Deplasarea treptelor hidraulice. Transmisie hidromecanică

Dispozitivul tradițional al mașinii include ca element obligatoriu al designului componente precum ambreiajul și cutia de viteze. Cu toate acestea, stilul și imaginea schimbătoare a vieții moderne, cu o tendință spre asigurarea unui confort sporit, conduc la o schimbare a acestor noduri tradiționale ale mașinii. Ele sunt adesea înlocuite cu transmisie hidromecanică.

Transmiterea? Ce este și de ce?

Pentru o masina, transmisia va fi tot ceea ce asigura fluxul de cuplu la rotile de la motor, incluzand transmisia si ambreiajul. Într-un vehicul clasic de transport, acesta a fost exact cazul. Dar, după cum sa menționat mai sus, în mașinile moderne de pasageri, acestea sunt înlocuite de ACKP. În acest caz, controlul mașinii este mult simplificat - nu este nevoie să utilizați ambreiajul și să comutați manual transmisia. Pedala de ambreiaj este pur și simplu absentă, iar deplasarea se face automat.

Acest lucru se datorează cutiei de viteze hidromecanice. Pentru a înțelege ce este, cel mai bine este să reamintiți două puncte principale care apar în timpul conducerii:

• necesitatea deconectării de la transmisia motorului atunci când se schimbă uneltele;
• modificarea valorii cuplului transmis de la motor la roți atunci când condițiile de drum se schimbă.

Într-o mașină convențională, acest lucru se întâmplă când apăsați ambreiajul și schimbați butonul roții dințate. Cu toate acestea, la autoturismele cu transmisie automată, o cutie de viteze hidromecanică efectuează această acțiune în multe cazuri.

Despre cutia hidromecanică a dispozitivului

Referindu-se la dispozitivul utilizat în compoziția cutiei de viteze hidromecanice pentru autoturisme, este necesar să menționăm componentele sale principale:

1. convertizor de cuplu;
2. mecanisme de control;

Pro convertor de cuplu

Baza mașinii automate hidromecanice este hidrotransformatorul. De fapt, într-o transmisie automată hidromecanică, ea are un rol similar celui dintr-o mașină obișnuită - transmite momentul de la motor la cutie.

După cum se poate vedea din figură, dispozitivul convertorului de cuplu este destul de simplu și include trei roți de o formă specială:

• pompă, care realizează comunicarea între motor și hidrotransformator;
• o turbină care comunică cu axul cutiei de viteze (primare);
• reactor proiectat pentru a îmbunătăți cuplul.

Toate aceste turbine sunt închise cu o carcasă specială și sunt cu trei sferturi imersate în ulei, care umple volumul intern. Acționarea hidromecanică funcționează astfel - roata de pompare, care primește cuplul motorului, se rotește, direcționează fluxul de ulei către roata turbinei, care îi rotește și transferă forța asupra arborelui cutiei de viteze.

Uleiul circulă de-a lungul unei traiectorii complexe - de la partea exterioară a inelului de pompare până la partea exterioară a turbinei, iar apoi prin centrul dispozitivului înapoi la pompă. Consecința acestei mișcări este transmisia hidromecanică a cuplului la cutia de viteze a motorului.

O astfel de mișcare hidromecanică are o caracteristică specială - datorită prezenței unei a treia roți a reactorului, este posibil să se mărească momentul transmis. Acest lucru se datorează amplasării sale în centrul convertorului de cuplu.

Când se produce o transmisie hidromecanică a cuplului, fluxul de ulei din roata turbinei este direcționat către centrul dispozitivului și apoi revine la stația de pompare. Cu toate acestea, o roată a reactorului este localizată pe calea sa, iar curgerea, exercitând presiune asupra ei, provoacă un răspuns din partea sa, care, acționând asupra turbinei, amplifică momentul transmis de rotor.

Acest efect suplimentar, care apare când apare o transmisie hidromecanică a puterii de la motor, determină creșterea acestuia. Amplitudinea câștigului depinde de diferența de viteză dintre roțile convertizorului de cuplu, cu cât este mai mare, cu atât mai semnificativă va fi aceasta. Acest lucru este util în special atunci când conduceți atunci când este transmisă puterea hidromecanică de la motorul la ralanti până la transmisia fixă.

Un fapt foarte util este faptul că antrenarea hidraulică stabilește automat raportul de viteză dorit între roți și motor, datorită modificării mărimii presiunii lichidului în timpul transferului între discurile de presiune și turbină.

