Гидростатическая и гидродинамическая передача

Гидростатическая и гидродинамическая передача. Гидромуфта. Гидротрансформатор. Роликовая и сухариковая гидромуфты.

Гидростатическая и гидродинамическая передача

Гидравлические передачи мощности.

Содержание

  1. Гидростатическая передача
  2. Гидродинамическая передача.
  3. Гидромуфта.
  4. Гидротрансформатор.
  5. Роликовая гидромуфта
  6. Сухариковая гидромуфта

Общие сведения.

Гидропередача представляет собой пару гидравлических машин, из которых одна (гидронасос) соединена с валом теплового двигателя, а другая (гидродвигатель) работает за счет энергии жидкости, нагнетаемой насосом. Выходной вал гидродвигателя посредством какого-либо механизма соединяется с ведущими колесами транспортной машины.

Если крутящий момент от входного вала к выходному передается главным образом за счет использования давления рабочей жидкости при незначительной скорости ее движения (2-3 м/с), то передача называется гидростатической. В гидростатических передачах применяют объемные насосы и двигатели.

Работа гидростатических передач основана на вытеснении или замещении небольших объемов жидкости при больших рабочих давлениях, доходящих до 350 кг/см2. Так как скорость движения жидкости в этих передачах небольшая, то величина статического напора значительно больше, чем величина динамического напора. По конструкции гидростатические передачи делятся на ротационные и поршневые. Принципиальная схема гидростатической передачи мощности с роторными аксиально-поршневыми насосом и двигателем приведена на рисунке.

Гидростатическая и гидродинамическая передача

Данная передача состоит из аксиально-поршневого насоса и аксиально-поршневого двигателя. Вал насоса приводится во вращения от вала дизеля. Насос подает жидкость под давлением в гидродвигатель, вал которого через осевой редуктор связан с колесной парой.

Изменение силы тяги и скорости движения тепловоза с гидростатической передачей достигается регулированием скорости движения жидкости в передаче путем изменения подачи насоса или двигателя. При этом можно получить большие значения кратности изменения силы тяги и скорости движения тепловоза при высоких значениях к.п.д. передачи. Можно отметить следующие достоинства гидростатической передачи мощности:

Бесступенчатое регулирование скоростей вращения.

Возможность получения больших тяговых усилий.

Автоматическое предохранение от перегрузок.

Малый вес и удобство компоновки при дистанционном размещении ведущих и ведомых звеньев;

Отсутствие шума и вибрации.

Однако, следует отметить и ряд недостатков, присущих данном типу передач мощности:

Конструктивные и технологические трудности в обеспечении больших давлений в длительной эксплуатации.

Трудность в изготовлении и эксплуатации надежных гибких соединений рассчитанных на большое давление.

Отмеченные недостатки обуславливают существенную ограниченность применения данного типа привода. Гидростатические тяговые передачи применялись в 1920-1926 гг. на тепловозах малой мощности 40-300 кВт. Тепловозы мощностью 40-55 кВт работали удовлетворительно, а тепловозы большей мощности оказались ненадежными и неэкономичными.

>Гидростатическая передача поршневого типа нашла применение преимущественно в качестве привода вспомогательных машин, в частности, для вентиляторов холодильника тепловозов ТЭП60, ТЭП70 и ТЭП75.

Принцип работы гидродинамических передач основан на использовании в них кинетической энергии жидкости, т.е. передача энергии осуществляется за счет динамического напора рабочей жидкости. Принципиальная схема гидродинамической передачи приведена на рисунке.

Гидростатическая и гидродинамическая передача

Вал центробежного насоса соединен с валом дизеля. При работе дизеля насос засасывает жидкость из бака и подает ее по трубопроводу к турбине, вал которой через осевой редуктор связан с колесной парой. Жидкость из турбины сливается обратно в бак.

Гидродинамическая передача, как правило, выполняется таким образом, что насосное колесо центробежного типа и гидравлическая турбины располагаются одном корпусе и предельно сближенных друг с другом. Такой гидравлический аппарат получил название гидромуфта. В ряде случаев кроме насосного и турбинных колес имеется неподвижный направляющий аппарат (реактивный лопаточный венец) — гидротрансформатор. Такое сближение позволяет потоку жидкости, сходящему с лопастей насоса, поступать непосредственно на лопасти турбины и далее через реактор снова возвращаться на лопасти насоса. В результате передача получается компактной, легкой, с минимальными гидравлическими потерями.

Гидромуфта (гидродинамическая муфта) состоит из центробежного на-соса и гидравлической турбины с предельно сближенными и размещенными в одном круге лопастными системами. На ведущем валу 7 гидромуфты укреплено колесо центробежного насоса (насосное колесо) 1, а на ведомом 5 колесо турбины 3 (турбинное колесо). С насосным колесом скреплен кожух 4, охватывающий колесо турбины. Входные и выходные кромки лопастей насосного колеса располагаются в непосредственной близости к выходным и входным кромкам лопастей турбинного колеса с зазором, необходимым для обеспечения свободного вращения и теплового расширения колес.

Гидростатическая и гидродинамическая передача

На рисунке показаны колеса гидромуфты, выполненные без тора с плоскими радиальными лопатками.

Гидростатическая и гидродинамическая передача

Рабочая жидкость, поступившая из насосного колеса в турбинное и прошедшая вдоль лопастей, возвращается на лопасти насосного колеса образуя круг циркуляции.

Для вращающих моментов на насосном Гидростатическая и гидродинамическая передачаи турбинном Гидростатическая и гидродинамическая передачаколесах гидромуфты справедливо соотношение:

Гидростатическая и гидродинамическая передача.

Это выражение отражает основное свойство и назначение гидромуфты – передачу вращающего момента с ведущего вала на ведомый вал без изменения величины момента. Передача энергии в гидромуфте сопровождается потерями за счет проскальзывания колес, т.е. некоторого отставания турбинного колеса от насосного. Для коэффициента полезного действия гидромуфты Гидростатическая и гидродинамическая передачасправедливо следующее выражение:

Гидростатическая и гидродинамическая передача

где Гидростатическая и гидродинамическая передачаи – Гидростатическая и гидродинамическая передачачастоты вращения насосного и турбинного колес соответственно;

Гидростатическая и гидродинамическая передача– передаточное отношение гидромуфты.
Очевидно, что с увеличением частоты вращения турбинного колеса к.п.д. гидромуфты и приближением ее к частоте вращения насосного колеса возрастает и достигает 0,95 – 0,97. С уменьшением частоты вращения турбинного колеса к.п.д. гидромуфты уменьшается и при Гидростатическая и гидродинамическая передачастановится равен нулю.

Передаточное отношение гидромуфты, характеризующее экономичность ее работы, определяет также значение Гидростатическая и гидродинамическая передача– скольжение насосного колеса относительно турбинного, которое определяется из выражения:

Гидростатическая и гидродинамическая передача

Наивысшему значению к.п.д. ( Гидростатическая и гидродинамическая передача) соответствует скольжение Гидростатическая и гидродинамическая передача, а наименьшему значению к.п.д. ( Гидростатическая и гидродинамическая передача) – значение Гидростатическая и гидродинамическая передача(работа гидромуфты при остановленном турбинном колесе – стоповый режим).

