2. Гідромеханічна трансмісія

Призначення

Забезпечення передачі та автоматичної зміни величини та напряму передачі крутного моменту до ведучих коліс гідравлічним та механічним способами при зміні опору руху.

Вимоги

- Забезпечення підвищення крутного моменту і гідротрансформатором та коробкою передач та передача його на колеса.

- Забезпечення руху автомобіля з підвищенням крутного моменту тільки гідротрансформатором, коробкою передач або комбіновано.

- Забезпечення незалежного керування гідротрансформатором та коробкою передач.

- Забезпечення безступінчатої зміни величини та напряму передачі крутного моменту. Покращення прохідності через відсутність розриву силового потоку до коліс, плавності рушання з місця. Зниження ударних навантажень на двигун та збільшення ресурсу його роботи.

- Малі механічні та гідравлічні втрати при передачі крутного моменту.

- забезпечення оптимальних тягово-швидкісних властивостей автомобіля.

- Наявність систем автоматизованого керування та контролю за роботою, відповідно до сил зовнішнього опору руху.

- Безшумність у роботі.

- Простота конструкції та комфортність керування.

- Надійність передачі крутного моменту та довговічність роботи.

- невелика металоємність, маса, собівартість.

- технологічність виготовлення та технічного обслуговування.

Специфічні вимоги

- Відповідність передаточних чисел тим данним, які визначені при тяговому розрахунку автомобіля.

Класифікіція гідромеханічної трансмісії

1. За конструкцією гідротрансформатора:

- одноступінчаті триколісні (насос, турбіна, реактор) та комплексні, коли реактор встановлений на муфті вільного ходу.

- одноступінчаті чотириколісні (насос, турбіна, два реактора, що встановлені послідовно і дають можливість у вузькому інтервалі передаточних чисел підвищити коефіцієнт корисної дії перед переходом гідротрансформатора на режим роботи гідромуфти).

- гідротрансформатори з дво, три ступінчатою коробкою передач (у більшості з планетарним рядом та автоматичним керуванням).

- одноступінчаті три, чотири колісні, або дво, три ступінчаті для вантажних автомобілів, що значно понижує коефіцієнт корисної дії та ускладнює конструкцію.

- одно та багатоступінчаті трасформатори з блокуванням гідротрансформатора та переходом на режим роботи гідромуфти або без.

2. За конструкцією ступінчатої коробки передач:

- За числом ступенів.

- За типом зубчатого зачеплення.

- За конструктивною схемою ( з нерухомими осями – дво, три, багатовальні;

з рухомими осями – планетарні, комбіновані з використанням блокувальних муфт та гальм елементів планетарних рядів).

3. За наявністю та розміщенням у трансмісії міжосьового диференціалу, подільника, роздавальної коробки.

4. За способом керування – автоматичне, напівавтоматичне, неавтоматичне, автоматичне з розподілом крутного моменту.

5. За схемою передачі крутного моменту – на задні колеса, на передні колеса, на середні та задні колеса, на усі колеса.

Конструкція гідромеханічної трансмісії

Гідротрансформатор (з насосним колесом зв’язаним з колінчастим валом, турбінним колесом зв’язаним з ведучим валом коробки передач та реакторним колесом встановленим на роликовій муфті вільного ходу) і елементи механічної ступінчатої трансмісії, система керування з датчиками, золотниковим приладдям, контролер режимів та системи подачі, охолодження масла.

Принцип дії гідромеханічної трансмісії

А). Приннцип дії гідротрансформатора: При обертанні колінчатого вала масло, яке заповнила простір між лопатями насоса під дією відцентрової сили переміщається вздовж лопаток до зовнішніх частин лопаток. Вийшовши з насосного колеса, потік масла діє на турбінне колесо, передаючи йому частину своєї енергії і тому турбінне колесо починає рухатись у тому ж напряму, що і насосне. Від турбінного колеса масло поступає на лопаті реакторного колеса, яке змінює напрям потоку масла до внутрішніх частин насосного колеса. У такий спосіб масло рухається по замкнутому колу циркуляції. При цьому силовий вплив на турбінне колесо залежить від напряму абсолютної швидкості масла. Кутова швидкість турбінного колеса менше кутової швидкості насосного колеса.

Таким чином робота гідротрансформатора супроводжується проковзуванням насосного колеса відносно турбінного, яке збільшується зі збільшенням навантаження. Чим більше проковзування, тим більше реактивний момент, направлений у бік обертання турбінного колеса. Крутний момент насосного колеса і реактивний момент реакторного колеса співпадають і таким чином забезпечується збільшення крутного моменту при великих навантаженнях. Збільшення крутного моменту на гідро трансформаторі оцінюється коефіцієнтом трансформації. При збільшенні швидкості обертання трансформатора, коефіцієнт плавно наближається до одиниці.

Б). Принцип дії інших елементів трансмісії аналогічний роботі ступінчатої трансмісії. При наявності автоматичних систем керування, трансмісія передає крутний елемент у безступінчатому режимі.

Рис. 16. Гідромеханічна трансмісія з приводом на передні колеса та автоматичним керуванням