Cu toate acestea, intervalul unei astfel de modificări este destul de mic și nu există nicio posibilitate, prin utilizarea unui mecanism hidromecanic, de a rupe legătura dintre transmisie și motor, astfel încât convertizorul de cuplu să funcționeze în serie cu cutia planetară, ceea ce permite eliminarea dezavantajelor observate.

Pro cutie planetară

În transmisia automată hidromecanică cea mai des utilizată este o angrenaj planetar, dispozitivul căruia este clar din figura de mai jos.

În cea mai simplă versiune, cuplul intră în angrenajul solar 6, cu care angrenajele satelit 3 sunt în angrenare constantă, se rotesc liber pe axele lor. Acestea au instalat 4 conductori conectați la arborele 5, sateliții 3 fiind cuplați în mod constant cu treapta 2, pe suprafața interioară a căreia există dinți.

Când dispozitivul de transmisie 2 este frânat, momentul prin suportul 4 intră în arborele acționat, iar atunci când angrenajul este oprit, sateliții îl transmit momentului și arborele motor rămâne staționar.
  Transmisia automată utilizează ambreiajele de fricțiune și frânele cu curea și sunt controlate folosind un sistem hidromecanic, care constă din diferite canale, izvoare și o pompă pentru a crea presiunea uleiului.

Avantajele și dezavantajele cutiei hidromecanice

În conformitate cu descrierea de mai sus, proiectarea unei cutii de viteze hidromecanice poate fi reprezentată ca o conexiune de serie a unui convertizor de cuplu, o cutie de viteze (de obicei planetară) cu ambreiaje, precum și un sistem de comandă hidraulică.
  Avantajele unei astfel de transmisii automate sunt:

1. excluderea manuală a schimbării;
2. asigurând transmisia de putere fără întrerupere și deranjamente, mai ales la începutul mișcării.

Cu toate acestea, această transmisie automată are dezavantajele sale. Una dintre ele este pierderea cuplului cauzată de faptul că un convertor de cuplu este inclus în cutia automată.

Conform măsurătorilor, eficacitatea acestei transmisii automate nu depășește optzeci și șase la sută, în timp ce într-o cutie de viteze manuală convențională este de nouăzeci și opt la sută.

Cu toate acestea, aceasta este cea mai simplă versiune a transmisiei automate hidromecanice, fiind dezvoltate și instalate versiuni noi și mult mai avansate ale unei astfel de cutii pe autoturisme.

Cutia hidromecanică permite șoferului să se elibereze de comutarea lor atunci când autovehiculul se mișcă, ceea ce este deosebit de important pentru șoferii novici, pentru a spori siguranța traficului și pentru a oferi confort suplimentar.

Klassnut

Tinerii șoferi găsesc adesea informații despre cutia de viteze hidromecanică a unui automobil de pe Internet. Cu toate acestea, ei nu înțeleg pe deplin principiul muncii sale. În acest articol, vom descrie modul în care funcționează o transmisie hidromecanică și de ce este mai convenabilă decât o transmisie manuală convențională.

Proiectare hidromecanică a cutiei de viteze

Transmisia hidromecanică are o caracteristică importantă - asigură ambreiaj automat. Șoferul nu trebuie să apese constant pe pedala de ambreiaj. În ciuda lipsei unei pedale de ambreiaj, Hidromecanica încă mai conține o cutie de viteze manuală și un convertizor de cuplu. Transmisia manuală poate avea un principiu diferit de funcționare:

- două arbori;

- cu trei arbori;

- multiple;

- planetar.

Principiul general al funcționării unei cutii hidromecanice se utilizează cel mai adesea în transportul rutier principal: autobuze și camioane. Arborele hidromecanic acționează pe baza cuplajelor - ambreiaje multi-plate care funcționează în ulei. Acest principiu de funcționare vă permite să evitați ruperea puterii și cuplului în timpul schimbării vitezelor.

De asemenea, cutia de viteze hidromecanică include arborii, arborii intermediari și acționați, un ambreiaj cu fricțiune multiplă (ambreiaj de frecare) și o cuplă cu angrenaj. Toate aceste mecanisme de mișcare sunt controlate de o pompă hidraulică frontală și din spate. Cu ajutorul unui regulator centrifugal, vor apărea modificări automate ale vitezelor.

Principiul de funcționare a cutiei de viteze hidromecanice

Principiul de funcționare a cutiei de viteze hidromecanice este descris în tabelul de mai jos.

