Коробки передач, раздаточные коробки, ходоуменьшители тракторов и автомобилей. Учебное пособие
.pdfправляет воздух, поступающий от редукционного клапана 2, в одну из полостей под поршни воздухораспределителя 6 и перемещает золотник воздухораспределителя в одно из двух положений, подготавливая таким образом последующую подачу воздуха в полости А или Б силового цилиндра.
Предварительный выбор передачи в делителе производится перемещением рычага переключения крана 4 в положение «В» или «Н», который через трос, заключенный в оплетку, перемещает золотник крана 9.
Подача воздуха от редукционного клапана под поршень силового цилиндра (полость А или Б ) производится клапаном 7 включения делителя передач, открытие которого осуществляется упором 8 штока клапана, закрепленном на толкателе поршня пневмоусилителя 1 выключения сцепления. Клапан выключается в конце хода толкателя, т.е. при полностью выключенном сцеплении. Сжатый воздух подается в силовой цилиндр механизма 5 переключения передач только при полностью выключенном сцеплении. Поршень цилиндра поворачивает рычаг механизма переключения делителя в соответствующую сторону.
Редукционный клапан 2 представляет собой автоматический регулятор давления диафрагменного типа. Его назначением является снижение давления воздуха, поступающего из пневмотормозной системы автомобиля.
Клапан 7 включения делителя представляет собой кран с механическим приводом, предназначенный для подачи воздуха в силовой цилиндр при нажатии на педаль сцепления. При этом шток под действием упора, установленного на толкателе пневмоусилителя, перемещается и открывает впускной клапан, а выпускной закрывает. Сжатый воздух поступает в силовой цилиндр. При отпускании педали сцепления шток отходит в первоначальное положение и впускной клапан закрывается, а выпускной открывается. Воздух из силового цилиндра выходит в атмосферу через атмосферный клапан.
71
КП автомобиля УРАЛ-4320 (рис. 39) - пятиступенчатая с прямой четвертой и ускоряющей пятой передачами. Переключение передач осуществляется синхронизаторами и зубчатой муфтой. Механизм переключения передач имеет фиксаторы, замки и предохранитель включения передачи заднего хода.
Рисунок 39 – Кинематическая схема КП автомобиля Урал-4320
КП автомобилей МАЗ-500А, МАЗ-5335, КрАЗ-255Б, Урал-375Н, - 375Д аналогичны КП автомобиля МАЗ-500 (см. рис. 36). Отличия заключаются только в передаточных числах ступеней и конструкции механизма переключения передач.
КП автомобиля ЗИЛ-4331 (рис. 40) - восьмиступенчатая. Она состоит из основной коробки со сближенными передаточными числа-
72
ми и планетарного демультипликатора. Демультипликатор - (умножитель) механизм, дающий возможность увеличить тяговое усилие автомобиля, повышая передаточные числа трансмиссии. Система управления КП устроена таким образом, что при включенной понижающей передаче демультипликатора водитель может включить четыре основных, одну «ползучую» и задний ход в основной коробке, а при включенной прямой передаче в основной КП переключаются только четыре передачи.
Рисунок 40 – Кинематическая схема КП автомобиля ЗИЛ-4331
73
Коробка такого типа обеспечивает большой диапазон передаточного числа (от 11,4 до 1,0), возможность получения равномерного ряда (1,34...1,38), а также применение 9-й «ползучей» передачи, которая позволяет автомобилю работать в паре с с.-х. уборочными машинами. Такие технические решения дают возможность водителю выбирать наивыгоднейшие скоростной, тяговый и экономический режимы движения автомобиля.
Основная коробка создана по трехвальной схеме. Все ее шестерни находятся в постоянном зацеплении. Шестерни промежуточного вала напрессованы на вал в горячем состоянии без шпонок. Синхронизаторы инерционные, пальчиковые с разрезными фиксаторами и латунными конусными кольцами. Особенность новой КП - применение заднего планетарного демультипликатора, передаточные числа которого - 3,33 и 1,0. Таким образом, демультипликатор обеспечивает получение двух диапазонов передач: низшего («Н») - при включении понижающей передачи и высшего («В») - при включении прямой передачи.
Включают передачи демультипликатора при помощи пальчикового синхронизатора С3 инерционного типа. Этот синхронизатор имеет два фиксированных крайних положения. Переключение демультипликатора происходит при помощи пневматического цилиндра. Сжатый воздух подается в одну или другую полость цилиндра через блок клапанов, установленный на механизме управления КП.
Система смазки КП - смешанного типа. Детали основной коробки и механизма переключения смазываются разбрызгиванием и масляным туманом. Смазывание деталей демультипликатора и подшипников шестерен коробки осуществляется под давлением масляным насосом шестеренчатого типа, который размещен на заднем конце промежуточного вала КП.
