Principiul de funcționare al cutiei de viteze automate cu un convertizor de cuplu. Transmisia hidromecanică - toate de dragul confortului

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

În prima jumătate a secolului trecut, chiar și după obținerea unui cauciuc pneumatic moale de către o mașină de pasageri, aranjarea și distribuția mai mult sau mai puțin rațională a masei mașinii, călărirea, în special în condițiile urbane, într-adevăr "a epuizat sufletul". Ceea ce este cel mai bine simțit de către pasageri sunt jerks și jerking de masina, datorită unei schimbări ascuțite în cuplul pe roți.

Pe rafturile istoriei au fost trimise nu o duzină de diverse dispozitive care fac comutarea transmisiei mai puțin dureroasă, până în anii 50 ai secolului trecut a apărut hidrotransformatorul 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 crescut de unelte poate fi utilizat pentru a ușura supraîncărcarea transmisiei. Dar pentru autoturisme, transmisia hidromecanică a fost o modalitate reală de a îmbunătăți condițiile de management.

Odată cu introducerea transmisie hidromecanică  Masina are avantaje incontestabile:

• a existat o oportunitate să se miște din loc 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 traficului pietonal, mașina este controlată cu ușurință și cu precizie, ceea ce este aproape imposibil cu a transmisiei manuale  datorită primei sale unelte foarte lungi;
• vibrațiile șocurilor și încărcăturile de răsucire practic nu au un impact negativ asupra elementelor de transmisie.
• pentru sofer, confortul de a controla masina a crescut cel putin de doua ori.

Pentru informații! Problema asigurării unui nivel adecvat de finețe și de conducere confortul legendarului sovietic „Pescărușul“ GAZ-13 a fost rezolvată numai după ce proiectanții instalate pe vehicul hidromecanice transmisie automată, parțial copiat din analogul american Borg-Warner.

Împreună cu arme hidromecanice în segmentul auto de pasageri este ferm înrădăcinată cu transmisie automată CVT și robotizat „mecanica“, aproape la fel de bune ca și comoditatea și confortul primele două, dar este mult mai economic și mai ieftin. Dar până acum, cutia de viteze hidromecanică rămâne baza celor mai fiabile și perfecte "mașini automate".

Structural, transmisia automată pe baza unei transmisii hidromecanice este foarte diferită de cutia de viteze manuala dispozitiv, este mai dificil și mult mai scumpe, deci este mai vulnerabil la perturbări în întreținere și utilizare.

Dispozitivul unei transmisii automate hidromecanice

Principiul de funcționare al 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 unui automat hidromecanic este fără mecanism de pornire / oprire ambreiaj. Practic toți soferii cum ar fi controlul fără a utiliza pedala de ambreiaj. Dacă luăm în considerare că în timpul mersului în oraș cu un manual șofer manual este necesar pentru a stoarce picior timp de cel puțin o sută de ori pe oră, pentru a scăpa de o astfel de sarcină nu a trecut neobservată. Prin urmare, pentru o mașină modernă oraș cutie automată  transmisia este de fapt recunoscută ca un standard pentru motoare diesel  - în special.

În dispozitivul unei cutii hidromecanice se disting trei noduri principale: un convertizor de cuplu, o unitate de comandă și un mecanism planetar de schimbare a vitezelor.

Inima unei cutii hidromecanice

Convertorul hidraulic al cutiei funcționează în conformitate cu schema: "pompă - turbină hidraulică" și asigură presiunea dinamică a uleiului pe lamele turbinei transmisia cuplului pe arborele cutiei de viteze. Sarcina pompei sau a roții pompei nu este mult diferită de cea utilizată în pompele centrifuge: sub influența forțelor centrifuge, dați fluxului de ulei un cap dinamic mai mare. Roata, roată de volantul arborelui cotit, aruncă un flux puternic de ulei la un anumit unghi la periferia părții exterioare a jantei turbinei - la lamele roții turbinei. Sub presiunea uleiului, turbina convertește energia uleiului în rotație.

În proiectarea convertizorului de cuplu există o altă roată cu lame. Între cele două roți principale este un element foarte important - un dispozitiv special de îndreptare, numit un reactor, sau stator. Este realizat sub forma unui inel cu lame formate, care ghidează fluxul de lichid care părăsește turbina hidraulică la intrarea roții pompei.

Atenție vă rog! După cum se vede din diagramele figură, fluxul de fluid ejectat pompa pentru lamele turbinei, transmite energia și mai departe, pornirea aparatului reactorului de ghidare creează un cuplu suplimentar, ceea ce determină o creștere a cuplului.

Inițial, când autovehiculul începe să se miște și pedala de frână nu este eliberată încă, reactorul este complet blocat. Eliberăm pedala, iar turbina părții hidromecanice a cutiei de viteze începe să funcționeze. Când se atinge viteza de rotație a turbinei   la 80% din viteza roții pompeireactorul este retras de la locul de muncă printr-un ambreiaj liber. Datorită unei creșteri rapide și netede a cuplului, viteza de rotație a roții turbinelor și a tuturor elementelor de transmisie asociate este de asemenea netedă. Cu ajutorul reactorului, cuplul pe arborele de ieșire al convertizorului de cuplu la momentul pornirii sau accelerării autovehiculului crește de la aproximativ două ori și jumătate.