Момент передаваемый гидромуфтой при наивысшем значении ее к.п.д., называется номинальным .

График изменения к.п.д. и передаваемого момента, выраженного отношением, в зависимости от соотношения частот вращения турбинного и насосного колес или скольжения представляет собой характеристику гидромуфты. Из характеристики видно, что за счет увеличения скольжения и понижения к.п.д. гидромуфты можно значительно увеличить передаваемый момент по сравнению с номинальным.

Гидростатическая и гидродинамическая передача

Для достижения высокого к.п.д. передачи и снижения удельного веса требуются гидромуфты с минимальным скольжением.Уменьшение скольжения может быть достигнуто увеличением массы циркулирующей жидкости. Так как скольжение колес при передаче номинального момента мало, нет необходимости в специальном профилировании лопастей насосного и турбинного колес и поэтому они изготавливаются обычно плоскими и радиальными.

Особенности конструкции гидромуфт зависят от способа управления ими. Управление существующими гидромуфтами может производится одним из трех способов: изменением числа оборотов ведущего вала, степенью заполнения гидромуфты и формой проточной части.

В тепловозных гидропередачах, как правило, применяются гидромуфты, управляемые изменением числа оборотов ведущего вала. Характеристика такой гидромуфты представлена на рисунке. Характеристика построена при переменной частоте вращения насосного колеса и условии, что передаваемый момент равен номинальному, т.е. при

Гидростатическая и гидродинамическая передача

Гидротрансформатор.

Гидротрансформатор представляет собой конструкцию, состоящую из насосного колеса 2, турбинного колеса 4 и направляющего аппарата 6. Взаимное расположение насосного, турбинного колес и направляющего аппарата может быть различным. Направляющий аппарат размещают либо за турбинным колесом — гидротрасформатор первого класса; либо за насосным — гидротрансформатор второго класса.

Гидростатическая и гидродинамическая передача

1 – кожух гидротрансформатора; 2 – насосное колесо; 3 – выходной (ведомый) вал; 4 – турбинное колесо; 5 – отверстие для отвода жидкости в холодильник; 6 – направляющий аппарат; 7 – отверстие для подачи жидкости в гидротрансформатор; 8 – входной (ведущий) вал.

Гидростатическая и гидродинамическая передача

1 – кожух гидротрансформатора; 2 – насосное колесо; 3 – выходной (ведомый) вал; 4 – турбинное колесо; 5 – отверстие для отвода жидкости в холодильник; 6 – направляющий аппарат; 7 – отверстие для подачи жидкости в гидротрансформатор; 8 – входной (ведущий) вал.

Колеса и кожух гидротрансформатора первого класса приведены на рисунке.

Гидростатическая и гидродинамическая передача

Принцип работы гидротрансформатора заключается в следующем. Насосное колесо 2 приводится во вращение от ведущего вала 8, который соединен с валом двигателя. Если в корпусе отсутствует рабочая жидкость, то ведомый вал 3 турбинного колеса 4 разобщен с ведущим валом 8. Чтобы при вращении насосного колеса привести в действие турбинное колесо и передать крутящий момент от вала к потребителям, гидротрансформатор необходимо заполнить рабочей жидкостью. Для этой цели служит небольшой вспомогательный насос (на рисунках не показан), который подает масло в гидротрансформатор через отверстие 7. Насосное колесо 2, вращаясь, нагнетает масло под давлением в турбинное колесо 4, вал 3 которого на тепловозе через систему зубчатых колес соединяется с колесными парами тепловоза. Из турбинного колеса масло поступает в направляющий аппарат 3 и, получив изменение момента количества движения, возвращается к насосному колесу, создавая замкнутое движение по колесам гидротрансформатора. Пространство в гидротрансформаторе, в котором рабочая жидкость совершает замкнутое движение называется кругом циркуляции.

Часть работы дизеля, затрачиваемая в гидротрансформаторе на преодо-ление гидравлического сопротивления, преобразуется в тепло, нагревающее масло. При трогании тепловоза с места энергия, превращаемая в тепло, со-ставляет от 10 до 25% энергии вырабатываемой дизелем, и в данном режиме работы масло могло бы нагреться до температуры вспышки. Для нормальной работы передачи температура вспышки не должна превышать заданной тех-ническими условиями (как правило, 70 – 90 град С). Во время работы гидро-трансформатора часть нагретого масла через отверстие 5 в кожухе 1 отводится в холодильник. Пополнение масла осуществляется через отверстие 7.

Гидротрансформаторы с тремя колесами (насосным, турбинным и колесом направяющего аппарата) называют одноступенчатыми. На рисунке показаны наиболее часто применяемые схемы расположения колес в круге циркуляции одноступенчатых гидротрансформаторов.

Гидростатическая и гидродинамическая передача

Гидротрансформаторы, в которых насосное или турбинное колеса разделены на ступени называются многоступенчатыми. Некоторые возможные схемы двух и трехступенчатых гидротрансформаторов приведены на рисунке.

Гидростатическая и гидродинамическая передача

Гидротрансформаторы могут быть выполнены с центробежным, центростремительным и осевым турбинным колесом. В первом случае (схема — а); жидкость движется от оси вращения к периферии, во втором — от периферии к оси вращения (схема — г) и в третьем случае (схема — б) — в направлении оси вращения.

Технико-экономические показатели гидротрансформатора определяются его характеристиками, т.е. закономерностями изменения основных параметров в зависимости от соотношения угловых скоростей вращения турбинного и насосного колес.
Мощность, передаваемая насосным колесом Гидростатическая и гидродинамическая передача, может быть определена по следующей зависимости:

Гидростатическая и гидродинамическая передача, кВт,

где — Гидростатическая и гидродинамическая передачамомент насосного колеса, Н.м;

Гидростатическая и гидродинамическая передача— частота вращения насосного колеса, об/мин;
9550 – переводной коэффициент.

Аналогично мощность, передаваемая турбинным колесом, определяется по зависимости:

Гидростатическая и гидродинамическая передача, кВт

где Гидростатическая и гидродинамическая передача— момент турбинного колеса, Н.м;

Гидростатическая и гидродинамическая передача— частота вращения турбинного колеса, об/мин.
Коэффициент трансформации момента Гидростатическая и гидродинамическая передачаопределяется соотношением:

Гидростатическая и гидродинамическая передача.

Гидравлический к.п.д. гидротрансформатора:

Гидростатическая и гидродинамическая передача.

где Гидростатическая и гидродинамическая передача– передаточное отношение гидротрансформатора.
На рисунке представлена типичная характеристика гидротрансформатора, которая показывает, зависимость моментов Гидростатическая и гидродинамическая передачаи Гидростатическая и гидродинамическая передача, коэффициента трансформации Гидростатическая и гидродинамическая передачаи к.п.д. гидротрансформатора от изменения соотношения частот вращения турбинного Гидростатическая и гидродинамическая передачаи насосного Гидростатическая и гидродинамическая передачаколес.