Transmisie manuală planetară

Este un tip de cutie hidromecanică. Se compune din mecanisme planetare. Ansamblul principal pentru soare este montat pe arborele de antrenare. Uneltele solare sunt legate de transmisiile prin satelit, care se află liber pe axele lor. Sateliții sunt deja conectați la arborele acționat prin suport.

Transmisia hidromecanică este o combinație, în care, împreună cu convertorul de cuplu, se utilizează o cutie de viteză. De obicei, o astfel de cutie de viteze este abreviată GMP sau GMKP.

Convertorul de cuplu, ca și cuplarea cu fluid, a fost inventat de profesorul german Hermann Fettinger la începutul secolului trecut. Înainte de a fi utilizate pe automobile, aceste transmisii hidrodinamice au fost utilizate în construcția de nave.

Pe mașinile GMP a apărut pentru prima dată în Statele Unite - în 1940, cutia Hydramatic  a fost instalat pe mașini Oldsmobile. În prezent, în SUA, aproape 90 %   autoturisme, precum și toate autobuzele orașelor și o parte semnificativă a camioanelor.
  În Europa, utilizarea masivă a transmisiilor hidromecanice a început abia la începutul anilor șaptezeci ai secolului trecut, când aceste unelte au fost folosite în mașini Mercedes-Benz, Opel, BMW.

Modificarea modului de funcționare a convertizorului de cuplu are loc automat. Dacă creșteți sarcina pe ieșirea convertizorului de cuplu, atunci există o scădere a vitezei unghiulare a turbinei, ceea ce duce la o creștere a raportului de transformare.

Din nefericire, convertizorul de cuplu are o gamă mică de rapoarte de transmisie, nu asigură mișcarea inversă, nu împarte motorul din transmisie (necesită un sistem complex de golire a părților de curgere ale fluidului de lucru). Prin urmare, o transmisie specială este instalată în spatele transformatorului hidraulic care compensează aceste dezavantaje. Această transmisie hidromecanică este infinit variabilă și vă permite să obțineți orice raport de transmisie într-un anumit interval.

Uneltele angromecanice folosesc în principal cutii de viteze planetare mecanice, care sunt ușor automatizate, dar uneori utilizează și cutii de viteze automate.

Dispozitivul și funcționarea convertizorului de torsiune, precum și diferența față de ambreiajul hidraulic, sunt descrise mai detaliat.

În unele cazuri, convertorul de cuplu este instalat în plus față de ambreiajul de fricțiune standard și cutia de viteze, în timp ce schimbarea treptei de viteză se face manual.
  Într-un astfel de proiect, este suficient un ambreiaj cu o singură placă, deoarece serveste doar la deconectarea arborelui de intrare al cutiei de viteze de la roata turbinei a transformatorului la schimbarea roților dințate, iar convertizorul de cuplu asigură o creștere ușoară a cuplului.
  Avantajul unui astfel de transfer este simplitatea relativă a designului și controlului comparativ cu transferul automatizat. Cu toate acestea, cel mai adesea convertorul de cuplu este utilizat în combinație cu o cutie de viteze cu două sau trei trepte, fără un ambreiaj standard de frecare.
Cutiile de viteze sunt arbori sau mai des planetari. Comanda schimbării este automată sau semi-automată.

Transmisie cu doi arbori

Convertizorul de cuplu în combinație cu o cutie de viteze în două trepte este utilizat în transmisia hidromecanică a magistralei LiAZ-677M ( fig. 1).
  Este o cutie de viteze cu arbori localizați în interiorul acesteia: primar 3 , secundar 11   și intermediar 15 . Arborele primar este conectat la turbina convertorului de cuplu, iar arborele secundar - cu transmisia cardanică. Prima treaptă (în jos) are un raport de transmisie 1,79 iar a doua treaptă de viteză este directă, adică raportul de transmisie al acesteia este unul.

O caracteristică a acestei cutii de viteze este aceea că, pentru a activa uneltele împreună cu o cuplă de angrenaj, se utilizează ambreiaje multi-plate (ambreiaje de fricțiune) care funcționează în ulei.
  Roțile de antrenare ale ambreiajului sunt din oțel, iar plăcile ambreiajului slave sunt din metal-ceramică. Acestea sunt montate pe fante interne sau externe și au posibilitatea unei mișcări ușoare în direcția axială. În poziția deconectată, pachetul de discuri ține arcuri, discurile sunt comprimate de la impactul uleiului furnizat la cilindrul ambreiajului de fricțiune.