Sistemul de control al transmisiei

O mică varietate de modificări ale cuplului și vitezei a forțat proiectanții să suplimenteze convertizorul de cuplu cu o cutie de viteze mecanică. Într-o cutie automată hidromecanică pentru autoturisme, se utilizează mai multe cutii de viteze planetare, care sunt activate de ambreiajele de frecare. Ambreiajul este acționat prin comprimarea pachetului de garnituri de fricțiune utilizând un piston hidraulic special.

Pompa, care alimentează sistemul hidraulic de acționare, este de obicei instalată în imediata apropiere a convertizorului de cuplu. Pentru controlul supapelor hidraulice și auruburilor sistemului în mașinile moderne, se utilizează solenoizi electromagneți, controlați de electronică. Pentru a compensa sarcinile de impact, se folosesc ambreiaje de depășire, ceea ce duce la o mai bună umflare a angrenajului.

Pentru informații! În cele mai moderne cutii de viteze automate hidromecanice, funcția de închidere automată a convertizorului de cuplu este implementată atunci când conduceți la viteze mai mari de 20-25 km / h. Acest lucru vă permite să reduceți în mod semnificativ pierderile asociate cu transferul cuplului, în special la viteze mari de rotație, atunci când pierderile hidraulice cresc mai repede decât pierderile mecanice.

Perspectivele utilizării unei cutii de viteze hidromecanice

Un argument foarte serios al mașinilor automate cu un "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, transmisia hidromecanică este semnificativ mai lungă decât concurenții nou-încurcați sub formă de variatoare, cutii DSG robotice sau preselective.

Mulți experți consideră că în spatele cutiei de viteze hidromecanice va rămâne un segment important de autoturisme - vehicule de teren și vehicule de teren.

confirmarea indirectă a faptului că cutia de viteze, pe baza unei scheme de hidro pentru o lungă perioadă de timp va fi utilizat pe scară largă într-o gamă largă de modele de autoturisme sunt cele mai recente evoluții legislative de moda auto - auto din Germania. Cunoscut în Germania de ZF pentru aproape toate modelele de top ale BMW, Audi si MERCEDES deja puse în funcțiune proces transmisie automată hidromecanice cu 7 trepte și o comutare de performanță record. În plus, concernul MERCEDES-BENZ și-a lansat versiunea de transmisie hidromecanică în 7 trepte cu numele 7G-Tronic.

Motivul pentru o astfel de popularitate este destul de simplu și evident. 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. Cutie hidromecanică  va merge în uitare nu înainte de motorul cu combustie internă în sine.

Videoclipul prezintă structura unei cutii automate hidromecanice:

Transmisia hidromecanică este combinată, în care, împreună cu un convertizor de cuplu, se utilizează o cutie de viteze cu trepte. De obicei, o astfel de cutie de viteze este abreviată ca GMF sau GMPP.

Convertorul de cuplu, precum și ambreiajul hidraulic, au fost inventate de profesorul german Hermann Fettinger la începutul secolului trecut. Înainte de a găsi aplicații pe mașini, aceste unelte hidrodinamice au fost folosite în construcția de nave.

Pe vehicule GMP a apărut pentru prima dată în SUA - în 1940 cutia Hydramatic  a fost instalat pe mașini Oldsmobile. În prezent, în Statele Unite, cutii de viteze giroscoape sunt echipate cu aproape 90 %   autoturisme, precum și toate autobuzele orașelor și o parte semnificativă a camioanelor.
  În Europa, utilizarea masivă a cutiilor de viteze hidromecanice a început abia la începutul anilor șaptezeci ai secolului trecut, când aceste transmisii au fost aplicate în mașini Mercedes-Benz, Opel, BMW.

Modificarea modurilor de funcționare a unui hidrotransformator are loc automat. Dacă sarcina este mărită la ieșirea convertizorului de cuplu, atunci viteza unghiulară a turbinei scade, ceea ce duce la o creștere a raportului de transformare.

Din nefericire, convertorul de cuplu are o gamă mică de rapoarte de transmisie, nu oferă mișcare inversă, nu separă motorul de transmisie (necesită un sistem complex de golire a părților de curgere din fluidul de lucru). Prin urmare, în spatele hidrotransformatorului este instalată o cutie de viteze specială, care compensează aceste deficiențe. O astfel de transmisie hidromecanică este fără trepte și permite obținerea oricărui raport de transmisie într-un anumit interval.

La angrenajele hidromecanice se utilizează în principal cutii de viteze mecanice planetare, ușor accesibile automatizării, dar uneori folosesc și cutii de viteze cu control automat.

Proiectarea și funcționarea convertizorului de cuplu, precum și diferența față de cuplajul hidraulic, sunt discutate mai detaliat.