Гидростатическая и гидродинамическая передача

Условия статического равновесия моментов, приложенных к колесам гидротрансформатора, приводят к следующему равенству:

Гидростатическая и гидродинамическая передача,

где Гидростатическая и гидродинамическая передача– момент, приложенный к лопастям направляющего аппарата (реактора).
Равенство показывает, что преобразование момента в гидротрансформаторе всецело обусловлено реактивным моментом направляющего аппарата . Так с увеличением момента Гидростатическая и гидродинамическая передачапри определенном значении момента насосного колеса Гидростатическая и гидродинамическая передачамомент турбинного колеса Гидростатическая и гидродинамическая передачаи коэффициент трансформации Гидростатическая и гидродинамическая передачамомента увеличиваются. С уменьшением момента Гидростатическая и гидродинамическая передачамомент и коэффициент трансформации момента уменьшаются. Знак минус в формуле (8) относится к отрицательным значениям Гидростатическая и гидродинамическая передача.

Таким образом, увеличение нагрузки турбинное колесо, приводящее к его остановке, даже если остановка происходит внезапно, не вызывает внезапного изменения режима работы двигателя. Гидротрансформатор в подобных случаях надежно защищает двигатель от перегрузок и остановок.

Комплексный гидротрансформатор.

Рассмотрим зависимость к.п.д.гидромуфты и гидротрансформатора от их передаточного отношения, приведенные на рисунках.

Гидростатическая и гидродинамическая передача

Гидростатическая и гидродинамическая передача

Как мы видим высокие значения к.п.д. (более 80%) при работе на одном гидравлическом аппарате могут быть достигнуты лишь в незначительном диапазоне передаточных отношений (скоростей). Но если совместить характеристики гидротрансформатора и гидромуфты, то их общий интервал выгодных передаточных отношений значительно расширяется. Наглядно это показано на рисунке.

Гидростатическая и гидродинамическая передача

Аналогичный результат можно получить путем совмещения характеристик нескольких гидротрансформаторов и их совмещением с характеристикой гидромуфты (наглядно это продемонстрировано на рисунках).

Гидростатическая и гидродинамическая передача

Для подобного совмещения характеристик при использовании одной гидравлической машины применяются комплексные гидротрансформаторы.

Комплексным гидротрансформатором называют гидротрансформатор, который может работать на режиме гидромуфты. Можно дать еще одно определение комплексного гидротрансформатора. Комплексным называется гидротрансформатор, в котором направляющий аппарат (или несколько направляющих аппаратов) установлен на муфте свободного хода и в зависимости от передаточного отношения гидроаппарата либо блокируется жестко с неподвижным корпусом, либо вращается вместе с гидромуфтой. Схема простейшего комплексного гидротрансформатора показана на рисунке.

Гидростатическая и гидродинамическая передача

Рассмотрим работу комплексного гидротрансформатора с одним реактором.

Механизм свободного хода допускает холостое вращение колеса направляющего аппарата только в направлении вращения насоса и турбины и препятствует вращению в противоположную сторону.

При небольших значениях передаточных отношений направляющий аппарат не вращается и гидромашина работает в режиме гидротрансформатора. При росте передаточного отношения выше определенного значения колесо направляющего аппарата начинает вращаться и гидромашина переходит в режим гидромуфты. Колесо направляющего аппарата начинает вращаться и останавливаться благодаря устройству муфт свободного хода.

Наиболее распространенными вариантами муфт свободного хода являются роликовая и сухариковая муфты свободного хода могут применяться и другие механизмы.

Схема роликовой муфты свободного хода приведена на рисунке.

Гидростатическая и гидродинамическая передача

В роликовой муфте свободного хода наружное кольцо 4 направляющего аппарата неподвижно соединено с корпусом; вал 1 направляющего аппарата соединен со втулкой 3, имеющей наклонные поверхности. Между кольцом 4 и втулкой 3 помещены ролики2, находящиеся в обойме 5. Если момент действует на вал 1 по часовой стрелке, то вал 1 с направляющим аппаратом будет вращаться свободно. Если момент действует против часовой стрелки, то ролики будут зажаты между неподвижным кольцом 4 и наклонными поверхностями втулки 3, и направляющий аппарат будет остановлен.

Схема сухариковой гидромуфты приведена на следующем рисунке.

Гидростатическая и гидродинамическая передача

В сухариковой муфте свободного хода наклонные поверхности выполнены на сухариках 2, а втулка 1 сделана цилиндрической. Сухарики не препятствуют вращению втулки 1 по часовой стрелке и не дают вращаться против.

В комплексном гидротрансформаторе с двумя направляющими аппаратами каждый реактор имеет свой механизм свободного хода. Отличие в работе такого гидротрансформатора от уже рассмотренного заключается в том, что в нем установлены два направляющих аппарата имеющих разный профиль рабочих лопаток. Тем самым обеспечивается различное время выключения этих направляющих аппаратов.

Схема комплексного гидротрансформатора с двумя направляющими аппаратами фирмы Аллисон показана на рисунке.

Гидростатическая и гидродинамическая передача

В этом гидротрансформаторе насосное колесо 4 соединено с валом дизеля, турбинное колесо 1 — с ведомым валом 8, первый направляющий аппарат связан с механизмом свободного хода 5, а второй направляющий аппарат 3 — с механизмом свободного хода 6. Механизмы свободного хода насажены на неподвижный полый вал. После напонения гидротрансформатора маслом и при вращении насосного колеса 4 масло подается в турбинное колесо 1, из которого поступает в направляющие аппараты.

Внешняя характеристика данного гидротрансформатора приведена на рисунке.

Гидростатическая и гидродинамическая передача

В тепловозных гидропередачах комплексные гидротрансформаторы почти не применяют. Это объясняется главным образом тем, что при постоянных числах оборотов насосного колеса режим гидромуфты осуществляется в очень узком диапазоне скоростей. Если передачу энергии производить при изменении числа оборотов насосного колеса, то мощность дизеля используется не полностью. Кроме того, при вращении гидротрансформатора без масла к механизму свободного хода требуется принудительно подводить смазку.

Трансмиссия автомобиля

Гидростатическая и гидродинамическая передача Гидростатическая и гидродинамическая передача Гидростатическая и гидродинамическая передача Гидростатическая и гидродинамическая передача Гидростатическая и гидродинамическая передача Гидростатическая и гидродинамическая передача

Человек всегда стремился к комфорту и удовольствию от вождения, следствием чего была изобретена автоматическая коробка передач, это позволило снизить нагрузку на водителя, управлять автомобилем стало намного проще. Изобрели её в 40-х годах XX века в концерне General Motors.

АКПП устроено достаточно сложно и включает в себя следующие механизмы:

  • гидротрансформатор – обеспечивает передачу и изменение крутящего момента от силового агрегата;
  • коробка переключения передач – преобразует усилие и осуществляет привод колёс;
  • система управления — управляет рабочей жидкостью;
  • система смазки и охлаждения – создаёт давление и циркуляцию в системе.

Как работает гидротрансформатор?

Гидротрансформатор состоит из следующих основных элементов:

  • насоса или насосного колеса;
  • турбинного колеса;
  • плиты блокировки;
  • статора;
  • обгонной муфты.