Când activați ambreiajul de fricțiune de prima treaptă, funcționează 5 care blochează roata dințată 4   cu ax primar 3 . cuplare 8   în același timp se mișcă spre stânga și blochează roata dințată 7   cu un arbore secundar 11 .
  Cuplul este transmis prin roata dințată 4 a arborelui de intrare, roțile dințate 16   și 14   arborele intermediar și uneltele 7   pe axul secundar 11 . Atunci când este cuplată cea de-a doua treaptă de viteză, ambreiajul este activat. 6 care blochează arborele de intrare 3   cu un arbore secundar 11 . cuplare 8   setați la neutru.

Pentru ambreiajul de mers înapoi 8   se mută în poziția corectă și blochează uneltele 10   cu un arbore secundar 11 atunci ambreiajul este cuplat 5 . Cuplul este transmis prin intermediul uneltelor 4, 16, 13, 12, 10   pe axul secundar 11   cutii de viteze.

Când ambreiajul de fricțiune este cuplat 2   convertizorul de cuplu se blochează când roțile turbinei și pompei sunt conectate rigid între ele și se comută la modul ambreiaj hidraulic.

Cutie de viteze planetară cu trei trepte

În transmisiile hidromecanice, cutiile de viteze planetare sunt cele mai utilizate. Ele au compactitate, nivel redus de zgomot la locul de muncă și durată lungă de viață. Transmisiile de viteze în ele se produc aproape fără a rupe fluxul de energie.

Legătura principală a cutiei de viteze planetare este setul de angrenaje planetare ( fig. 2) constând dintr-o unealtă epiciclică (coroană) 1 unelte solare 2 , a condus 3 și sateliți 4 .
  Axele sateliților sunt montate pe suport și se rotesc cu acesta, adică sunt mobile. În funcție de elementul din seria planetară care conduce și care este inhibat, există o schimbare în rapoartele de transmisie ale seriei planetare.

Cutia de viteze cu două trepte are o treaptă planetară. Stadiul multilateral poate avea două sau mai multe rânduri planetare, care sunt conectate una cu cealaltă.
  Frânarea elementelor angrenajelor planetare atunci când se deplasează treptele de viteză este produsă prin cuplaje de fricțiune (ambreiaje de frecare) sau frâne cu curea.

Proiectarea transmisiei hidromecanice a unei mașini de pasageri, în care convertizorul de cuplu este combinat cu o cutie de viteze planetară în trei trepte, este prezentat pe   Fig. 3.

Convertizor de cuplu 1   constă din trei roți cu lame. ax 2   Roata turbinei este arborele de antrenare al cutiei de viteze. Arborele de ieșire 12   Cutia de viteze este amplasată coaxial cu arborele de antrenare. Cutia de viteze include două rânduri planetare identice. 7   și 8 , trei ambreiaje multi-disc 5, 6, 9   și două frâne de curea 4, 10 .

Schimbarea vitezelor se realizează prin includerea mecanismelor de frecare și frânare în diferite combinații ( fig. 4).
În neutru  frână aplicată 10 (fig. 3) și ambreiajul interblocat 13   drum liber. Arborele de ieșire 12   nu se rotește.

În prima treaptă  fricțiune inclusă 6   și mecanismul de frânare 10 și, de asemenea, inclus ambreiaj 13   drum liber. Unelte epiciclice cu angrenaj planetar 8   se rotește cu viteza unghiulară a arborelui de antrenare 2 , iar uneltele solare sunt frânate, suportul rotește angrenajul epiciclic al setului planetar planetar 7 în care mecanismul solar este, de asemenea, inhibat. Driven este un suport al acestei serii, realizat în același timp cu arborele acționat 12 . Comanda cu roată liberă 13   este inclus.

În viteza a doua  fricțiune inclusă 5   și mecanismul de frânare 10 . Unelte epiciclice cu angrenaj planetar 8   roteste liber si serii planetare 7   - cu viteza unghiulară a arborelui de antrenare 2 .
  Din moment ce transmisia spre soare este frânată, suportul și arborele motor se rotesc 12 . Comanda cu roată liberă 13   este inclus.

În viteza a treia  flanșe de fricțiune incluse 5   și 6 precum și mecanismul de frânare 10 . Unelte epiciclice și purtătoare planetară 8   de conducere. Cu aceeași viteză unghiulară, rotiții epiciclice se rotesc și suportul planetar 7 adică arborii de antrenare și de acționare se rotesc la aceeași frecvență.