În unele cazuri, convertorul de cuplu este instalat pe lângă standard fricțiune  și o cutie de viteze cu trepte, cu schimbarea manuală a treptelor de viteză.
  În acest design, este suficient un ambreiaj cu un singur disc, deoarece serveste numai la deconectarea arborelui primar al cutiei de viteze de la roata turbinei a transformatorului la schimbarea vitezelor, iar convertizorul de cuplu asigură o creștere ușoară a cuplului.
Avantajul acestui transfer este simplitatea relativă a designului și a controlului comparativ cu transmisia automată. 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.
  Transmisiile sunt efectuate de uneltele planetare sau planetare. Controlul schimbării vitezelor este automat sau semi-automat.

Cutie de viteze în două trepte

Hydrotransformatorul în combinație cu o cutie de viteze în două trepte este utilizat în transferul hidromecanic al magistralei LiAZ-677M ( fig. 1).
  Este un reductor cu arbori în interior: primar 3 , secundar 11   și intermediar 15 . Arborele primar este conectat la turbina convertorului de cuplu, iar arborele secundar este conectat la transmisia transmisiei. Prima transmisie (în jos) are un raport de transmisie 1,79 , iar a doua viteză este dreaptă, adică, raportul de transmisie este unul.

O caracteristică a acestei cutii de viteze este aceea de a include roți dințate, împreună cu ambreiajul cu roți dințate, sunt utilizate ambreiaje multilaterale (ambreiaje) care lucrează în ulei.
  Discurile principale ale îmbinărilor sunt oțel, iar cele conduse sunt cerme. Acestea sunt instalate pe splinele interne sau externe și au posibilitatea unei mișcări ușoare în direcția axială. În poziția deconectată, pachetul de discuri este ținut de arcuri, strângerea discului este cauzată de faptul că uleiul este furnizat la cilindrul de cuplare al ambreiajului.

Când este activată prima treaptă de viteză, frecarea 5 , care blochează cremalieră 4   cu ax primar 3 . cuplare 8   în timp ce se deplasează spre stânga și blochează roata dințată 7   cu ax secundar 11 .
  Cuplul este transmis prin pinionul 4 al arborelui de intrare, treptele de viteză 16   și 14   un arbore intermediar și un pinion 7   pe axul secundar 11 . Atunci când este activată cea de-a doua treaptă de viteză, frecarea 6 , care blochează arborele primar 3   cu ax secundar 11 . cuplare 8   este setat la neutru.

Pentru inversarea cuplajului 8   Mută ​​în poziția corectă și blochează pinionul 10   cu ax secundar 11 , apoi frecare 5 . Cuplul transmis prin roti dintate 4, 16, 13, 12, 10   pe axul secundar 11   transmisie.

Când ambreiajul este pornit 2   convertorul este blocat atunci când roțile turbinei și pompei sunt conectate ferm una cu cealaltă și intră în modul de cuplare hidraulică.

Cutie de viteze planetară cu trei trepte

În angrenajele hidromecanice, cea mai mare aplicație a fost găsită în cutiile de viteze planetare. Acestea au compactitate, un nivel scăzut de zgomot în timpul funcționării și o durată lungă de viață. Comutarea uneltelor în ele se produce aproape fără o întrerupere a fluxului de putere.

Legătura principală a cutiei de viteze planetare este angrenajul planetar ( fig. 2), constând dintr-o unealtă epiciclică (coroană) 1 , uneltele solare 2 , conducere 3   și sateliți 4 .
  Axele satelitului sunt montate pe suport și se rotesc cu acesta, adică sunt mobile. În funcție de ce element al seriei planetare conduce și care este inhibat, rapoartele de transmisie ale seriei planetare se schimbă.

Cutia de viteze cu două trepte are o treaptă planetară. Multi etapele pot avea două sau mai multe serii planetare, care sunt conectate una cu cealaltă.
  Frânarea elementelor seriei planetare în timpul schimbului de viteze se realizează prin intermediul unor ambreiaje (cuplaje) sau al frânelor cu curea.

Construcția unei transmisii hidromecanice a unei mașini de pasageri, în care convertizorul de cuplu este combinat cu o cutie de viteze planetară cu trei trepte   Fig. 3.

Convertizorul 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 roți planetare identice 7   și 8 , trei ambreiaje multi-plate 5, 6, 9   și două frâne de curea 4, 10 .

Releele de acționare sunt implementate prin includerea ambreiajelor și a frânelor în diverse combinații ( fig. 4).
În poziția neutră  mecanismul de frânare este cuplat 10 (fig. 3) și ambreiajul este blocat 13   drum liber. Arborele de ieșire 12   nu se rotește.

În primul transfer  include frecarea 6   și mecanismul de frânare 10 , și a inclus, de asemenea, o cuplare 13   drum liber. Uneltele epiciclice ale seriei planetare 8   se rotește cu viteza unghiulară a arborelui de antrenare 2 , iar roata dințată solare este frânată, suportul rotește roata epiciclică a roții din seria planetară 7 , în care mecanismul solar este, de asemenea, întârziat. Sclavul este suportul acestei serii, realizat în combinație cu arborele antrenat 12 . Comutator cu roți libere 13   incluse.