Гидростатическая и гидродинамическая передача

Чтобы понять, как работает автоматическая коробка передач, нужно в целом представлять ее устройство. Так, насос механическим соединением связан с двигателем. Турбинное колесо соединяется с валом КПП при помощи шлицов. При вращении насосного колеса при работающем двигателе создается поток масла, который вращает турбинное колесо гидротрансформатора.

Не помешает знать когда менять масло в автоматической коробе передач.

В этом случае гидротрансформатор выполняет роль обычный гидромуфты, посредством жидкости лишь передавая от двигателя на вал автоматической коробки крутящий момент. При увеличении оборотов двигателя сколь-нибудь существенного увеличения крутящего момента не происходит.

Для преобразования крутящего момента схема автоматической коробки включает статор. Принцип работы заключается в том, что он перенаправляет поток масла обратно на крыльчатку насоса, заставляя ее быстрей вращаться, увеличивая крутящий момент. Чем скорость вращения турбинного колеса по отношению к насосу меньше, тем большая остаточная энергия передается статором посредством возвращаемого масла на насос. Соответственно крутящий момент увеличивается.

Основы работы турбины и насоса АКПП

Турбина всегда вращается медленнее, чем насос. Максимальное соотношение скоростей вращения насоса и турбины достигается при неподвижном автомобиле, уменьшаясь при увеличении скорости транспортного средства (ТС). Связь статора с гидротрансформатором осуществляется через обгонную муфту, способную вращаться лишь в одном направлении.

Лопатки турбины и статора имеют особую форму, за счет чего поток масла перенаправляется на обратную сторону лопаток статора. При этом статор заклинивает и, оставаясь неподвижным, он передает на вход насоса наибольшую энергию масла.

Гидростатическая и гидродинамическая передача

За счет такого режима работы гидротрансформатора обеспечивается максимальная передача крутящего момента. Он увеличивается почти в три раза при трогании автомобиля с места.

При разгоне ТС турбина относительно насоса проскальзывает все меньше до наступления момента, когда колесо статора подхватывается потоком масла, начиная вращаться в направлении свободного хода обгонной муфты. Устройство при этом начинает работать как обычная гидромуфта, не увеличивает крутящий момент. В этом режиме КПД гидротрансформатора не превышает 85%! Такой режим работы сопровождается выделением избытка тепла и повышением расхода топлива.

Назначение блокировочной плиты

Этот недостаток устраняется при помощи специального устройства — блокировочной плиты. Несмотря на механическую связь с турбиной, конструктивно она выполнена так, что может перемещаться вправо и влево. Это устройство включается в работу при достижении автомобилем высокой скорости. По команде устройство управления поток масла меняется таким образом, чтобы он прижимал блокировочного плиту к корпусу гидротрансформатора справа.

При этом турбина и насос связываются друг с другом механически. Для повышения сцепления на внутреннюю сторону корпуса гидротрансформатора наносится специальный фрикционный слой. Таким образом двигатель связывается с выходным валом автоматической коробки. Естественно такая блокировка сразу выключается даже при незначительном торможении автомобиля.

Рекомендуем: Перешиповка зимних шин своими руками

Выше был описан лишь один из способов блокировки гидротрансформатора. Однако любой другой способ преследует ту же самую цель — предотвратить проскальзывание турбины по отношению к колесу насоса. Обычно описанный режим действия в различных источниках называется Lock-Up.

Работу гидротрансформатора для чайников будет проще понять, если вместо турбины и насоса представить два простых вентилятора, один из которых работает от сети, а другой вращается за счет создаваемого первым вентилятором потока воздуха. Только вместо воздуха здесь выступает масло, а лопасти первого вентилятора (насоса в случае АКПП) приводятся в движение не за счет электричества, а за счет механического соединения с валом двигателя автомобиля.

Виды АКПП

Перманентная гонка технического оснащения автомобилей, заставляет разработчиков придумывать все более изощренные технологии и конструкции, для того, чтобы обогнать конкурентов. Стоит отметить, что это положительно сказывается на развитии ходовой части ТС. Одним из наиболее важных открытий, стало изобретение автоматической коробки передач. Она сразу же начала пользоваться невероятно большим спросом, так как заметно упрощает процесс управления. К тому же она весьма простая в эксплуатации и надежная. Аналитики утверждают, что в скором будущем она полностью вытеснит из рынка МКПП.

На сегодняшний день коробка-автомат используется, как в легковых автомобилях, так и грузовиках, в независимости от типа привода.

Известно, что при управлении автомобилем с МКПП, приходится постоянно держать руку на переключателе передач, что значительно снижает концентрацию на дороге. Коробка-автомат практически лишена подобных недостатков.

Основные преимущества коробки-автомат:

  • Повышается эффективность управления;
  • Более плавный переход между передачами даже на высокой скорости;
  • Двигатель не перегружается;
  • Передачи можно переключать как вручную, так и в автоматическом режиме;

Современные АКПП, с точки зрение системы контроля и управления, можно разделить на два типа:

  • Трансмиссия с гидравлическим устройством;
  • Трансмиссия с электронным устройством, или так называемая роботизированная коробка;

Более понятным это должно стать после ознакомления с приведенным ниже примером:

«Представьте себе ситуацию, что автомобиль двигается по ровной дороге и постепенно приближается к крутому подъему. Если какое-то время просто со стороны наблюдать за этой ситуацией, то можно заметить, что после увеличения нагрузки, машина начинает терять скорость, и, следовательно, интенсивность вращения турбины также снижается. Это приводит к тому, что рабочая жидкость начинает противодействовать движению. В таком случае резко возрастает скорость циркуляции, что способствует увеличению КМ до того показателя, при котором возникнет равновесие в системе».

Такой же принцип работы и в момент начала движения автомобиля. Единственное отличие в том, что в данном случае еще задействуется и акселератор. Благодаря ему увеличивается интенсивность оборотов коленвала и насосного колеса, при том, что турбина остается неподвижной, что позволяет двигателю работать в холостом режиме. Стоит отметить, что КМ резко возрастает, и при достижении определенной отметки, гидротрансформатор начинает выполнять функции звена, которое соединяет воедино ведомый и ведущий элементы. Именно все эти моменты, позволяют во время движения значительно уменьшать уровень потребления горючего, и более эффективно проводить торможение двигателем в случае надобности.

Так для чего же тогда подключать АКПП к гидротрансформатору, если тот самостоятельно способен изменять интенсивность КМ?

Вот почему: коэффициент изменения крутящего момента с помощью гидротрансформатора обычно не превышает 2-3.5. Этого мало для полноценной работы автоматической коробки.

В отличие от механической, автоматическая коробка переключает скорости с помощью фрикционных муфт и ленточных тормозов. Система автоматически определяет нужную скорость с учетом скорости движения и усилия на педаль акселератора.

Помимо планетарного механизма и гидротрансформатора, АКПП включает в себя также насос, который смазывает коробку. Охлаждением масла занимается радиатор охлаждения.