Новая КП имеет некоторые особенности в эксплуатации. Все передачи включаются при помощи одного рычага по схеме, обозначаемой «Н-Н» (или «2Н»). Такая схема впервые применяется на со-
74
ветских грузовых автомобилях. Вначале водитель переключает передачи низшего диапазона (по схеме "Н"). Затем легким толчком ладони переводит рычаг переключения передач через фиксатор вправо ( в нейтральное положение высшего диапазона). При этом слышна характерная отсечка воздуха в пневмоприводе переключения демультипликатора.
Далее водитель переключает передачи по той же схеме «Н», но уже высшего диапазона. При перемещении рычага в поперечном направлении через фиксатор из нижнего диапазона в высший или, наоборот, пневмоцилиндр переключает демультипликатор.
Помимо основных передач, в низшем диапазоне есть две дополнительные передачи - задний ход и понижающая. Для их включения рычаг необходимо продвинуть влево с еще большим усилием, чтобы преодолеть дополнительное сопротивление фиксатора.
Таким образом, все передачи включаются движением рычага вправо от водителя в порядке возрастания. Четные передачи включаются при ходе рычага назад, нечетные - вперед. Такая схема («2Н») позволяет быстро, без путаницы выбрать нужную передачу. Во время разгона автомобиля не обязательно использовать подряд все передачи. Наиболее удобными является разгон на пяти-
шести передачах, например: II-IV-V-VI-VII-VIII; I-III-V-VI-VII-VIII; III-V- VI-VII-VIII. Дополнительной понижающей передачей следует пользоваться в основном для преодоления подъемов 15...18% или при маневрировании.
В КП предусмотрен люк для размещения в нем коробки отбора мощности. Допустимый отбор мощности до 22 кВт.
3.2 Гидромеханические передачи
Гидромеханические передачи (ГМП) автомобилей имеют ограниченное использование. Они устанавливаются на автобусах Ликинского автобусного завода (ЛиАЗ), Будапештского завода (Икарус260.18, ВНР), Московского завода им. Лихачева (ЗИЛ-114,-117) и др.
75
На маршрутных автобусах в условиях интенсивного движения по городу водитель вынужден переключать передачи, трогаться с места в среднем через каждые 15...30 с. Применение ГМП значительно облегчает труд водителя, т.к. освобождает его от работы педалью сцепления и рычагом переключения передач, обеспечивает плавное трогание и быстрый разгон автобуса с места.
ГМП автоматически выбирает передаточное число передачи в зависимости от скорости движения автобуса и сопротивления его движению, а также от положения педали подачи топлива. Применение ГМП увеличивает срок службы двигателя, карданной и главной передач в 1,5...2,0 раза, предохраняет их от перегрузок, увеличивает в 2...3 раза срок службы механической КП.
Недостатками ГМП являются: меньший КПД по сравнению с механическими КП; увеличенная масса, сложность конструкции, эксплуатации и технического обслуживания.
ГМП, устанавливаемая на автобусах ЛиАЗ-677М (рис. 41), состоит из гидротрансформатора 7, механической КП 6, систем маслопитания и электропривода. Гидротрансформатор состоит из четырех рабочих колес: насосного 2, турбинного 1 и двух колес реактора 3, 4, установленных на неподвижном реакторном валу 5. Диапазон изменения крутящего момента недостаточен для различных условий движения автобусов, поэтому гидротрансформатор используется совместно с двухили трехступенчатой механической КП. Она обеспечивает увеличение диапазона изменения крутящего момента, создаваемого гидротрансформатором, и возможность движения задним ходом.
На автобусах применяется двухступенчатая КП, понижающая передача которой имеет передаточное число 1,79; задний ход - 1,71. Система маслопитания (рис. 42) обеспечивает циркуляцию масла в гидротрансформаторе и управление блокировкой фрикционов. Масло из поддона 15 через маслоприемник 16 поступает в главный насос 17, который приводится в действие от корпуса гидротрансформатора.
76
Вспомогательный насос 19, соединенный с промежуточным валом КП, работает только при движении автобуса. Параллельная установка двух насосов с обратными клапанами 18 обеспечивает постоянное давление в системе и уменьшает внутренние потери.
Рисунок 41 – Кинематическая схема гидромеханической трансмиссии автобуса ЛиАЗ-677М:
1 – турбинное колесо; 2 – насосное колесо; 3, 4 – реакторные колеса; 5 – реакторный вал; 6 – коробка передач; 7 – гидротрансформатор
Редукционный клапан 14 поддерживает в системе давление 0,60...0,65 МПа и обеспечивает автоматическое отключение основ-
77
ного насоса от главной магистрали. Это происходит тогда, когда давление увеличивается и перемещает золотник, сжимая пружину клапана. При этом питание масляной системы обеспечивается вспомогательным насосом.