În viteza a doua  include frecarea 5   și mecanismul de frânare 10 . Uneltele epiciclice ale seriei planetare 8   se rotește liber și seria planetară 7   - cu viteza unghiulară a arborelui de antrenare 2 .
  Din moment ce transmisia spre soare este frânată, suportul și arborele motor se rotesc 12 . Comutator cu roți libere 13   incluse.

A treia treaptă  au inclus fricțiuni 5   și 6 , precum și mecanismul de frânare 10 . Terminalul epiciclic și purtătorul planetar 8   de conducere. Cu aceeași viteză unghiulară, roțile dințate epiciclice și purtătorul planetar 7 , adică, arborii de acționare și de acționare se rotesc la aceeași frecvență.

La viteza inversa  inclus ambreiaj 6   și mecanismul de frânare 4 . Conduce o serie planetară 8   Este frânată și roata dințată epiciclică conduce.
  Roata dințată solare rotește în direcția opusă, în aceeași direcție, uneltele solare din seria planetară 7 . De la roata epiciclică a seriei planetare 7   Suportul frânat este suportul conectat la arborele acționat 12 .
  Comutator cu roți libere 13   este blocat.

In primul rand a intalnit acest tip de cutie de viteze, avand in mijlocul zero inchiriat in Italia, Fiat Grande Punto, cu turbodiesel de 90 de cai putere si un robot cu un singur disc.

Pe scurt, opinia mea: un robot cu un singur disc - pentru nimic. Este mai bine să dansați un jig pe pedalele de serviciu în blocajele rupte din Moscova, când pe o duzină de kilometri uneori ați trezit peste o oră decât mașinile automate.

Robot cu două ambreiaje

Exemple de utilizare: unele modele de Mercedes-Benz, BMW, Mini, Ford, majoritatea automobilelor de interes Volkswagen, inclusiv Audi, Skoda, Seat.

Esența ideii este că transmisiile uniforme și impare sunt îndeplinite de arbori primari separați și, în consecință, discuri individuale de ambreiaj. Dacă vă mișcați în prima treaptă de viteză, atunci al doilea arbore se rotește deja pe cel de-al doilea! Datorită acestui lucru, comutarea are loc foarte repede - în milisecunde. Omul este atât de incapabil de o astfel de agilitate. În acest caz, nici un jigging în timpul schimbării uneltelor nu este practic simțit. Folosit ca discuri ambreiaj "umed" care lucrează cu ulei - atunci acesta este un șase trepte caseta DSG  6, și "uscat" - un DSG cu 7 trepte. Ghetele "uscate" sunt foarte limitate și aproape niciodată nu ajung la 100.000 km de rulare, iar cu condusul agresiv nu depășește uneori 30.000 km.

Škoda cu o cutie de viteze robotizată DSG. Un vis în primele 30-80 mii de kilometri.

Impresiile personale se limitează la excursii pe mașini, pe care editura noastră le oferă pentru testarea reprezentanțelor rusești ale diferitelor branduri. Aceste mașini sunt practic noi, cu runde mici, pe care problemele caracteristice ale roboților cu două discuri nu au apărut încă. Totul arată grozav: rapid, puternic, liniștit - unele pluses. Dacă vom alege un automobil pentru uz personal, și va rula să se rostogolească de mare, este mai bine să aleagă ca o transmisie mecanică hidromecanice vechi tradiționale automate sau bune.

variatoare

Buzz-ul de la o astfel de casetă este că în principiu nu există întrerupătoare obișnuite în trepte! Pe arborii de intrare și de ieșire sunt discuri în formă de conuri fixe, formând în agregat o roată cu un diametru variabil. Arborii conectează transmisia - curea trapezoidală, lanț etc. Deplasând conurile unul față de celălalt, puteți schimba fără probleme raportul de transmisie. O jucărie nu este ieftină. Pentru a lucra necesită un lichid de transmisie special, nivelul căruia trebuie monitorizat cu atenție.

Există destul de multe specii - principalele sunt enumerate mai jos.

Variator curea de transmisie

Exemple de utilizare: Nissan Qashqai, Nissan X-Trial, Mitsubishi Outlander  și altele.

Dispozitivul de schimbare a curelei V este de departe cel mai comun tip de transmisie variabilă în mod continuu. Momentul de tracțiune traduce cureaua de împingere metalică. Capetele elementelor trapezoidale, care se pun pe bandă, atingând conurile, le determină să se rotească. În același timp, se utilizează un convertizor convențional de cuplu cu blocare, ca și în automatele hidromecanice. Când se deplasează convertizorul de cuplu, acesta crește cuplul motorului până la valoarea de patru ori. Utilizarea acestei unități asigură o pornire ușoară a mișcării atunci când călătoriți în blocaje de trafic urban.