În treapta de mers înapoi  ambreiajul este cuplat 6   și mecanismul de frânare 4 . Transportatorul planetar 8   frânată, și unitatea roată dințată epiciclică.
Roata transmisă soarelui se rotește în direcția opusă, angrenajul planetar al angrenajului planetar se rotește în aceeași direcție 7 . Deoarece roata dințată epiciclică a seriei planetare 7   încetinit, următorul este purtătorul asociat cu arborele acționat 12 .
  Comanda cu roată liberă 13   blocat.

Transmisie hidrodinamică

În prezent, există două tipuri de transmisii hidrodinamice: ambreiaj hidraulic și convertizor de cuplu.

Ambreiaj hidraulic  - cel mai simplu element al transmisiei hidraulice. Caracteristica sa distinctivă este că cuplul pe arborele de antrenare al ambreiajului hidraulic este întotdeauna egal cu cuplul pe arborele de ieșire. Proiectarea cuplajului de lichid este foarte simplă. Se compune dintr-o roată cu pompă și turbină de aproximativ același design, amplasată în carterul umplute cu ulei (figurile 1a și 1b).

Când roata pompei se rotește, uleiul, sub influența forței centrifugale, începe să se deplaseze de-a lungul paletelor de ghidare până la periferie, obținând astfel energie cinetică. Din roata de pompare, intra în roata turbinei, unde, în contact cu lamelele turbinei, îi dă o parte din energia sa și o aduce în rotație.

În timpul rotirii rapide a roții pompei, uleiul face o mișcare complexă, constând în mișcări portabile și relative. Primul apare datorită rotirii uleiului cu roata de pompare. Al doilea este determinat de mișcarea uleiului de-a lungul rotorului până la periferie. Mișcarea relativă este cauzată de acțiunea forțelor centrifuge care apar în ulei ca urmare a rotirii împreună cu roata de pompare (figura 2). Ca urmare, la ieșirea de pe roata pompei, viteza absolută a debitului de ulei este determinată de suma vectorială a vitezelor mișcărilor portabile și relative (fig.3). O parte din energia fluxului de ulei, determinată de viteza sa portabilă, este dată prin lamele roții turbinelor.

Convertizor de cuplu. Principiul de funcționare al convertizorului de cuplu (transformator) este același cu cuplajul de fluid. Aceleași mișcări relative și figurative ale uleiului. Dar pentru a crește cuplul pe arborele de ieșire al transformatorului, se introduce un element suplimentar - roata reactorului (reactorul, uneori statorul). Reactorul este instalat între ieșirea de la turbină și intrarea pe roata pompei (fig.4) și este proiectat pentru a direcționa fluxul de ulei care iese din roata turbinei, astfel încât viteza să coincidă cu direcția de rotație a roții pompei. În acest caz, energia neutilizată a uleiului rotorului turbinei este folosită pentru a mări în continuare viteza rotorului, ceea ce duce la creșterea energiei cinetice a uleiului. Rezultatul este o creștere a cuplului pe axul roții turbinei, în comparație cu momentul furnizat roții pompei de la motor. Trebuie remarcat faptul că raportul dintre momentele de pe roțile pompei și turbine este determinat de raportul dintre vitezele unghiulare ale acestor elemente. Creșterea maximă a cuplului are loc atunci când turbina este complet oprită. Se numește acest mod de funcționare a transformatorului o oprire. Transformatoarele moderne au un raport de transformare moment la modul de oprire de 2,0-2,5. Termenul "raport de transformare" înseamnă raportul dintre momentul dezvoltat de roata turbinei și momentul de pe roata pompei.

Apoi, în procesul de creștere a frecvenței de rotație a roții turbinei, se înregistrează o scădere a eficienței reactorului, iar cuplul pe arborele roții turbinei scade. Acest lucru este de înțeles, deoarece cu cât este mai mare viteza de rotație a roții turbinei, cu atât este mai puțin influența debitului de debit portabil al uleiului pe lamele acestei roți. În momentul în care viteza de rotație a turbinei este de aproximativ 85% din viteza de rotație a rotorului, roata reactorului, datorită volantului, pierde contactul cu carcasa transmisiei și începe să se rotească liber împreună cu fluxul fără a-l afecta. Ca urmare, transformatorul trece în modul de funcționare a cuplajului cu fluid, raportul de transformare fiind egal cu 1.

Transformatorul are câteva proprietăți favorabile. Instalarea acestuia duce la o schimbare ușoară a cuplului, încărcarea transmisiei, ceea ce sporește durabilitatea unităților de transmisie și reduce costul reparației. O schimbare ușoară a cuplului este cea mai favorabilă atunci când conduceți pe soluri slab transportate și pe drumuri alunecoase (gheață, zăpadă), deoarece în acest caz este redusă probabilitatea unei defecțiuni a terenului și a alunecării roților motoare. În plus, transformatorul este un amortizor excelent pentru oscilațiile torsionale ale motorului, care sunt stinse de ulei și nu trec în partea mecanică a transmisiei.

