2-турбінне колесо; 3-реакторне колесо; 4-насосне колесо(корпус гідротрансформатора)

Найбільше зростання крутного моменту на турбінному колесі 2 гідротрансформатора буває при рушанні автомобіля з місця. У цьому разі реакторне колесо загальмоване муф­тою вільного ходу і реактивний момент на ньому має макси­мальне значення. В міру розганяння автомобіля, тобто збільшення частоти обертання насосного колеса 4, частота обертання турбінного колеса 2 також зростає. Кількість мас­ла, що надходить внаслідок циркуляції на лопатки реак­торного колеса 3, зменшується, і реактивний момент на ньо­му спадає. Муфта вільного ходу розклинюється і реакторне колесо поступово починає збільшувати частоту свого обер­тання у загальному потоці масла, дедалі менше впливаючи на передаточний крутний момент.

Коли гідротрансформатор досягає максимальної частоти обертання, він перестає змінювати крутний момент і пере­ходить у режим гідромуфти. Таким чином автомобіль плавно розганяється.