Variator de lanț de strângere

Exemple de utilizare: Audi A6, Subaru Forester.

Dispozitivul este similar cu variatorul curelei trapezoidale, dar în locul unei centuri, ca transmisie se utilizează un lanț metalic format din plăci conectate prin axe în formă de pană. Acestea sunt capetele acestor axe care transmit cuplul. O altă diferență este că cutiile Audi utilizează un pachet de ambreiaj și un volant cu masă dublă în loc de un convertizor de cuplu.

Ambele tipuri de transmisii fără trecere au fost făcute recent cu pași virtuali. Se presupune că driverele de genul acesta sunt mai mult, deoarece motorul nu urlă pe o singură notă.

Conform proprietăților consumatorului, variatorul este cel mai bun tip de cutie de viteze. Ea oferă o accelerare rapidă și asta la un sunet monoton ... Îmi amintesc că Hottabych a înlăturat sunetul motoarelor avionului care zboară și de ce a condus? Participanții la evenimente au scăpat abia ... Pe o autostradă plată la viteza unei mașini pentru doar o sută de rotații ale motorului nu ajunge la 2000. Frânarea motorului este. Personal, mi-e teamă de resursa curelei și mă încălzesc în timpul iernii, nici măcar motorul, ci variatorul. Și așa - cutia perfectă (fie, fără treaptă)!

Și, da, am uitat: CVT-urile de pe pantă nu se răcesc!

Transmisie hidromecanică veche bună

Exemple de utilizare: aproape întreaga gamă de mărci coreene și americane, precum și mașini relativ puternice de la alți producători.

Transmisie hidrodinamică

În prezent, există două tipuri de angrenaje hidrodinamice: cuplaj hidraulic și convertizor de cuplu.

Cuplaj hidraulic  - Cel mai simplu element al transmisiei hidraulice. Caracteristica sa distinctivă este că cuplul pe arborele de antrenare al cuplajului hidraulic este întotdeauna egal cu momentul pe arborele de ieșire. Proiectarea cuplajului de lichid este foarte simplă. Se compune din roți cu pompă și turbină de aproximativ același design, situate într-un carter umplute cu ulei (figurile 1a și 1b).

Când roata pompei se rotește, uleiul, sub acțiunea unei forțe centrifuge, începe să se deplaseze de-a lungul lamelor de ghidare către periferie, obținând energie cinetică. Din roata pompei, acesta intră în roata turbinei, unde, în contact cu lamelele turbinei, îi dă o parte din energia sa, ducând-o astfel la rotire.

Cu rotația rapidă a roții pompei, uleiul face o mișcare complexă, constând în mișcări portabile și relative. Primul se datorează rotirii uleiului împreună cu roata pompei. Al doilea este determinat de mișcarea uleiului de-a lungul roții pompei la periferie. Mișcarea relativă este cauzată de forțele centrifuge generate în ulei, ca urmare a rotației cu rotorul (Figura 2). Ca urmare, la ieșirea din debitul absolut al rotorului de ulei este determinată de suma vectorială a vitezei și mișcările relative ale portabile (Fig.3). O parte din energia fluxului de ulei, determinată de viteza sa de transport, este livrată prin lame la roata turbinei.

Convertorul de cuplu.    Principiul de funcționare a unui convertizor de cuplu (transformator) este același ca un cuplaj hidraulic. Aceeași mișcare relativă și mixtă de ulei. Dar pentru a crește cuplul la arborele de ieșire a transformatorului introdus element suplimentar - reactor roții (reactor, uneori stator). Reactorul este amplasat între ieșirea turbinei și orificiul de intrare al rotorului (Figura 4), cât și pentru direcția de curgere a uleiului, lăsând roata turbinei, astfel încât viteza sa se potrivește cu direcția de rotație a rotorului. În acest caz, în energia uleiului necheltuită roții turbinei este utilizată pentru a mări și mai mult viteza rotorului, care crește în mod adecvat energia cinetică a uleiului. Consecința acestui fapt este acela de a crește cuplul pe arborele roții turbinei, în comparație cu cuplul furnizat motorului din rotor. Trebuie remarcat faptul că raportul momentelor asupra vitezei unghiulare a pompei și turbinei roată determinată de raportul dintre aceste elemente. Creșterea maximă a cuplului are loc atunci când turbina este oprită complet. Se numește acest mod de funcționare a transformatorului o oprire. Transformatoarele moderne au un raport de transformare a cuplului de 2,0-2,5 stop. Prin termenul „coeficientul de transformare“ înseamnă raportul dintre cuplul dezvoltat de roata turbinei, la momentul pe roata pompei.

Apoi, pe măsură ce crește viteza roții turbinei, eficiența reactorului scade, iar cuplul pe arborele roții turbinei scade. Acest lucru este de înțeles, deoarece cu cât viteza roții turbinei este mai mare, cu atât este mai puțin efectul debitului portabil al uleiului asupra lamelor acestei roți. În momentul în care viteza turbinei este de aproximativ 85% din viteza rotorului, roata reactorului, datorită ambreiajul peste mal, pierde comunicarea cu carter și transmisia începe să se rotească liber cu fluxul fără al afecta. Ca urmare, transformatorul trece în modul de funcționare al cuplajului hidraulic, raportul de transformare fiind egal cu 1.