Natura oricărei transmisii hidrodinamice este astfel încât alunecarea are loc întotdeauna în ea, adică viteza unghiulară a roții turbionare nu este niciodată egală cu viteza unghiulară a rotorului. Bineînțeles, acest lucru duce la o scădere a consumului de combustibil al mașinii. Prin urmare, pentru a îmbunătăți caracteristicile eficiente din punct de vedere al consumului de combustibil ale mașinii în transmisiile automate, se intenționează blocarea transformatorului.

Metode de blocare a transformatoarelor. Un ambreiaj de blocare vă permite să ocoliți convertizorul de cuplu și să conectați direct motorul la arborele de intrare al cutiei de viteze. Astfel, alunecarea între roata de pompare și roata turbinei este eliminată, ceea ce duce la o creștere a eficienței combustibilului a vehiculului.

O construcție tipică a ambreiajului de blocare a transformatorului este prezentată în Fig. Butucul discului de presiune (figura 6) este conectat la butucul roții turbinei prin spline. Între discul de presiune și butuc există arcuri care acționează ca un amortizor de torsiune al vibrațiilor (fig.6). În procesul de blocare, pistonul oscilează în jurul butucului, deformând arcurile care absorb vibrațiile de torsiune excitate de motor. Energia mecanică trece prin clapeta de arc și lovește arborele de ieșire al transformatorului.

Pentru a îmbunătăți funcționarea ambreiajului de blocare, o garnitură de fricțiune este atașată la suprafața interioară a carcasei transformatorului sau a plăcii de presiune (figura 7).

Cuplajele interlock ale tuturor transformatoarelor au același tip de design al plăcii de presiune și aceleași circuite hidraulice sunt de obicei folosite pentru a le controla. Figurile și o ilustrare simplificată a uneia dintre opțiunile de control al cuplajului transformatorului. În starea de oprire, uleiul curge între carter și placa de presiune. Aceasta protejează ambreiajul de comutarea spontană. Uleiul, înainte de a intra în transformator, trece între disc și carcasă, apoi din transformator intră în sistemul de răcire.

Pentru a bloca transformatorul, supapa de control comută circuitul și presiunea este aplicată pistonului de cealaltă parte. Uleiul care a fost amplasat anterior între piston și carcasa transformatorului este drenat prin arborele turbinei, ceea ce asigură o cuplare ușoară a cuplajului. Roata turbinei este acum conectată la arborele motorului, iar transformatorul este blocat.

Uneori, controlul blocării transformatorului are loc prin cutia de viteze. Transmisia automată cu patru trepte AOD (Ford) are un arbore auxiliar de intrare, care este conectat direct la motor printr-un amortizor (fig.10). În a treia și a patra treaptă de viteze, acest arbore este conectat la cutia de viteze planetară prin intermediul ambreiajului de blocare a suprasarcinei. În cea de-a treia treaptă de viteză, 60% din puterea motorului este transmisă mecanic și 40% printr-un transformator. În cea de-a patra treaptă, toate cele 100% din puterea motorului sunt transmise mecanic prin acest arbore. La treapta 1, 2 și înapoi, întregul flux de putere trece prin convertorul de cuplu.

Ce poate eșua într-un transformator? Mai întâi de toate, ambreiajul liber de rotire al reactorului. Există două opțiuni aici:

• datorită uzurii, rolele ambreiajului încep să alunece, iar în acest caz ambreiajul nu poate transfera complet la carter momentul perceput de reactor;
• rolele pot să se blocheze și nu va exista un mod de rulare liberă în ambreiaj, care nu va permite transformatorului să treacă la modul de funcționare a ambreiajului hidraulic.

Uneori, ambreiajul de blocare nu reușește. Cel mai adesea acest lucru se datorează uzurii semnificative a căptușelii de frecare.

În toate cazurile menționate mai sus, repararea transformatorului este posibilă numai în centrele de service specializate.

Rar, dar uneori, într-un transformator, lamele pompei, turbinei sau roților din reactor sunt deteriorate. În acest caz, înlocuirea transformatorului este inevitabilă.

Istoricul creării unei cutii de viteze hidromecanice poate fi folosit pentru a ilustra eforturile titanice ale producătorilor de automobile care au încercat să facă din confortul unei mașini echipate cu transmisie automată unul dintre principalele avantaje.