Что такое АКПП и история ее создания

Селектор автоматической коробки передач

Автоматическая коробка передач, или АКПП, представляет собой трансмиссию, обеспечивающую выбор оптимального передаточного числа в соответствии с условиями движения без участия водителя. Это обеспечивает хорошую плавность хода автомобиля, а также комфорт при движении для водителя.

В настоящее время существует несколько видов автоматической КПП:

  • гидромеханическая (классическая);
  • механическая с двумя сцеплениями (например, DSG);
  • роботизированная;
  • бесступенчатый вариатор (CVT).

В данной статье все внимание будет уделено классическому автомату.

История изобретения

Основу автоматической трансмиссии составляет планетарная коробка передач и гидротрансформатор, впервые изобретенный исключительно для нужд судостроения в 1902 году немецким инженером Германом Фиттенгером. Далее в 1904 году братья Стартевенты из Бостона представили свой вариант автоматической КПП, имеющий две коробки передач и напоминающий чуть доработанную механику.

Первая серийная автоматическая коробка передач GM Hydramatic

Автомобиль, оснащенный планетарной коробкой передач, впервые увидел свет под маркой Ford Т. Суть коробки заключалась в плавном переключении скоростей за счет двух педалей. Первая включала повышающую и понижающую передачи, а вторая – заднюю.

Эстафету приняла компания General Motors, которая в середине 1930-х годов выпустила полуавтоматическую трансмиссию. Сцепление в автомобиле еще продолжало присутствовать, а планетарным механизмом управляла гидравлика.

Приблизительно в это же время компания Крайслер доработала конструкцию коробки гидромуфтой, а вместо двухступенчатой коробки стал использоваться овердрайв – повышающая передача с передаточным числом менее единицы.

Первую в мире полностью автоматическую КПП в 1940 году создала все та же компания General Motors. АКПП представляла собой сочетание гидромуфты с четырехступенчатой планетарной коробкой с автоматическим управлением посредством гидравлики.

Сегодня известны уже шести-, семи-, восьми- и девятиступенчатые АКПП, производителями которых являются как автоконцерны (KIA, Hyundai, BMW, VAG), так и специализированные компании (ZF, Aisin, Jatco).

Плюсы и минусы АКПП

Как и любая коробка передач, автоматическая трансмиссия имеет как плюсы, так и минусы. Представим их в виде таблицы.

Плюсы АКППМинусы АКПП
1. Плавное и автоматическое переключение скоростей, создающее комфорт для водителя.1. Сложность конструкции.
2. Отсутствие необходимости в периодической замене сцепления.2. Высокая стоимость самой коробки.
3. Хорошая динамика за счет возможности ручного переключения скоростей.3. Высокая стоимость ее обслуживания.
4. Автомат может подстраиваться под стиль вождения водителя (адаптироваться).4. Более низкий КПД и повышенный расход топлива в сравнении с механикой.

Принцип работы автоматических коробок

Принцип работы всех видов АКПП сводится к изменению передаточного числа для преобразования мощности двигателя. Производители автомобилей подбирают автоматические трансмиссии так, чтобы потенциал силового агрегата был полностью использован. Работа коробки автомат передаёт усилие от мотора к колёсам с минимальными потерями, за счёт отсутствия разрыва сцепления.

Классическая автоматическая коробка передач

Автоматическая коробка включается с запуском двигателя. Приводится в действие маслонасос для создания жидкостного давления в автомате. Насосное колесо гидротрансформатора раскручивается со скоростью коленвала. Турбинное и реакторное колёс в это время неподвижны.

Водитель нажимает педаль газа и переключает селектор автомата. Двигатель раскручивается, а вместе с ним насосное колесо. От лопастей под действием центробежных сил масло отбрасывается к турбине, заставляя ее вращаться. Жидкость отталкивается обратно к насосному колесу, усиливая его вращение.

В некоторых моделях коробки автомат на скорости 20 — 60 км/ч гидротрансформатор блокируется муфтой. Автомат и мотор жёстко сцепляются, и потерь мощности не происходит, но масло быстрее загрязняется от перегрева и износа фрикционной накладки. Крутящий момент от двигателя переходит по выходному валу в планетарную коробку.

Как работает АКПП далее:

  1. В планетарном механизме вращаются шестерни и свободные фрикционные диски. Неподвижные диски сцеплены с корпусом автомата.
  2. Электронный блок определяет скорость автомобиля и нагрузку двигателя по показаниям датчиков. Затем передаёт сигнал в гидроблок, что пора переключать передачу. Масляный насос подаёт рабочее давление в каналы гидроплиты.
  3. Движение масла в АКПП происходит по следующей схеме. От маслонасоса жидкость проходит через фильтр к гидроблоку. Открывается соответствующий соленоид, пропуская масло к планетарному звену. Жидкость давит на поршни, которые сжимают фрикционные диски.
  4. Блокируется элемент планетарного ряда, жёстко связанный с фрикционом, например корона. Теперь крутящий момент передаётся через солнце и водило, при этом меняется передаточное отношение, т.е. скорость вращения и передаваемое усилие выходного вала автомата.
  5. Одновременно разблокируется элемент предыдущей передачи.

Автоматическая коробка с ручным режимом управления (Tiptronic, Autostick) даёт возможность водителю задавать команды на переключение передач, но сами переключения проходят также под управлением электронного блока.

Роботизированная КПП

Принцип работы автоматической роботизированной коробки передач (DSG) схож с работой МКПП под управлением электроники. От других трансмиссий робот отличается одновременной работой двумя сцеплениями. Это позволяет переключать скорости быстро, плавно без потери мощности двигателя.

Основные режимы и для чего нужна кнопка овердрайв на автомате

В начале движения в автомате DSG одновременно включаются первая и вторая скорости, но у второй сцепление разомкнуто. Таким образом коробка «готовится» ко включению повышенной передачи. В момент переключения сцепление первой ступени размыкается, а второй смыкается. Для понижения передачи переключения проходят в обратном порядке.

Как и в механической коробке, синхронизаторы переключают скорости, блокируя шестерни, но в автомате муфты действуют под управлением гидравлических цилиндров. Сцепления также работают от гидравлических приводов.

Роботизированную коробку можно представить как две коробки чётных и нечётных передач, которые работают одновременно под управлением Мехатроника.

Вариатор

Принцип действия вариаторной АКПП сводится к изменению диаметров ведущего и ведомого валов и ременной передачи между ними. Конические формы на валу синхронно сходятся и расходятся, увеличивая или уменьшая площадь соприкосновения ремня.

Как работает автомат, когда нужно передать максимальное усилие:

  1. По сигналу электронного блока гидравлический или сервопривод раздвигает конусы ведущего вала. Ремень «проваливается» в центр шкива и проходит по малому радиусу.
  2. Конусы ведомого вала в этом случае сдвинуты. Ремень проходит по большему радиусу.
  3. Ведущий вал делает несколько оборотов, чтобы ведомый прошёл 1 круг.

Чтобы создать наименьшее передаточное отношение коробки, нужно изменить радиусы огибания ремнём на противоположные.

Сцеплением вариатора CVT служит гидротрансформатор, что и в «классике».