Transformatorul are câteva proprietăți favorabile. Instalația sa are ca rezultat o schimbare ușoară a cuplului, care încarcă transmisia, ceea ce sporește durabilitatea unităților de transmisie și reduce costurile reparației. schimbare de cuplu Smooth efectul cel mai favorabil atunci când conduceți pe sol moale și drumuri alunecoase (gheață, zăpadă), deoarece, în acest caz, reducerea probabilității de defectare a solului și alunecarea roților motoare. În plus, transformatorul este un excelent amortizor al vibrațiilor torsionale ale motorului, care sunt stins cu ulei și nu trec în partea mecanică a transmisiei.

Natura oricărei transmisii hidrodinamice este de așa natură încât există întotdeauna o alunecare în ea, adică viteza unghiulară a roții turbionare nu este niciodată egală cu viteza unghiulară a roții pompei. Bineînțeles, acest lucru duce la o scădere a consumului de combustibil al mașinii. Prin urmare, pentru a îmbunătăți caracteristicile de economie de combustibil ale automobilului în transmisiile automate, transformatorul este blocat.

Metode de blocare a transformatorului. Ambreiajul 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 pompă și roata turbinei este eliminată, ceea ce duce la o creștere a consumului de combustibil al mașinii.

Un design tipic al ambreiajului de blocare a transformatorului este prezentat în Fig. Hub-ul plăcii de presiune (figura 6) este conectat la butucul roții turbinei prin intermediul splinei. Între arcurile plăcii de presiune și butucul sunt aranjate, care servesc ca amortizor de vibrații (Fig.6). În procesul de blocare a pistonului pendulează în raport cu butucul, deformându un arc, care absoarbe oscilații de torsiune motor excitat. Energia mecanică trece printr-un amortizor de arc și intră în arborele de ieșire al transformatorului.

Pentru a îmbunătăți ambreiajul de blocare pe suprafața interioară a carcasei transformatorului sau placa de presiune este atașat de frecare garnitură (Fig.7).

Blocarea ambreiaj toate transformatoarele au același tip de construcție a plăcii de presiune, și aceleași circuite hidraulice sunt utilizate în mod obișnuit pentru controlul lor. În figuri și simplificate, este afișată una dintre opțiunile de control al cuplajului transformatorului. În starea off, se livrează ulei între carter și placă de presiune. Aceasta protejează ambreiajul de comutarea spontană. Uleiul, înainte de a ajunge în transformator, se extinde între disc și giulgiul, și mai departe de transformatorul este alimentat la sistemul de răcire.

Pentru a bloca transformatorul, supapa de control comută circuitul și presiunea este aplicată pistonului de cealaltă parte. Oil, amplasat în prealabil între piston și carcasa transformatorului este drenat prin arborele turbinei, ambreiajul care asigură comutarea lină. Roata turbinei este acum conectată la arborele motorului, iar transformatorul este blocat.

Uneori, controlul blocării transformatorului se realizează prin intermediul cutiei de viteze. Patru trepte transmisii automate OCD (Ford) are un arbore de intrare auxiliară, care este în mod direct, prin intermediul unui amortizor arc, conectat la motor (figura 10). În a treia și a patra treaptă de viteze, acest arbore este conectat la cutia de viteze planetară prin intermediul ambreiajului de supraalimentare. În cea de-a treia treaptă de viteză, 60% din puterea motorului este transferată mecanic și 40% prin transformator. În a treia treaptă de viteză, toate cele 100% din puterea motorului sunt transmise mecanic prin acest arbore. La treapta 1, 2 și înapoi, întreg fluxul de putere trece prin convertorul de cuplu.

Ce se poate descompune în transformator? Mai întâi de toate, ambreiajul cu roată liberă a reactorului. Există două opțiuni posibile:

• rolele ambreiajului încep să alunece din cauza uzurii și ambreiajul nu poate, în acest caz, să transfere complet la carter momentul perceput de reactor;
• rolele pot fi înțepenite și în ambreiaj nu va exista nici un mod de roată liberă, ceea ce va împiedica transformatorul să treacă la modul de funcționare al ambreiajului hidraulic.

Uneori, ambreiajul de blocare se descompune. Cel mai adesea acest lucru se datorează uzurii considerabile a căptușelii de frecare.

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

Rar, dar se întâmplă, paletele de pompă, turbină sau roțile din reactor sunt deteriorate în transformator. În acest caz, înlocuirea transformatorului este inevitabilă.

Unul dintre elementele sistemului de control al vehiculului este transmisia hidromecanică. Datorită acestui fapt șoferul poate schimba vitezele fără probleme. Transmisie hidromecanică - ce este? Să ne dăm seama.