Рисунок 42 – Схема масляной системы и системы управления ГМП автомобиля ЛиАЗ-677М:
1 – фрикцион блокировки гидротрансформатора; 2 – периферийный клапан; 3 – включатель автоматической нейтрали; 4 – включатель; 5 – клапан заднего хода; 6 – пневмоцилиндр зубчатой муфты включения заднего хода; 7 – зубчатая муфта; 8 – микропереключатель; 9 – главный (дифференциальный) рычаг регулятора; 10 – рычаг управления; 11 – центробежный регулятор; 12 – клапан переключающий; 13 – указатель давления масла; 14 – редукционный клапан; 15 – поддон; 16, 20 – маслоприемники; 17 – масляный насос основной; 18 – обратные клапаны; 19 – масляный насос дополнительный; 21 – теплообменник; 22 – клапан слива; 23 – клапан блокировки; 24 – двойной фрикцион
78
Из главной магистрали масло подается в гидротрансформатор, полость фрикциона 1 блокировки гидротрансформатора, периферийным клапанам 2, указателю 13.
Клапан слива 22 обеспечивает циркуляцию масла через гидротрансформатор и теплообменник, поддерживая давление в полости трансформатора около 0,2 МПа. В полость фрикциона блокировки масло подается через клапан блокировки 23.
Золотник периферийного клапана 2 может находиться в одном из трех положений. В среднем положении золотник перекрывает напорную магистраль. Полости под поршнями фрикционов Ф1, Ф2 открыты на слив. При перемещении золотника влево закрывается слив и масло под давлением подается под поршень фрикциона Ф1 первой передачи. При перемещении вправо - закрывается слив и масло подается под поршень фрикциона Ф2 второй передачи. При этом масло из-под поршня фрикциона первой передачи идет на слив. Перемещение золотника осуществляется электромагнитами включения первой М1 и второй М2 передач.
Золотник переключающего клапана 12 соединен дифференциальным рычагом 9 с педалью подачи топлива и центробежным регулятором 11. Переключение передач и управление блокировкой фрикционной муфты в ГМП осуществляется с помощью автоматического устройства, использующего для определения момента переключения два параметра: скорость движения и положение педали подачи топлива. Измерение скорости осуществляется центробежным регулятором 11, установленным на промежуточном вале КП.
Система управления ГМП работает автоматически. Водитель при необходимости может выбрать соответствующий режим автоматического управления переключением рычага пульта управления 10, который имеет пять фиксированных положений.
Н (нейтраль) - система управления ГМП обесточена (см. рис. 42). Только в этом положении рычага ток от замка зажигания может поступать через контакты пульта управления и реле включения стартера 9.
79
А (автоматическое движение) - рычаг управления устанавливается против буквы «А». При этом от пульта через контакты микропереключателя 8 напряжение поступает на электромагнит М1 первой передачи. Через поводок перемещается золотник периферийного клапана 2 влево. Фрикцион Ф1 первой передачи под давлением масла включается и крутящий момент от двигателя передается через гидротрансформатор и промежуточный вал КП.
При увеличении скорости движения под действием центробежных сил шарики регулятора 11 перемещаются в чашке и через дифференциальный рычаг 9 перемещают золотник клапана 12 влево. Из главной магистрали масло под давлением через канал подается к микропереключателю 8, который выключает электромагнит М1 и включает электромагнит М2 второй передачи. Периферийный клапан 2 срабатывает и включает фрикцион второй передачи, который соединяет напрямую ведущий и ведомый валы.
При дальнейшем повышении скорости движения центробежный регулятор перемещает главный золотник в крайнее левое положение и масло поступает в клапан блокировки 23. Клапан отсоединяет от главной магистрали внутреннюю полость фрикциона 1 блокировки трансформатора и соединяет ее со сливом. Давлением масла со стороны внутренней полости гидротрансформатора передний фрикцион блокируется, соединяя корпус гидротрансформатора с первичным валом коробки. При этом включается III - прямая передача. Крутящий момент передается без потерь в гидротрасформаторе.
При снижении скорости движения центробежная сила, действующая на шарики регулятора 11, уменьшается, главный золотник клапана 12 перемещается вправо, последовательно переключая ГМП на низшие передачи. При движении автобуса в этом режиме можно воспользоваться накатом. Для этого следует снять ногу с педали управления дроссельными заслонками. При этом включатель автоматической нейтрали 3 обесточит электромагнит М2 второй передачи и периферийный золотник займет среднее положе-
80