3. Гідрооб’ємна трансмісія
Призначення
Забезпечення безступінчатої передачі та зміни величини та напряму передачі крутного моменту до ведучих коліс за допомогою оливи під тиском, оптимального компонування, реверсивного руху з одинаковими швидкостями уперед та назад. Передача крутного моменту на колеса довгомірних причепів. Реверсивність гідропривода дозволяє ефективно гальмувати двигуном на затяжних спусках та гірських дорогах, що дає можливість заміни гальмівної системи та ступінчатої механічної трансмісії.
До недоліків відносяться великі габарити та маса, значно менший коефіцієнт корисної дії, висока собівартість та недостатня зносостійкість.
Конструкція гідрооб’ємної трансмісії
Гідронасос основний, зв’язаний з колінчатим валом та підкачуючий насос системи подачі оливи; гідродвигуни коліс; трубопроводи високого та низького тиску; гідроакумулятори; охолоджувач оливи; резервуари для оливи; фільтри; редукційний та запобіжний клапани, система керування.
Класифікація гідронасосів та гідродвигунів
Гвинтові, шестірневі, лопатні та поршневі.
Принцип дії гідрооб’ємної трансмісії
При обертанні колінчатого вала гідронасос плунжерного типу подає масло під великим тиском по магістралях високого тиску до гідродвигунів плунжерного типу коліс, де тиск перетворюється на механічну роботу, а масло повертається по магістралі низького тиску, через охолоджувач до гідронасоса і цикл повторюється. Масло підкачуючим насосом забирається з резервуару через фільтр, охолоджувач подається до насосу високого тиску. Продуктивність насосу високого тиску регулюється ексцентриситетом ротора.
Рис. 17. Схема гідрооб’ємної трансмісії з приводом на задні колеса
Рис. 18. Схема гідрооб’ємної трансмісії з гідроакумуляторами
Рис. 19. Елементи конструкції гідрообємної трансмісії
4. Електромеханічна трансмісія
Призначення електромеханічної трансмісії
Забезпечення безступінчної автоматичної передачі, зміни величини і напряму передачі крутного моменту до ведучих коліс та перетворення одного виду енергії в інший.
Вимоги
- Забезпечення одночасної передачі крутних моментів від двух джерел енергії до коліс.
- Забезпечення розподілу потужності двигуна на два силових потока: перший передає крутний момент через механічну трансмісію на ведучі колеса, другий передає крутний момент до електродвигуна-генератора, де створюється електрична енергія, яка живить електродвигун та заряжає акумуляторні батареї.
- Забезпечення руху автомобіля з використанням тільки одного з двох джерел енергії.
- Забезпечення незалежного керування двома джерелами енергії.
- Забезпечення безступінчатої передачі та зміни величини крутного моменту.
- Забезпечення регенерації кінетичної енергії гальмування автомобіля.
- Малі механічні та електричні втрати при передачі енергії.
- Покращення рушання з місця, прохідності, керованості, компонування.
- Зменшення динамічного навантаження, через відсутність жорсткого зв’язку двигуна і трансмісії. Це дає можливість збільшення ресурсу роботи двигуна.
- 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.
- Невисока собівартість і технологічність виготовлення та технічного обслуговування.
- мала металоємність та маса.
Специфічні вимоги
- Відповідність передаточних чисел тим данним, що визначені при тяговому розрахунку автомобіля.
Класифікація електромеханічних трансмісій:
За ступенем використанням елементів механічної трансмісії – з
частковим або повним використанням.
За способом передачі енергії (крутного моменту) – послідовний,
паралельний, комбінований.
За схемою передачі енергії (крутного моменту) – на передні колеса,на задні колеса, на всі колеса.
За конструкцією ступінчатої коробки передач:
- За розміщенням в корпусі коробки передач головної передачі,
диференціалу, подільника, демультиплікатора або без.
- За числом ступенів (три, чотири, п’яти та багатоступеневі з подільником, демультиплікатором, або без).
- За типом зачеплення зубчатих коліс (з постійним зачепленням зубчатих коліс та без).
- За способом переключання передач (з’єднання ведучого та веденого валів):
А). З використанням синхронізаторів.
Б ). З включанням передач шляхом використання муфт.
В ). З використанням зубчатих кареток.
Г). З використанням датчиків та систем визначення і синхронізації кутових швидкостей шестернь ведучого та веденого валів.
Д). З використанням фрикційного зчеплення з гідравлічним або електричним включенням.
- За конструктивною схемою (з нерухомими осями – дво, три, багатовальні; з рухомими осями – планетарні, комбіновані з використанням блокувальних муфт та гальм елементів планетарних рядів).
За конструкцією та потужністю перетворювачів енергії (електродвигунів – генераторів) трансмісії:
А). Електродвигуни потужністю 2 - 4 кВт, які використовуються для запуску двигуна внутрішнього згоряння (система Stop-Start автоматично відключає двигун внутрішнього згоряння при зупинці та включає при початку руху), перетворення кінетичної енергії гальмування у електричну (KERS) та для заряджання акумуляторної батареї (Toyota Grown, Citrоen C3, Ford Fiesta, Fiat Panda Aria та інші).
Б) Електродвигуни потужністю до 25-30 кВт, які генерують механічну енергію, так що еквівалентна потужність складається як сума потужності двигуна внутрішнього згоряння та потужності електродвигуна. Така схема трансмісії використовує також запуск двигуна внутрішнього згоряння, зарядку акумуляторних батарей, рекуперацію кінетичної енергії гальмування і найбільш ефективна на початку руху та інтенсивному розганянні автомобіля, коли крутний момент електродвигуна максимальний (Honda Civic, Mercedes S350, S320 TDI).
В). Електродвигуни потужністю більше 30 кВт (1,2,4 шт), які дозволяють рухатись тільки з використанням двигуна внутрішнього згоряння, тільки з використанням електричних двигунів , комбіновано двигун внутрішнього згоряння і електродвигуни (Toyota Priys, Lexus RX400h, GS450h).
Г). Генератори, які перетворюють всю механічну енергію двигуна внутрішнього згоряння в електричну та передають до електромеханічного приводу коліс. Двигун внутрішнього згоряння не має прямого зв’язку з колесами для передачі механічної енергії ( Спортивний легковий автомобіль Toyota Alessandro Volta).