Pentru o mașină și altele asemenea vehicul  Transmisia este o unitate care transmite turația de la motoare către roți. Deci, se pare în mașini cu ambreiaj, dar acestea sunt treptat forțate de pe piața de transmisie automată. Astăzi "mașinile automate" sunt din ce în ce mai ridicate. Acestea nu oferă ambreiaj, iar transferurile sunt schimbate automat. Hidromecanica ajuta la facilitarea sarcinii de schimbare a vitezelor in timpul condusului. În cutiile clasice, la conducere, se efectuează următoarele procese:

• deconectarea transmisiei de la motor în momentul schimbării treptelor de viteză;
• când se modifică condițiile de drum, modificarea valorii cuplului.

Pentru a efectua aceste acțiuni, aveți nevoie de o transmisie automată hidromecanică. Acesta acționează simultan ca ambreiaj și transmisie. Această cutie a fost special concepută pentru utilizarea în medii urbane, unde este întotdeauna dificil să stoarceți în mod constant ambreiajul din cauza opririlor frecvente în blocajele de trafic. Mașina cu hidromecanică este acționată cu ajutorul pedalelor de frână și de gaz.

Soiuri de hidromecanică

Structura acestei transmisii include în mod necesar un convertor de cuplu, componente ale sistemului de comandă și o cutie mecanică. Acesta poate fi unul din mai multe sisteme:

• multi-ax;
• doi arbori;
• trei ax;
• planetar.

Ultima versiune a casetei este cea mai comună. Este adesea instalat pe autoturisme, deoarece nu are un conținut ridicat de metal. Are mai puțin zgomot în timpul funcționării, o durată lungă de viață și compactitate.

Mecanismele de ventilare pot fi găsite pe camioane și autobuze. În ele, pentru cuplaje, sunt prevăzute cuplaje cu discuri multiple care sunt plasate în ulei. Prima transmisie și inversă  sunt pornite cu ajutorul unui ambreiaj. Datorită aranjamentului special al cutiilor, viteza este comutată de funcționarea arborelui cotit. Viteza mișcării nu este îndepărtată, cuplul și puterea nu sunt rupte.

Funcțiile convertorului de cuplu

Convertorul de cuplu acționează ca ambreiaj în transmisiile automate moderne. Datorită acestui nod, mașina se deplasează fără probleme, fără a se mișca. În acest caz, încărcăturile dinamice sunt reduse, ceea ce ajută la menținerea motorului într-un mod blând, mărind astfel durabilitatea acestuia. Atunci când utilizați convertizorul de cuplu, componente ale transmisiei durează mult mai mult. Șoferul este obosit mai puțin din cauza reducerii numărului de unelte. Hidrotransformatoarele sunt recomandate pentru utilizarea pe vehicule off-road, deoarece cu ajutorul lor este posibilă creșterea permeabilității autovehiculului în condiții dificile - prin zăpadă sau nisip.

Important! În Rusia, merită, de asemenea, să alegeți transmisia cu acest nod, deoarece în timpul iernii mașinile speciale nu au de multe ori timp pentru a șterge drumurile. Datorită convertizorului de cuplu, se creează o forță de tracțiune stabilă, cu o viteză mică de rotație a roților motoare, ceea ce mărește aderența la suprafața drumului.

Dispozitivul hidrotransformatorului

Așezați convertizorul de cuplu între motor și partea mecanică a cutiei. Acesta reprezintă discuri interconectate cu lame. Primul este roata pompei, care este roata motoare. Conectează motorul și transformatorul. Turbina este acționată, este în contact cu axul primar. Pentru creșterea cuplului, reactorul este responsabil. Turbinele sunt aproape îngropate în ulei (scufundate în el timp de trei sferturi). Ele sunt acoperite de o carcasă, care protejează de particulele străine care intră în ulei. În timpul funcționării turbinei, forța cuplului motorului este trimisă pe discul pompei. În același timp, un flux de ulei este direcționat către discul turbinei sub presiune. El rotește roata reactorului, situată în partea centrală. Forța rezultată este transmisă arborelui transmisiei.

Acesta funcționează convertorul de cuplu datorită circuitului ulei special, care intră în ea cu partea exterioară a unității de pompare, și apoi se mută la turbina si este returnat prin partea centrală a site-ului. Ciclul de circulație a uleiului pe discul pompei este completat. Cuplul cuplului se schimbă automat pe măsură ce crește sarcina motorului. Acest nod trimite un cuplu la cutie, unde angrenajul este cuplat cu ajutorul unor ambreiaje. Raportul de transmisie necesar este determinat automat de transformator, în funcție de valoarea sa, capul uleiului de circulație se schimbă.