Механизмы коробки работают в масляной среде, но состав ATF для CVT отличается свойствами от обычной ATF.

Основные условия эксплуатации АКПП

В процессе эксплуатации коробки владельцу необходимо соблюдать ряд правил, которые продлевают ресурс агрегата. Особенно это касается зимней эксплуатации. Помимо этого, коробка накладывает некоторые ограничения на эксплуатацию, которые также необходимо помнить и соблюдать.

Эксплуатация автоматической коробки зимой

Для прогрева коробки при отрицательной температуре воздуха необходимо:

  1. Запустить двигатель и дать ему поработать 2-3 минуты.
  2. Сесть за руль, удерживая ногой тормоз начать переводить селектор по всем позициям. На каждой позиции требуется давать задержку на 8-10 секунд. Рекомендуется греть коробку еще 5-6 минут, периодически переводя селектор по кругу.
  3. Начать движение плавно, не утапливая педаль газа более чем на треть. Прогреть коробку на плавном режиме движения в течение нескольких километров пути.

Рекомендуем: 9 лучших свечей зажигания

Перед началом зимней эксплуатации рекомендуется заменить жидкость в коробке, если ее пробег приблизился к 50 тыс. км.

Что не стоит делать с АКПП?

Для обеспечения ресурса коробки владельцу не следует производить следующие манипуляции:

  1. Не следует включать нейтральное положение при движении накатом, поскольку в этом случае не обеспечивается смазка и теплоотвод узлов коробки. Злоупотребление движением накатом может стать причиной износа и подгорания фрикционных дисков и пластин в муфтах.
  2. Запрещено переключать режимы движения вперед и назад без полной остановки автомобиля и вращающихся частей в коробке. При переключении необходимо удерживать автомобиль рабочим тормозом. Известны случаи поломки шестерен и картера коробки. Именно по этой причине не разрешается выбираться из грязи или снежного заноса путем раскачивания автомобиля.
  3. Нельзя использовать автоматическую коробку в качестве стояночного тормоза.
  4. Нельзя буксировать автомобиль. Машины с автоматической коробкой буксируются только с загрузкой ведущих колес на тягач.
  5. Запрещено давать повышенную нагрузку на холодную трансмиссию. Для прогрева коробки требуется больше времени, чем на нагрев двигателя, поэтому первые 7-10 км пути рекомендуется двигаться на малой скорости без рывков и ускорений.
  6. Избегать движения по бездорожью с пробуксовкой колес.
  7. Не рекомендуется использовать автомобили с автоматическими коробками для буксировки тяжелого прицепа.

Типичные неисправности автоматической коробки передач

Некоторые распространенные неисправности:

  1. Поломки кулисы переключения, которые не позволяют переключать режимы работы. Ремонт заключается в замене сломанных или изношенных деталей. На некоторых машинах доступ к механизму переключения затруднен, поэтому может потребоваться демонтаж коробки или подрамника вместе с силовым агрегатом и коробкой.
  2. Течь рабочей жидкости через сальники или уплотнительные прокладки. Проблема решается заменой изношенных деталей и сменой жидкости и фильтра.
  3. Блокировка работы коробки из-за выходи из строя управляющей электроники. В процессе ремонта меняются блоки и жгуты проводки.
  4. Коробка не позволяет двигаться вперед, но задняя передача работает. Причиной является износ муфт, заедание или засорение клапанов.
  5. Не работает задняя передача и часть передач переднего хода. Причиной поломки является износ одной из рабочих муфт или поломка гидравлических магистралей, обеспечивающих работу узла.
  6. При попытке переключить селектор и начать движение происходит толчок, режим переключается, но движение не начинается. Это является симптомом поломки гидротрансформатора или недостаточного уровня масла. Возможно засорение фильтра продуктами износа, из-за чего не обеспечивается необходимая производительность и давление в гидравлической системе коробки.
  7. Возможно движение вперед только на одной скорости. Причина — износ муфт, обрыв манжеты привода муфты, заедания клапанов блока.
  8. Металлические шумы при движении указывают на износ подшипников или шестерен. Ритмичный металлический стук на холостом ходу сигнализирует об износе дисков в одной из муфт.
  9. Проблема с движением автомобиля после прогрева коробки, при этом на холодную коробка работает нормально. Дефект возникает в результате износа или поломки лопаток на крыльчатках насоса или турбины.

При возникновении проблем с автоматической коробкой владельцу необходимо обратиться в специализированный сервис. Попытки самостоятельного ремонта могут привести к необратимым последствиям и необходимости замены коробки в сборе.

Классификация трансмиссий

По способу передачи и трансформирования момента

трансмиссии делятся на
механические
,
гидромеханические
и
электромеханические
.

Механические трансмиссии

Механические трансмиссии — (простые и планетарные) в коробках передач содержат лишь шестерёнчатые и фрикционные устройства. Преимущества их состоят в высоком коэффициенте полезного действия (КПД), компактности и малой массе, надёжности в работе, относительной простоте в производстве и эксплуатации. Недостатком механической трансмиссии является ступенчатость изменения передаточных чисел, снижающая использование мощности двигателя. Большое время на переключение передач рычагом усложняет управление машиной. Поэтому спортивные автомобили, снабжённые механической трансмиссией, оборудуют электронными переключателями передач (подрулевыми лепестками, кнопками на руле и пр.) и коробками передач со сверхбыстрыми синхронизирующими сервомеханизмами.

Применение механических трансмиссий характерно для советского танкостроения (простые механические — Т-55, Т-62; планетарные с гидросервоуправлением — Т-64, Т-72, Т-80).

Гидромеханические трансмиссии

Гидромеханические трансмиссии имеют гидромеханическую коробку передач, в состав которой входят гидродинамический преобразователь момента (гидротрансформатор, комплексная гидропередача) и механический редуктор. Преимущества этих трансмиссий состоят в автоматическом изменении крутящего момента в зависимости от внешних сопротивлений, возможности автоматизации переключения передач и облегчении управления, фильтрации крутильных колебаний и снижении пиковых нагрузок, действующих на агрегаты трансмиссии и двигатель, и в повышении вследствие этого надёжности и долговечности поршневого двигателя и трансмиссии.

Основным недостатком этих трансмиссий является сравнительно низкий КПД из-за низкого КПД гидротрансформатора. При КПД гидропередачи не ниже 0,8 диапазон изменения момента не более трёх, что вынуждает иметь механический редуктор на три-пять передач, считая передачу заднего хода. Необходимо иметь специальную систему охлаждения и подпитки гидроагрегата, что увеличивает габариты моторно-трансмиссионного отделения. Без специальных автологов или фрикционов не обеспечиваются торможение двигателем и пуск его с буксира.

Гидромеханические трансмиссии получили широкое распространение в западном танкостроении — М1 «Абрамс» (США), «Леопард-2» (ФРГ). В трансмиссиях этих танков использованы не только гидродинамические передачи в основном приводе, но и гидростатические (гидрообъёмные) передачи в дополнительном приводе для осуществления поворота. Из работающей на постсоветском пространстве железнодорожной техники гидромеханическую передачу имеет, например, дизель-поезд венгерского производства .