În prima jumătate a secolului trecut, chiar și după obținerea unei mașini de cauciuc pneumatic moale, aspectul mai mult sau mai puțin rațional și distribuția masivă a mașinii, conducerea, în special în mediul urban, într-adevăr "a epuizat sufletul". Ceea ce se simte cel mai bine de pasageri este jigging-ul și jerking-ul unei mașini datorită unei schimbări puternice a cuplului pe roți.

Mai mult de o duzină de dispozitive diferite au fost trimise pe rafturi, făcând momentul de schimbare a vitezelor mai puțin dureros, până în anii 50 ai secolului trecut a apărut un convertor de cuplu, care stă la baza principiului cutiei de viteze hidromecanice. Un design cu adevărat nou al cutiei de viteze a început să fie utilizat masiv în anii '60 pe limuzinele scumpe și grele și pe mașinile executive.

În plus față de disconfortul pasagerilor, o schimbare bruscă a cuplului distruge componentele și părțile transmisiei. Pentru camioanele grele, un număr mărit de angrenaje poate fi utilizat pentru a ușura supraîncărcarea transmisiei. Dar pentru autoturisme, o transmisie hidromecanică a fost o modalitate reală de a îmbunătăți condițiile de gestionare.

Odată cu introducerea transmisiei hidromecanice, mașina a primit avantaje incontestabile:

• a fost posibil să coborâți fața atât de ușor încât momentul începutului mișcării nu putea fi pur și simplu prins vizual;
• atunci când conduceți și manevrați la viteze reduse, comparabile cu viteza unui pieton, masina este controlată cu ușurință și cu precizie, ceea ce este aproape imposibil la o transmisie manuală datorită primei trepte de viteză foarte lungi;
• fluctuațiile de șoc și sarcinile de torsiune nu au practic niciun efect negativ asupra elementelor de transmisie.
• pentru șofer, confortul de conducere a crescut de cel puțin două ori.

Pentru informații! Problema asigurării nivelului adecvat de netezime și confort al mișcării legendarului "Pescăruș" GAZ-13 sovietic a fost rezolvată de designeri numai după instalarea unei cutii de viteze hidromecanice automate, parțial copiată de omologul american Borg-Warner, pe mașină.

Împreună cu automatele hidromecanice, transmisiile automate cu variatoare și o "mecanică" robotică ferm înrădăcinată în segmentul mașinilor de pasageri, aproape la fel de bune ca și primele două, dar mult mai economice și mai ieftine. Dar până acum, transmisia hidromecanică rămâne baza celor mai fiabile și sofisticate "automate".

Din punct de vedere structural, o transmisie automată bazată pe o transmisie hidromecanică este foarte diferită de cea a unui dispozitiv de transmisie manuală, mai complicată și mult mai costisitoare, astfel încât este mai vulnerabilă la perturbații în utilizare și utilizare.

Transmisia automată hidromecanică a dispozitivului

Principiul de funcționare a cutiei de viteze hidromecanice se bazează pe capacitatea convertizorului de cuplu de a acționa ca un regulator non-mecanic de reglare a cuplului motorului.

Prima caracteristică principală a mașinii automate hidromecanice este lipsa mecanismului on-off al ambreiajului. Aproape toți șoferii iubesc conducerea fără a folosi o pedală de ambreiaj. Dacă luăm în considerare faptul că atunci când conducem în oraș, șoferul cu o cutie manuală trebuie să stoarcă pedala de cel puțin o sută de ori în decurs de o oră, scăparea de o astfel de încărcătură nu a trecut neobservată. Prin urmare, pentru o mașină urbană modernă, transmisia automată devine un standard recunoscut de facto, în special pentru motoarele diesel.

În cutia hidromecanică a dispozitivului există trei noduri principale - unitate de comandă și mecanism de schimbare a angrenajului planetar.

Inima cutiei de viteze hidromecanice

Convertizorul de cuplu al cutiei funcționează în conformitate cu schema: "pompă - turbină hidraulică" și asigură, prin presiunea dinamică a uleiului, la lamele de turbină transmisia cuplului la arborele cutiei de viteze. Sarcina pompei sau a roții de pompare nu este foarte diferită de cea utilizată în pompele centrifuge: sub acțiunea forțelor centrifuge, pentru a da fluxului de ulei un cap dinamic mai mare. Roata rotită de volantul arborelui cotit aruncă într-un anumit unghi un flux puternic de ulei către partea periferică a părții exterioare a jantei turbinei - pe lamele roții turbinei. Sub presiunea turbinei de ulei convertește energia uleiului în rotație.