Mecanismul planetar

În majoritatea transmisiilor automate moderne, convertizorul de cuplu acționează în tandem cu sistemul planetar. Se referă la transferul cuplului în ambreiajele de frecare. În cea mai simplă versiune, forța este direcționată spre angrenajul central (solar). Doi sateliți suplimentari (unelte auxiliare) se află în cuplare constantă cu angrenajul central datorită dinților aplicați acestor elemente. Sateliții nu sunt fixați, dar se rotesc liber în jurul axelor lor. Mecanismul angrenajului este amplasat în interiorul roții de coroană, care, în funcție de roata dințată, este fixată sau începe să se miște. În momentul fixării transmisiei, inelul de acționare începe să se miște (forța este transferată la acesta). În caz contrar, sateliții transmit turația la inelul de viteză, lăsând arborele antrenat staționar. Pentru a comuta uneltele în transmisii automate planetare, flanșe de fricțiune. Fiecare dintre ele arată ca mai multe discuri, care sunt plăci subțiri de metal neted. Fiecare placă este acoperită cu un compus special de frecare, care împiedică uzura sa. Din partea lor pot fi găsite sloturi. Grommeturile sunt situate între cuplaje. Ele sunt presate între ele printr-un piston hidraulic, care funcționează atunci când este livrat lichidul de lucru. Pe măsură ce crește presiunea în ea, fricțiunea se lipeste strâns, devenind aproape un singur întreg. După căderea de presiune în fluidul pistonului hidraulic discuri de frecare  reveniți pe site folosind un resort. Lucrarea de frecare este strâns legată de funcționarea mecanismelor de frânare și planetare. În aceste momente, comenzile sistemului de control al transmisiei și cuplul motorului sunt transmise. Fără participarea lor, motorul nu este frânat și lansat în tractare. Unitatea mecanică funcționează fără probleme și în mod clar.

Important! În poziția neutră, ambreiajele sunt oprite și frâne. La overclockarea și schimbarea vitezelor, fricțiunile încep să acționeze, iar sistemele planetare se rotesc sincron.

Controlul electronic este necesar pentru acuratețea schimbărilor treptelor de viteză în transmisiile automate moderne. Acum, este aproape imposibil să găsim transmisii, ale căror lucrări nu ar fi susținute de componente electronice. Ei sunt responsabili pentru:

• Funcția transmisiei automate. În hidromecanică, acest sistem este compus din regulatoare de presiune și pompe.
• Obțineți informații despre programul curent de gestionare.
• Generarea impulsurilor de control.
• Executarea comenzilor la schimbarea vitezelor.
• Pentru protecția motorului și a transmisiei în cazul unei situații periculoase.
• Pentru controlul manual, pentru toate operațiile unitatea este responsabilă și controlul este efectuat cu ajutorul unei pârghii.

Punctele tari și punctele slabe ale hidromecanicii

Cutia hidromecanică este o conexiune serială a unui transformator, o unitate planetară cu ambreiaje ale unui sistem hidraulic de comandă. Principalul său avantaj - lipsa necesității ca șoferul să treacă manual treapta de viteză. Electronica face acest lucru cu exactitate, astfel încât nu există disconfort în timpul conducerii și motorul nu este supus la supraîncărcare. Absența lor ajută la menținerea intactă a acesteia pentru o lungă perioadă de timp. La începutul mișcării, transmisia de putere are loc și fără întrerupere și jignire, ceea ce face ca hidromecanica să fie mai perfectă, superioară în caracteristicile sale cutii mecanice  unelte. Nu pentru nimic, că acestea sunt utilizate nu numai în industria automobilelor, ci și instalate în tancuri (în America și Germania).

Important! Dacă alegeți o mașină pe care se va deplasa în principal în jurul orașului, atunci ar trebui să alegeți transmisia automată hidromecanică. Cu ajutorul acestuia, nu veți avea niciun neplăcere atunci când vă opriți în blocaje sau la semafoare.

O parte slabă a acestei transmisii automate este un convertizor de cuplu

Dezavantajul acestui mecanism îl reprezintă costul său ridicat și complexitatea tehnică. Când schimbați vitezele, puteți observa o pierdere a performanței datorită alunecării ambreiajului și benzilor de frână. O parte slabă a acestei transmisii automate este convertorul de cuplu, din cauza căruia se pierde cuplul. În ciuda avantajelor evidente, eficiența hidromecanicii este de 86%, pe baza rezultatelor măsurătorilor, în timp ce într-o cutie convențională ajunge la 98%. Un alt dezavantaj este necesitatea instalării sistemelor de răcire pentru răcirea unității hidraulice. Acestea ocupă un loc sub capotă, din cauza a ceea ce compartimentul de transmisie a motorului are dimensiuni mari. De asemenea, vehiculele cu hidromecanică instalată nu pot fi construite prin împingerea sau deplasarea acestora pe cablu. Pentru acest tip de cutie, ca și în cazul tuturor mașinilor, este caracteristic faptul că nu există posibilitatea de a reglementa consumul de combustibil. Varianta descrisă a transmisiei automate hidromecanice este una dintre cele mai primitive. Astăzi, sunt dezvoltate transmisii mai avansate, care sunt instalate pe autoturismele produse în ultimii ani. Hidromecanica este recomandata pentru cei care s-au deplasat recent in spatele volanului. Pentru un începător, este indispensabil prin faptul că nu este necesar să comutați uneltele pe cont propriu.