Гидравлические трансмиссии

Гидравлическими трансмиссиями в транспортной технике называются трансмиссии, где переключения выполняются не механически, а гидравлическими аппаратами, так как чисто гидравлические трансмиссии встречаются весьма редко. В такой трансмиссии имеется коробка передач с первичным и вторичным валами и несколькими парами зубчатых колёс, как и в обычной КПП, но включение нужной пары в работу выполняет не кулачковая или фрикционная муфта, а гидромуфта или гидротрансформатор, заполняемый для включения передачи. Достоинство такой трансмиссии — совершенно безударное включение передач и отсутствие механических муфт, ненадёжно работающих при передаче больших моментов (например, на тепловозах), недостаток — необходимость установки отдельной гидромуфты (весьма громоздкого аппарата) на каждую передачу.

Из-за перечисленных особенностей гидропередача используется в основном на ЖД-технике. Из отечественных типов техники гидропередачу имеют, например, маневровые тепловозы ТГМ4 и ТГМ6, дизель-поезд ДР1.

Гидростатические трансмиссии

Гидростатическая и гидродинамическая передача
Гидромашина с наклонным блоком трансмиссии асфальтового катка
В гидростатической (гидрообъёмной) трансмиссии для передачи мощности используются аксиально-плунжерные гидромашины. Достоинства такой трансмиссии — малые габариты машин, малая масса и отсутствие механической связи между ведущим и ведомым звеньями трансмиссии, что позволяет разносить их на значительные расстояния и придавать большое число степеней свободы. Недостаток гидрообъёмной передачи — значительное давление в гидролинии и высокие требования к чистоте рабочей жидкости.

Гидростатическая передача используется на дорожно-строительных машинах (особенно катках — из-за необходимости обеспечивать очень большое передаточное число, а также зачастую приводить вальцы с торца, построение механической передачи затруднено), как вспомогательная — на тепловозах, авиационной технике (благодаря малой массе и возможности размещать мотор далеко от насоса), металлорежущих станках.

Электромеханические трансмиссии

Электромеханическая трансмиссия

состоит из электрического генератора, тягового электродвигателя (или нескольких), электрической системы управления, соединительных кабелей. Основным достоинством электромеханических трансмиссий, является обеспечение наиболее широкого диапазона автоматического изменения крутящего момента и силы тяги, а также отсутствие жёсткой кинематической связи между агрегатами электротрансмиссии, что позволяет создать различные компоновочные схемы.

Недостатком, препятствующим широкому распространению электрических трансмиссий, являются относительно большие габариты, масса и стоимость (особенно если используются электрические машины постоянного тока), сниженный КПД (по сравнению с чисто механической). Однако, с развитием электротехнической промышленности, массовым распространением асинхронного, синхронного, вентильного, индукторного и др. видов электрического привода, открываются новые возможности для электромеханических трансмиссий.

Такие трансмиссии применяются в тепловозах, карьерных самосвалах, некоторых морских судах, тракторах, самоходных механизмах, военной технике — на танках ЭКВ (СССР) и немецких военных машинах «Фердинанд» и «Мышонок»), автобусах (которые с таким видом трансмиссии правильнее называются теплоэлектробус, например ЗИС-154).

Гидротрансформатор

Гидростатическая и гидродинамическая передача

Заменяет стандартное для механической КПП сцепление, а располагается также между КПП и двигателем, крепится к его маховику. Его главной задачей является плавное изменение, передача на ведущий вал АКП крутящего момента. В его конструкцию входят такие элементы как: насосное, турбинное, реакторное колёса, муфта свободного хода и блокировочная. Насосное колесо прикреплено к корпусу гидротрансформатора, оно вращается вместе с ним. Турбинное колесо сидит на ведущем вале планетарного редуктора. На каждом из колёс есть лопасти определённой формы, при работе двигателя между ними начинает проходить рабочая жидкость, которой он заполнен.

Как только двигатель запускается, насосное колесо начинает вращаться и его лопасти подхватывают рабочую жидкость направляя на лопасти турбинного колеса, от которого она отлетает на реакторное колесо (реактор), расположенное между ними. Реактор направляет поток возвращающейся жидкости в сторону направления насосного колеса, его начинают вращать две силы за счёт чего увеличивается момент. Когда обороты насосного и турбинного колёс сравниваются, происходит срабатывание муфты свободного хода и реактор начинает крутиться за счёт её, этот момент называется точкой сцепления. После этого гидротрансформатор начинает работать как гидромуфта, вращение от двигателя начинает передаваться к ведущему валу планетарного редуктора через рабочую жидкость. Исключением является АКПП Honda, где взамен планетарного редуктора установлены валы с шестернями как на МКПП.

Рекомендуем: Почему автомобиль периодически глохнет при движении?

Но всё еще не передаётся 100%!энергии от двигателя из-за вязкого трения масла. Чтобы ликвидировать эти затраты и максимально эффективно его использовать, что в итоге приводит к уменьшению потребления топлива двигателем, присутствует блокировочная муфта, которая включается около 60 км/ч и больше. Находится эта муфта на ступице турбины. Как только автомобиль набирает необходимую скорость, рабочая жидкость поступает к стенке блокировочной муфты с одной стороны, а с другой она подходит после открытия канала переключающим клапаном, тем самым создаётся зона низкого давления. Из-за разности давления срабатывает блокировочный поршень, в этот момент он прижимается к корпусу гидротрансформатора, вследствие чего муфта начинает вращаться с корпусом гидротрансформатора.

Устройство коробки автомат

Существуют разные конструкции АКПП:

  • «классическая»;
  • вариаторная бесступенчатая CVT;
  • роботизированная механическая DSG.

Устройство автоматической «классической» коробки передач можно разбить на функциональные части:

    Гидротрансформатор — он же сцепление, состоит из лопастных колёс. Насосное соединено с маховиком двигателя, а турбинное — с валом коробки. Между колёсами установлен реактор, который превращает режим гидромуфты в трансформатор. Колёса между собой не соединены, крутящий момент передаётся через давление масла. Жидкость поглощает вибрации и рывки от работы двигателя и автомата. Преобразование момента в гидротрансформаторе имеет ограниченный интервал, поэтому в коробке установлен редуктор.

Гидростатическая и гидродинамическая передача

Планетарный редуктор переключает скорости в автомате за счёт изменения передаточных чисел на шестернях. Планетарный механизм АКПП состоит из центральных зубчатых колёс разного диаметра – солнечного и коронного. Между ними обкатываются сателлиты, оси которых соединены на водиле. Вращая одни элементы и тормозя другие, получают разные скорости на выходе. Для блокировки шестерней установлены муфты, тормозные ленты и фрикционные диски.

Гидростатическая и гидродинамическая передача

Гидравлическая система. Сюда входит масляный насос, фильтр, толкатели, гидрораспредительная плита — гидроблок с электроклапанами. ATF в автомате служит рабочим телом для передачи момента двигателя, создаёт давление на фрикционы, защищает детали коробки от перегрева, истирания, коррозии. Масляный насос подаёт жидкость в коробку и поддерживает постоянное давление. Фильтр задерживает продукты износа автомата, которые приходят с маслом. По каналам гидроблока жидкость поступает к планетарным звеньям.

Гидростатическая и гидродинамическая передача

  • Электронный блок содержит схему управления АКПП: отслеживает показания датчиков коробки, положение селектора, педалей, систем ABS, ESP и т.д., затем выдает управляющие сигналы к исполнительным механизмам, в соответствии с программным алгоритмом.
  • Читать
    Ремонт и замена гидроблока АКПП своими руками

    Устройство вариаторной коробки отличается от АКПП тем, что она работает без фиксированных скоростных ступеней. В качестве механизма для изменения передаточного числа используются шкивы с конусами на входном и выходном валах, между которых натянут ремень. Для включения задней скорости в автомате установлена планетарная передача.

    Устройство и принцип работы роботизированной коробки больше схож с МКПП, чем с АКПП. DSG имеет два сцепления и соединена с двигателем через первичный вал, которых у робота тоже два. Входные валы соединяются с выходными через систему зубчатых колёс. Для переключения скорости между шестернями вторичных валов установлены синхронизаторы. Управляет работой коробки электронный блок Мехатроник.

    Как можно и как нельзя буксовать на коробке автомат

    Гидростатическая и гидродинамическая передача

    Основные элементы автоматической трансмиссии

    Механизм автоматической коробки передач автомобиля представляет собой систему рычагов и шестеренок, передающих мощность на ведущие колеса, позволяя двигателю работать наиболее эффективно.

    Собирается коробка в алюминиевом кожухе, называемом картером. В нем располагаются главные компоненты автоматической трансмиссии:

    1. Гидротрансформатор, выполняющий роль сцепления, но не требующий со стороны водителя производить непосредственное им управление.
    2. Планетарный ряд, изменяющий передаточное отношение при переключении.
    3. Задний, передний фрикционы, тормозная лента, непосредственно осуществляющие переключение передач.
    4. Устройство управления.

    Режимы работы

    Управление АКПП водителем происходит через селектор. Каждое положение рычага рассчитано под определённые условия движения. Количество и виды режимов зависят от модели автоматической коробки передач. Расшифровка обозначений указана в инструкции по эксплуатации к автомобилю. Основные режимы работы автомата приведены в таблице.

    Масло для АКПП ATF SP3: аналоги, характеристики и применение

    Гидростатическая и гидродинамическая передача

    · блокировку дифференциала (включать в движении нельзя).

    Переключать коробку автомат в ручной режим необходимо:

    • при подъёме или спуске с горки;
    • по бездорожью, чтобы не перегреть автомат пробуксовкой;
    • для длительного обгона, прохождения крутых поворотов и других манёвров.

    6 преимуществ гидростатической трансмиссии

    В конце 00-х годов прогремел финансовый кризис, который коснулся многих отраслей, дорожно-строительной техники в том числе. Объемы рынка упали. Это послужило толчком для создания нестандартного решения на заводе «ДСТ-УРАЛ». Началась разработка бульдозера, который был призван заменить модель с механической трансмиссией.

    Гидростатическая и гидродинамическая передача

    Конструкторы задумали устанавливать гидростатическую трансмиссию (ГСТ). Ранее такие решения уже принимали и даже выпускали массовые бульдозеры. Но к 2010 году ни челябинский «Добрыня», ни его модернизированный брат от «Орелдормаш» уже не выпускались. Зарубежные лидеры отрасли вариант критиковали, но часть компаний — Case, New Holland, Liebherr,John Deere производили машины с ГСТ.

    Время расставило все по местам: гидростатическая трансмиссия оказалась эффективна, производство техники с ее применением растет. Чтобы понять, в чем преимущество привода, начнем с понятия.

    Гидростатическая трансмиссия бульдозера — это гидрообъемная передача с закрытым замкнутым гидроконтуром. Принципиальное отличие экскаваторной трансмиссии — открытый контур.

    Конструкция:

    • 2 гидронасоса;
    • 2 гидромотора (и более в машинах весом >40 т).

    Принцип работы:

    От вращения вала ДВС вырабатывается механическая энергия, которая с помощью насосов преобразуется в энергию потока масла и следует посредством рукавов высокого давления к гидромоторам. Далее энергия опять переходит в механическое вращение, заставляя работать приводной редуктор. Гидравлический контур закрыт, жидкость в нем обновляется на 10% в минуту с помощью клапанов и насосов подпитки — так контур очищается и охлаждается. Можно предотвратить сечения РВД подвода и отвода жидкости от приводного контура, а также компактно разместить трансмиссию.

    Гидростатическая и гидродинамическая передача

    Преимущества ГСТ

    1. Более эффективный крутящий момент двигателя в сравнении со ступенчатым приводом во всем диапазоне нагрузок и скоростей машины. Это реализуется благодаря плавному бесступенчатому изменению передаточного отношения в широком диапазоне частот вращения.
    2. Объем насосов регулируется пропорционально от 0 до max, что обеспечивает плавный разгон техники.
    3. Разгон без потери мощности, рывков.
    4. Машина сама держит обороты ДВС на нужном уровне за счет электронного контроля трансмиссии.
    5. Максимальная тяга машины даже на низкой скорости и оборотах.
    6. Маневренность: способность разворота на месте с нулевым радиусом.

    К минусам относят низкий КПД по сравнению гидромеханической (механической) передачей. Есть миф, что для гидростатической трансмиссии нужно исключительно дорогое иностранное масло. На самом деле качество российских масел не уступает импортным: продукция соответствуют западным стандартам и используется при любых рабочих температурах.

    Источник Источник http://hydro-maximum.com.ua/a329286-gidrostaticheskaya-gidrodinamicheskaya-peredacha.html
    Источник http://avtokart.ru/dvigateli/vidy-transmissii-avtomobilya.html
    Источник Источник http://jcbpro.ru/pages/stati/6-preimushchestv-gidrostaticheskoy-transmissii.html

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

    Похожее

    Стоимость замены сцепления и ремонт коробки передач: что нужно знать

    Стоимость замены сцепления и ремонт коробки передач: что нужно знать

    Ремонт автомобиля, особенно таких важных узлов, как сцепление и коробка передач, всегда вызывает вопросы у владельцев машин. Чтобы избежать неприятных сюрпризов и быть готовым к возможным затратам, важно понимать, что влияет на стоимость и как выбрать подходящий автосервис. Замена сцепления: что входит в стоимость Это процедура, которая включает не только замену самого узла, но и […]

    Карданный вал ГАЗ Соболь и ГАЗель Бизнес: неотъемлемая часть трансмиссионной системы

    Карданный вал ГАЗ Соболь и ГАЗель Бизнес: неотъемлемая часть трансмиссионной системы

    Карданный вал является одним из ключевых элементов в трансмиссии любого автомобиля, выполняя функцию передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам. Эта деталь особенно важна для коммерческих автомобилей, таких как ГАЗ Соболь и ГАЗель Бизнес двигатель, которые испытывают значительные нагрузки из-за интенсивной эксплуатации и перевозки тяжелых грузов. Особенности конструкции Карданный вал для ГАЗ Соболь и […]