În proiectarea cutiei de viteze, cutia de viteze oferă o altă roată cu lame. Un element foarte important este instalat între cele două roți principale - un dispozitiv special de îndreptare, numit un reactor sau un stator. Este realizat sub forma unui inel cu palete profilate care conduc fluxul de fluid care iese din turbina hidraulica la intrarea rotorului.

Atenție! Așa cum se poate vedea din diagrama figura, fluxul de lichid ejectat de pompă pe lamele turbine transferă o anumită energie către el și apoi, prin rotirea ghidajului reactorului, creează un cuplu suplimentar, ceea ce determină o creștere a cuplului.

La inceput, cand masina incepe sa se miste si pedala de frână nu a fost încă eliberată, reactorul este complet blocat. Eliberăm pedala, iar turbina părții hidromecanice a cutiei de viteze începe să funcționeze. Când atingeți viteza de rotație a turbinei   80% din viteza roțiireactorul este scos din ambreiajul de depășire. Datorită creșterii rapide și rapide a cuplului, viteza de rotație a roții turbinei și toate elementele de transmisie legate de acesta se produc, de asemenea, fără probleme. Cu ajutorul reactorului, cuplul de pe arborele de ieșire al convertizorului de cuplu la momentul pornirii sau accelerării autovehiculului crește la aproximativ două ori și jumătate.

Sistemul de control al schimbării

Gama mică de posibile modificări ale cuplului și vitezei proiectanților forțați să adauge un convertizor de cuplu cu o cutie de viteze manuală. Într-o cutie hidromecanică de transmisie automată pentru autoturisme, se utilizează mai multe cutii de viteze planetare care sunt incluse în lucrare cu ajutorul unor ambreiaje de frecare. Ambreiajul de fricțiune este activat prin comprimarea pachetului de garnituri de fricțiune utilizând un piston hidraulic special.

O pompă care alimentează sistemul hidraulic de acționare este de obicei montată în imediata apropiere a convertizorului de cuplu. Solenoizii electromagnetici controlați prin intermediul electronicii sunt utilizați pentru a controla supapele hidraulice și supapele cu diapozitiv în mașinile moderne. Pentru a compensa șocurile de sarcină, se utilizează ambreiaje de depășire a vitezei, ceea ce duce la o mai bună umiditate atunci când se cuplează cutia de viteze.

Pentru informații! În majoritatea cutiilor automate hidromecanice moderne, este implementată funcția de oprire automată a convertizorului de cuplu atunci când conduceți cu o viteză mai mare de 20-25 km / h. Acest lucru poate reduce semnificativ pierderile asociate cu transferul cuplului, în special la turații înalte, când pierderile hidraulice cresc mai repede decât cele mecanice.

Perspectivele utilizării cutiei de viteze hidromecanice

Un argument foarte serios al mașinilor cu "bagel" hidromecanic este un design relativ bine dezvoltat și perfect al dispozitivului. O mare resursă, fluide hidraulice selectate cu atenție și aliaje pentru arbori și unelte. Cu o îngrijire adecvată și o utilizare atentă, cutia de viteze hidromecanică durează mult mai mult decât concurenții nou-născuți sub formă de cutii de viteze cu viteză variabilă, robotizate sau preselective DSG.

Mulți experți consideră că un segment semnificativ de autoturisme va rămâne în spatele cutiei de viteze hidromecanice - vehicule off-road și off-road.

O confirmare indirectă a faptului că cutia de viteze pe baza schemei hidromecanice va fi folosită intens într-o gamă largă de modele de autoturisme va fi cea mai recentă evoluție a legislatorilor automobilelor - producătorii auto germani. ZF, o companie germană bine cunoscută, practică pentru toate modelele BMW, AUDI și MERCEDES, a lansat deja o operațiune de încercare a unei transmisii automate hidromecanice cu 7 trepte și caracteristici de comutare de înregistrare. În plus, concernul MERCEDES-BENZ și-a lansat versiunea de transmisie hidromecanică cu 7 trepte numită 7G-Tronic.

Motivul pentru această popularitate este destul de simplu și evident. La urma urmei, în plus față de fiabilitate, cutia hidromecanică vă permite să lucrați în mod confident cu motoare de mare putere și cu un volum de lucru mai mare de trei litri. Cutia hidromecanică va intra în uitare nu mai devreme decât motorul cu combustie internă.

Videoclipul prezintă structura cutiei automate hidromecanice: