Основные неисправности гидромеханической коробки передач. Гидромеханическая акпп
Гидромеханическая коробка передач что это такое: принцип действия видео
Одним из элементов системы управления автомобилем является гидромеханическая трансмиссия. Благодаря ей водитель может переключать передачи плавно и без рывков. Гидромеханическая коробка передач — что это такое? Давайте разберемся.
Гидромеханическая коробка передач
Роль АКПП с гидромеханическим управлением
Для автомобиля и подобного ему транспортного средства трансмиссией является узел, который передает от двигателей к колесам крутящий момент. Так это выглядит в автомобилях со сцеплением, но их постепенно вытесняют с рынка АКПП. «Автоматы» сегодня ставят все чаще. В них не предусмотрено сцепления, а передачи переключаются автоматически. Гидромеханика помогает облегчить задачу смены передач во время движения. В классических коробках при управлении автомобилем выполняются следующие процессы:
- отключение трансмиссии от двигателя в момент смены передач;
- при изменении дорожных условий изменение величины крутящего момента.
Корпус гидротрансформатора вращается вместе с насосным колесом. Турбина с корпусом не связана (за исключением периода блокировки ГТ) – она соединена с валом коробки. Реактор при этом закреплен через обгонную муфту – она не дает ему проворачиваться под напором потока, когда разница в скорости вращения насосного и турбинного колес велика, но позволяет вращаться вместе с ними в одном направлении, когда автомобиль движется с постоянной скоростью и проскальзывание ГТ минимально. Так удается поднять КПД коробки.
Для выполнения этих действий и необходима гидромеханическая АКПП. Она одновременно выполняет функции сцепления и трансмиссии. Эту коробку специально придумали для использования в городских условиях, где постоянно выжимать сцепление может быть проблематично из-за частых остановок в пробках. Управляется автомобиль с гидромеханикой при помощи педалей тормоза и газа.
Разновидности гидромеханики
В состав этой трансмиссии обязательно входит гидротрансформатор, составляющие системы управления и механическая коробка. Она может быть одной из нескольких систем:
- многовальной;
- двухвальной;
- трехвальной;
- планетарной.
Последняя разновидность коробки наиболее распространена. Она часто устанавливается на легковые автомобили, так как не имеет высокой металлоемкости. Она отличается меньшим шумом при работе, высоким сроком службы и компактностью.
Вальные механизмы можно встретить на грузовиках и автобусах. В них для переключения передач предусмотрены многодисковые муфты, которые помещены в масло. Первая передача и задний ход включаются при помощи зубчатой муфты. Благодаря особому устройству вальных коробок переключение скоростей происходит за счет работы коленчатого вала. Скорость движения при этом не снимается, крутящий момент и мощность не разрываются.
Удаление царапин на кузове автомобиля без покраски.
НЕ ТРАТЬТЕ ДЕНЬГИ НА ПЕРЕКРАСКУ!Теперь Вы сами сможете всего за 5 секунд убрать любую царапину с кузова вашего автомобиля.
Читать далее >>
Основное назначение АКПП
Функции гидротрансформатора
Гидротрансформатор выполняет функции сцепления в современных АКПП. Благодаря этому узлу автомобиль двигается с места плавно, без рывков. Динамические нагрузки при этом снижаются, что помогает эксплуатировать двигатель в щадящем режиме, повышая его долговечность. При применении гидротрансформатора части трансмиссии служат гораздо дольше. Водитель из-за снижения количества передач утомляется меньше. Гидротрансформаторы рекомендуется применять на внедорожниках, так как с их помощью можно увеличить проходимость автомобиля в тяжелых условиях – по снегу или песку.
Важно! В России также стоит выбирать трансмиссии с этим узлом, так как в зимнее время специальная техника часто не успевает прочищать дороги. Благодаря гидротрансформатору создается устойчивая сила тяги с небольшой скоростью вращения ведущих колес, что повышает их сцепление с дорожным покрытием.
Гидротрансформатор
Устройство гидротрансформатора
Размещают гидротрансформатор между двигателем и механической частью коробки. Он представляет собой соединенные между собой диски с лопастями. Первым идет насосное колесо, которое является ведущим. Оно связывает двигатель и трансформатор. Турбинное является ведомым, оно контактирует с первичным валом. За усиление крутящего момента отвечает реакторное. Турбины практически утопают в масле (погружены в него на три четверти). Их прикрывает корпус, защищающий от попадания в масло посторонних частиц. Во время работы турбины к насосному диску направляется усилие вращающего момента двигателя. Одновременно на турбинный диск направляется под давлением поток масла. Его раскручивает реакторное колесо, располагающееся в центральной части. Возникшее усилие передается на вал КПП.
Гидротрансформатор акпп в разрезе
Планетарный механизм
В большинстве современных АКПП гидротрансформатор действует в паре с планетарной системой. Она занимается передачей крутящего момента к фрикционным муфтам. В самом простом варианте усилие направляется на центральную шестерню (солнечную). Два дополнительных сателлита (вспомогательные шестерни) находятся в постоянной сцепке с центральной шестерней благодаря нанесенным на эти элементы зубчикам. Сателлиты не фиксируются, а свободно вращаются вокруг своих осей. Механизм шестеренок находится внутри коронного колеса, которое в зависимости от включенной передачи фиксируется или приходит в движение. В момент фиксации коронной шестерни начинает двигаться ведомый вал (на него передается усилие). В противном случае сателлиты передают момент на коронную шестерню, оставляя ведомый вал в неподвижном состоянии. Для переключения передач в планетарные АКПП устанавливаются фрикционные муфты. Каждая из них выглядит как несколько дисков, представляющих собой тонкие пластины из гладкого металла. Каждая пластинка покрыта специальным фрикционным составом, предотвращающим ее износ. На части их можно найти шлицы. Между муфтами расположены прокладки. Прижимаются друг к другу они при помощи гидравлического поршня, функционирующего при подаче рабочей жидкости. При возрастании в нем давления фрикционы плотно смыкаются, становясь почти единым целым. После падения давления жидкости в гидравлическом поршне фрикционные диски возвращаются на место с помощью пружины. Работа фрикционов тесно связана с функционированием тормозных и планетарных механизмов. На эти моменты передаются команды системы управления КПП и крутящий момент двигателя. Без их участия не производится торможение двигателем и запуск на буксире. Механический узел действует слаженно и четко.
планетарная система
Важно! В нейтральном положении выключаются фрикционы и тормозные механизмы. При разгоне и переключении передач фрикционы начинают действовать, а планетарные системы вращаются синхронно.
Электронная часть гидромеханической АКПП
Электронное управление необходимо для точности переключения передач в современных АКПП. Сейчас практически нельзя встретить трансмиссии, работа которых бы не поддерживалась электронными комплектующими. Они отвечают за:
- Функционирование АКПП. В гидромеханике эта система состоит из регуляторов давления и насосов.
- Сбор информации о действующей программе управления.
- Выработку импульсов управления.
- Исполнение команд при переключении передач.
- За защиту двигателя и трансмиссии в случае опасной ситуации.
- За ручное управление, за все операции отвечает блок, а управление происходит за счет рычага.
Электронная часть гидромеханической АКПП
Сильные и слабые стороны гидромеханики
Гидромеханическая коробка представляет собой последовательное соединение трансформатора, планетарного узла с фрикционами гидравлической системы управления. Ее основное достоинство – отсутствие необходимости водителю переключать передачи вручную. Электроника делает это точно, благодаря чему отсутствует дискомфорт при движении, а двигатель не подвергается перегрузкам. Их отсутствие помогает сохранить его в целости на долгое время. При начале движения передача мощности также происходит без прерывания и рывков, что делает гидромеханику более совершенной, превосходящей по своим характеристикам механические коробки передач. Не зря их используют не только в автомобилестроении, но и устанавливают на танки (в Америке и Германии).
Важно! Если вы выбираете автомобиль, на котором преимущественно будете двигаться по городу, то стоит выбирать именно гидромеханическую АКПП. С ее помощью у вас не возникнет неудобств при остановках в пробках или на светофорах.
Слабой частью такой АКПП является гидротрансформатор
Недостатком такого механизма является его высокая стоимость и техническая сложность. При переключении передач можно заметить потерю производительности за счет пробуксовки фрикционов и тормозных лент. Слабой частью такой АКПП является и гидротрансформатор, из-за которого теряется крутящий момент. Несмотря на явные преимущества эффективность гидромеханики по результатам замеров составляет 86%, тогда как у обычной коробки она достигает 98%. Еще один недостаток – необходимость устанавливать системы подпитки охлаждения гидроагрегата. Они занимают место под капотом, из-за чего моторно-трансмиссионный отсек имеет большие габариты. Также автомобили с установленной гидромеханикой нельзя завести путем толкания или перемещения его на тросе. Для этой разновидности коробки, как и во всех автоматах, характерно отсутствие возможности регулировать потребление топлива. Описанный вариант гидромеханической АКПП является одним из самых примитивных. Сегодня разрабатываются более совершенные трансмиссии, которые устанавливают на легковые автомобили, выпущенные в последние годы. Гидромеханикой рекомендуется пользоваться тем, кто недавно сел за руль. Для новичка она незаменима тем, что самостоятельно переключать передачи нет необходимости.
Загрузка...Сохраните ссылку чтобы не потерять, она Вам понадобиться:
akppgid.ru
Гидромеханическая коробка передач: принцип работы и устройство
Несмотря на растущую популярность автомобилей с автоматической коробкой передач, классическая механика по-прежнему в почете у многих водителей. Она надежнее, чем АКПП. Но при эксплуатации водитель постоянно вынужден работать с педалью сцепления. Это доставляет некие неудобства, особенно в пробке. Так появилась гидромеханическая коробка передач. Принцип работы ее и устройство рассмотрим в нашей сегодняшней статье.
Характеристика
Те водители, которые не хотят работать со сцеплением, отдают предпочтение именно этой трансмиссии. Гидромеханическая коробка передач выполняет сразу несколько функций. Она совмещает в себе сцепление и классическую коробку. 
О конструкции
Устройство гидромеханической коробки передач предполагает наличие гидравлического трансформатора. Данный элемент, в зависимости от конструктивных особенностей, может быть двух-, трех- и многовальным. Сейчас производителями применяется планетарная автоматическая гидромеханическая коробка передач.
Как работает вальная КПП
На грузовых автомобилях и крупных автобусах чаще всего используется многовальная трансмиссия. Для того чтобы переключить передачу, здесь используются многодисковые муфты. Для их работы необходима смазка. Масло гидромеханической коробки передач значительно отличается по консистенции от «механики». В последнем случае оно более густое. Для того чтобы включить первую и заднюю скорость на гидромеханике, используются зубчатые муфты. Такая конструкция позволяет максимально плавно передавать крутящий момент от маховика на колеса.
Планетарные
Сейчас это более распространенная гидромеханическая коробка передач. 
Ее стали использовать благодаря ее компактным размерам и легкому весу. Еще одно преимущество планетарной трансмиссии – это большой срок службы и отсутствие шумов при работе. Но есть у такой коробки и недостатки. Из-за конструктивных особенностей такая трансмиссия более дорогая в производстве. Также она имеет низкий коэффициент полезного действия.
Как работает планетарная КПП
Ее алгоритм работы предельно прост. Переключение скоростей на планетарной гидромеханической трансмиссии производится при помощи фрикционных муфт. Также для сглаживания ударов при переключении на пониженную, применяют специальную тормозную ленту. Именно при работе «тормоза» снижается сила передачи крутящего момента. Но при этом переключение скоростей более плавное, нежели у вальных аналогов.
В основе планетарной трансмиссии лежит гидравлический трансформатор. Данный элемент расположен между двигателем и КПП. ГДФ состоит из нескольких составляющих:
- Колесо редуктора.
- Насос.
- Турбина.
В народе данный элемент называют «бубликом» из-за его характерной формы. 
Когда двигатель работает, крыльчатка насоса вращается вместе с маховиком. Смазка проникает внутрь насоса и дальше под воздействием центробежной силы начинает вращать турбину. Масло из последнего элемента проникает в реактор, который выполняет функцию сглаживания ударов и толчков, а также передает крутящий момент. Циркуляция масла осуществляется по замкнутому кругу. Мощность автомобиля возрастает при вращении турбинного колеса. Максимальный крутящий момент передается при движении машины с места. При этом реактор находится в неподвижном состоянии – его держит муфта. Когда автомобиль набирает скорость, обороты турбины и насоса увеличиваются. Муфта расклинивается и реактор вращается с нарастающей скоростью. Когда обороты последнего элемента будут максимальными, гидротрансформатор перейдет в состояние работы муфты. Так он будет вращаться с такой же скоростью, что и маховик.
Особенности конструкции планетарной КПП
Планетарная гидромеханическая коробка передач состоит из ведущего вала, на котором находится сочлененная шестерня. Также здесь имеются сателлиты, вращающиеся на отдельных осях. Данные элементы вводятся в зацепление с внутренними зубьями коробки и коронной шестерней. Передача крутящего момента осуществляется благодаря действию тормозной ленты. Она затормаживает коронную шестерню. По мере разгона автомобиля, их обороты растут. Задействуется ведомый вал, который воспринимает передачу крутящего момента от ведущего. 
Как ГТФ устанавливает нужное передаточное число? Это действие производится автоматически. Когда скорость вращения колеса автомобиля растет, возрастает напор масла, который идет от насоса в турбину. Таким образом, крутящий момент на последней увеличивается. Соответственно, обороты колеса и скорость движения машины тоже растут.
О КПД
Что касается коэффициента полезного действия, он на порядок ниже, чем на вальных КПП. 
Максимальное его значение составляет от 0.82 до 0.95. Но при средних оборотах двигателя, данный коэффициент не превышает отметки в 0.75. Эта цифра растет с увеличением нагрузки на гидротрансформатор.
Обслуживание и ремонт гидромеханической коробки передач
При эксплуатации данной трансмиссии, необходимо следить за уровнем масла. Данная жидкость здесь является рабочей. Именно масло задействует турбины для передачи крутящего момента. На механических же коробках оно просто смазывает трущиеся шестерни. Производители рекомендуют производить замену масла на гидромеханических коробках каждые 60 тысяч километров. Стоит отметить, что в конструкции такой КПП имеется свой фильтр. Он тоже меняется при достижении данного срока. Эксплуатация на низком уровне масла грозит пробуксовкой и перегревом трансмиссии. 
Что касается ремонта, чаще всего выходит из строя гидравлический трансформатор. Признак неисправности – невозможность включения одной из передач, увеличенное время «срабатывания» нужной скорости. Также в этом случае разбирается и чистится сетка-маслозаборник и меняется клапан золотникового типа. Если имеются течи, необходимо проверить момент затяжки болтов и состояние уплотнительных элементов. Во время эксплуатации на фильтре образуется металлическая стружка. Она забивает механизм и уровень давления масла падает. При повышенных нагрузках ресурс данного очистительного элемента снижается. В таком случае его рекомендуют менять раз в 40 тысяч километров.
Как продлить ресурс
Чтобы увеличить срок эксплуатации гидромеханической коробки, необходимо следить за уровнем масла. При его недостаточном количестве возникает перегрев коробки. Рабочая температура не должна превышать 90 градусов. Современные автомобили оснащаются датчиком давления масла. Его загорелась контрольная лампа, не стоит игнорировать ее. В дальнейшем это может спровоцировать поломку гидротрансформатора. 
Также не следует переключать передачи без выжима педали тормоза. Коробка примет на себя весь удар, особенно если переключиться с первой на заднюю без предварительного оттормаживания. На ходу, если это затяжной спуск, не рекомендуется включать «нейтралку». Это также существенно снижает ресурс гидравлического трансформатора и рабочих муфт. В остальном же необходимо придерживаться регламента замены масла и фильтров. Срок эксплуатации данной КПП составляет порядка 350 тысяч километров.
Заключение
Итак, мы выяснили, что собой представляет гидромеханическая коробка передач. Как видите, при должном обслуживании она будет такой же надежной, как механическая. При этом водителю не придется постоянно выжимать сцепление.
fb.ru
Гидромеханическая коробка передач
Традиционное устройство автомобиля включает в себя в качестве обязательного элемента его конструкции такие узлы, как сцепление и КПП. Однако меняющийся стиль и образ современной жизни, с уклоном в сторону обеспечения все большего комфорта, приводит к изменению этих традиционных узлов машины. Им на смену зачастую приходит гидромеханическая трансмиссия.
Трансмиссия? А это что такое и зачем?
Для автомобиля трансмиссией будет всё, что обеспечивает поступление крутящего момента к колёсам от двигателя, в том числе КПП и сцепление. В классическом транспортом средстве это было именно так. Но, как уже отмечалось выше, в современных легковых автомобилях им на смену приходит АККП. В этом случае управление машиной значительно упрощается – не надо пользоваться сцеплением и переключать вручную КПП. Педаль сцепления просто-напросто отсутствует, а переключения выполняются автоматически.
Происходит это благодаря гидромеханической коробке передач. Чтобы понять, что это такое, лучше всего вспомнить о двух основных моментах, возникающих во время управления автомобилем:
- необходимости отключения от двигателя трансмиссии при переключении передач;
- изменении значения крутящего момента, передаваемого от мотора к колесам при изменении дорожных условий.
В обычной автомашине это происходит при нажатии на сцепление и переключении ручки коробки передач. Однако в машинах с АКПП подобное действие во многих случаях выполняет гидромеханическая коробка передач.
Об устройстве гидромеханической коробки
Говоря про устройство применяемой в составе легкового автомобиля гидромеханической коробки передач, надо отметить ее основные узлы:
- гидротрансформатор;
- управляющие механизмы;
- механическая коробка передач.
Про гидротрансформатор
Основой гидромеханического автомата является гидротрансформатор. Фактически в гидромеханической АКПП он выполняет роль, аналогичную сцеплению в обычном автомобиле – передает момент от двигателя к коробке.
Как видно из рисунка, устройство гидротрансформатора довольно простое и включает в себя три колеса специальной формы:
- насосное, осуществляющее связь между двигателем и гидротрансформатором;
- турбинное, выполняющее связь с валом (первичным) коробки передач;
- реакторное, предназначенное для усиления крутящего момента.
Все эти турбины закрыты специальным корпусом и на три четверти погружены в масло, заполняющее внутренний объем. Гидромеханический привод работает таким образом – насосное колесо, на которое поступает вращающий момент от двигателя, вращаясь, направляет на турбинное колесо поток масла, которое им раскручивается и предает усилие на вал коробки передач.
Происходит циркуляция масла по сложной траектории – с внешней части насосного кольца на внешнюю часть турбинного, а затем через центр устройства обратно к насосному. Следствием такого движения является гидромеханическая передача момента к коробке передач от мотора.
Такой гидромеханический привод обладает особенностью – из-за присутствия третьего, реакторного колеса, возможно усиление передаваемого момента. Происходит это благодаря его расположению в центре гидротрансформатора.
Когда осуществляется гидромеханическая передача момента, поток масла от турбинного колеса направляется к центру устройства и затем возвращается обратно к насосному. Однако на его пути расположено реакторное колесо, и поток, оказывая на него давление, вызывает с его стороны ответную реакцию, которая, воздействуя на турбину, усиливает момент, переданный от насосного колеса.
Такое дополнительное воздействие, возникающее, когда происходит гидромеханическая передача мощности от мотора, приводит к тому, что она увеличивается. Величина усиления зависит от разности скоростей межу колесами гидротрансформатора, чем она больше, тем более значительным оно будет. Это особенно полезно при начале движения, когда выполняется гидромеханическая передача мощности от двигателя, работающего на холостом ходу, к неподвижной трансмиссии.
Очень полезным фактом являет то, что гидравлический привод автоматически устанавливает нужное передаточное число между колесами и двигателем, благодаря изменению величины напора жидкости при ее передаче между напорным и турбинным дисками.
Однако диапазон такого изменения достаточно небольшой, и при этом отсутствует возможность, используя гидромеханический привод, разорвать связь между трансмиссией и мотором, поэтому гидротрансформатор работает последовательно с планетарной коробкой, позволяющей устранить отмеченные недостатки.
Про планетарную коробку
В гидромеханической АКПП чаще всего используется планетарный механизм, устройство которого понятно из приведённого ниже рисунка.
В самом простейшем варианте крутящий момент поступает на солнечную шестерню 6, с которой шестерни-сателлиты 3 находятся в постоянном зацеплении, они свободно вращаются на своих осях. На них установлено водило 4, соединенное с валом 5, сателлиты 3 постоянно находятся в зацеплении с шестерней 2, на внутренней поверхности которой имеются зубья.
Когда коронная шестерня 2 заторможена, момент через водило 4 поступает на ведомый вал, а когда шестерня расторможена, то сателлиты передают момент на нее, а ведомый вал остается неподвижным.В АКПП используются фрикционные муфты сцепления и ленточные тормоза, а управление ими осуществляется с помощью гидромеханической системы, представляющей собой различные каналы, пружины и насос для создания давления масла.
Достоинства и недостатки гидромеханической коробки
В соответствии с приведенным описанием конструкцию гидромеханической коробки передач можно представить как последовательное соединение гидротрансформатора, коробки передач (обычно планетарной) с фрикционами, а также гидравлической системой управления.Достоинством такой АКПП считаются:
- исключение ручного переключения передач;
- обеспечение передачи мощности без прерывания и рывков, особенно при начале движения.
Однако такая АКПП обладает и своими недостатками. Один из них – потеря крутящего момента, вызванная тем, что в состав автоматизированной коробки входит гидротрансформатор.
По данным проведенных замеров, эффективность подобной АКПП не превышает восьмидесяти шести процентов, тогда как у обычной механической коробки она составляет девяносто восемь процентов.
Однако это самый простой вариант гидромеханической АКПП, разрабатываются и устанавливаются на легковые автомашины новые, значительно более совершенные варианты подобной коробки.
Гидромеханическая коробка позволяет освободить водителя от их переключения при движении автомашины, что особенно актуально для начинающих водителей, повысить безопасность движения и обеспечить при этом дополнительный комфорт.
znanieavto.ru
Гидромеханическая коробка передач: отказы и неисправности
Гидромеханическая трансмиссия способствует облегчению совершения передвижения. Благодаря гидромеханике передачи переключаются плавно, без рывков. Как правило, гидромеханический вариант трансмиссии встречается на автомобилях, которые отлично подходят для эксплуатации по городу. ГМП (Гидромеханическая передача) может встречаться на общественном транспорте, спецтехнике.
Преимущества гидромеханической коробки
Широкое распространение получили машины, где устанавливается планетарная коробка передач. Она отличается своей компактностью. Имеющиеся здесь комплектующие детали, отличаются своей надежностью, хорошо переносят приходящиеся во время передвижения нагрузки. Следует отметить, что планетарные КПП передают большой крутящий момент. При ее работе отмечается минимальное количество шумов.
В ряде случаев, водители новички без опыта вождения решают сделать выбор в пользу машины, где имеется гидромеханическая коробка. За рулем такого авто можно хорошо сконцентрировать свое внимание на дороге.
Технические характеристики
Схема ГМКП
На машинах, где в качестве трансмиссии выступает автоматический тип КПП, имеется гидротрансформатор (гидравлический механизм). Работа гидротрансформатора позволяет машине преодолевать многие препятствия, которые могут встретиться во время передвижения по пересеченной местности, так как повышается сцепления колес с дорогой. Сам корпус данного устройства дополнен специальным насосным колесом. Старт осуществляется плавно, без рывков. Кроме того, в АКПП имеются фрикционные муфты сцепления.
Работает гидротрансформатор благодаря осуществлению циркуляции масла, которое в его сторону поступает от насосного диска. Переключение скоростных режимов выполняется автоматически. Его основная функция – передача момента силы от двигателя к колесам. Турбина напрямую связана с валом, который имеется на коробке. Помимо насосного и турбинного колеса ГМКП включает реакторное колесо, функция которого заключается в обеспечении усиления крутящего момента. Циркуляция залитого горючего происходит по замкнутому кругу. На продолжительный срок рассчитан блок управления.
Принцип работы на автомобиле с гидромеханической коробки передач заключается в автоматическом преобразовании крутящего момента силовой установки. Когда реактор достигает максимального значения скорости вращения, установленный гидротрансформатор перестает изменять крутящий момент. Это позволяет обеспечить плавный разгон транспортного средства.
При любых проявлениях неисправностей гидромеханического варианта коробки передач, автомобиль следует отправить на профессиональную диагностику в сервисный центр.
Таким образом, гидромеханика облегчает управление транспортным средством. Благодаря работе электроники, быстро осуществляется смена скоростей, повышается комфорт при передвижении, силовой агрегат в меньшей степени подвергается нагрузкам.
Основные неисправности гидромеханической коробки
При сравнении автоматической трансмиссии с гидромеханической коробкой с механической, следует отметить сложность строения и обслуживания первого варианта. Данное устройство теряет свои функции в результате износа ее составляющих комплектующих деталей.
Осмотреть подшипники необходимо, если при наборе оборотов появился характерный звук со стороны коробки. Без переборки гидротрансформатора не обойтись. Выйти из строя подшипники могут после 150000 км пробега, а при аккуратной езде их замена может понадобиться позже.
В случае игнорирования проблем с системой трансмиссии, устройство гидротрансформатор выйдет из строя. В ценовом отношении данный агрегат не является дешевым.
Гидромеханическая коробка передач может преждевременно потерять свою рабочую способность, если система будет испытывать масляное голодание или отмечается чрезмерный ее перегрев. Повышенная температура горючего может быть следствием коробления. Обратить внимание нужно и на износ дисков фрикцион.
Еще одна неисправность, которая может случиться с гидромеханической коробкой — плохая активизация передач, когда происходит передвижение.
Доверить устранение поломок любой коробки передач следует опытным механикам, работающие в сервисном центре. Здесь имеется специальное оборудование, необходимое для ремонта гидротрансформаторов на автомобиле.
prokpp.ru
Кратко об устройстве АКПП Ч. 3 (гидромеханическая АКПП)
Третий тип автоматической трансмиссии, который мы рассмотрим будет, так называемая, «классическая» или гидромеханическая АКПП. Принцип работы данного агрегата, на наш взгляд, самый сложный, но обеспечивающий наиболее длительную беспроблемную эксплуатацию, конечно при условии соблюдения требований производителя. Гидромеханическая АКПП состоит из двух важных частей, обеспечивающих ее работу, которые уже звучат в ее названии. Это гидротрансформатор и механическая часть, представленная планетарным редуктором. Гидротрансформатор или в простонародье «бублик», как и любой другой трансформатор, преобразует один показатель работы в другой. В данном случае он преобразует обороты в крутящий момент. Фактически гидротрансформатор выступает в роли сцепления, позволяющего плавно передавать крутящий момент к ведущим колесам. Если рассматривать гидротрансформатор упрощено, то он представляет собой две крыльчатки на ведущем и ведомом валах, которые заключены в одной емкости с жидкостью ATF (маслом). Когда одна крыльчатка начинает вращаться, то вторая благодаря жидкости тоже приходит в движение, а отсутствие жесткой связи между ними позволяет преобразовывать обороты в крутящий момент и начинать движение плавно. Безусловно, реальный гидротрансформатор гораздо сложнее по конструкции и может включать в себя насосное колесо или насос, плиту блокировки гидротрансформатора, турбинное колесо или турбину, статор и обгонную муфту, но по сути принцип работы соответствует описанному. Физика процесса обуславливает, то что работа гидротрансформатора сопровождается выделением тепла. Чем больше разница угловых скоростей ведомого и ведущего валов гидротрансформатора, тем интенсивней происходит его разогрев. Об этом водителю следует помнить при интенсивных разгонах, в пробках, на бездорожье и иных сложных дорожных условиях, когда трансмиссия испытывает наивысшие нагрузки. При равномерном движении, как правило, гидротрансформатор на современных АКПП для повышения КПД блокируется. После гидротрансформатора крутящий момент от двигателя попадает на планетарный редуктор, который собственно и следует считать автоматической коробкой переключения передач. Блокируя различные части планетарного редуктора (солнечную шестерню, водило или корону) можно получать различные передаточные отношения или менять направление вращения валов. Блокировка тех или иных частей планетарного редуктора осуществляется посредством фрикционов. Автоматическое переключение передач обеспечивается работой ЭБУ, гидроблока с соленоидами и гидронасоса. Нагнетаемое насосом масло под давлением направляется в гидроблок, который посредством соленоидов и клапанов по команде электроники распределяет его по исполнительным механизмам фрикционов. В свою очередь сжимаемые или разжимаемые фрикционы обеспечивают включение необходимой передачи.
[embedyt] https://www.youtube.com/watch?v=HwJRtROIeJ0[/embedyt]
К достоинству гидромеханической АКПП можно отнести то, что благодаря гидротрансформатору крутящий момент передается к ведущим колесам плавно и во многих случаях исключаются вредные ударные нагрузки. При этом живучесть гидротрансформатора и планетарного редуктора априорно считается выше чем дисков сцепления и клиноременной бесступенчатой передачи. Однако есть и оборотная сторона медали. Гидромеханическая АКПП имеет относительно невысокий КПД и быстродействие. При этом фрикционы, а также гидроблок можно признать «ахиллесовой пятой» данной конструкции. Гидротрансформатор при работе в сложных дорожных условиях (пробки, бездорожье), как было указано выше, способен перегреть масло. С учетом того, что к маслу, используемому в АКПП предъявляются крайне противоречивые требования (вязкость, смазывающая способность, способность к теплоотведению и т. д.), то рабочие свойства оно сохраняет в крайне узком температурном диапазоне. И если низкая температура масла способна лишь временно ухудшить работу АКПП либо спровоцировать кратковременный износ ее некоторых узлов, то перегретое масло окончательно теряет свои свойства и исключает нормальную работу всего агрегата в последующем. Усугубляет негативную ситуацию работа фрикционов, благодаря трению которых масло дополнительно разогревается и насыщается продуктами износа. Мельчайшие частицы в итоге забивают масляные каналы и клапаны гидроблока, что приводит к нарушению его работы. А это провоцирует нарушение работы АКПП и выход из строя других ее узлов. Помимо перечисленного могут быть и другие причины снижения ресурса данной автоматической трансмиссии, но они, как правило, индивидуальны. Однако, если регулярно следить за данной АКПП и проводить техобслуживание, то она может прослужить достаточно долго. И если говорить о ресурсе гидромеханических АКПП, то можно отметить такой факт, что в последнее время коробки данного типа становятся прерогативой наиболее мощных и премиальных машин. Это обусловлено способностью данных коробок передавать значительный крутящий момент, который вариаторам и роботам не всегда по плечу. Также следует обратить внимание еще на одно обстоятельство. В эпоху «даунсайзинга», когда большинство автопроизводителей стремятся выпускать автомобили укомплектованные «одноразовыми» узлами и агрегатами, АКПП остается в ряду тех компонентов, которые можно ремонтировать.
На сегодняшний день трансмиссии данного типа разрабатываются и производятся такими компаниями как Borg Warner, ZF, Aisin, Jatco и др.
Гидромеханические АКПП находят свое применение на автомобилях следующих марок: Audi, BMV, Volkswagen, Chevrolet, Ford, Hyundai, KIA, Mazda, Nissan и др.
akpp.one
Гидромеханическая трансмиссия автомобиля, назначение и устройство
Назначение и устройство гидромеханической трансмиссии легкового автомобиля
Неотъемлемыми элементами конструкции классического устройства автомобиля служат сцепление с КПП. Но меняющийся образ жизни диктует создание оптимального комфорта для водителей. Это ведет к изменению стандартных узлов автомашины. Их все чаще заменяет комбинированная гидромеханическая трансмиссия, в состав которой входит как механическая, так и гидравлическая трансмиссии. В устройствах этого типа передаточное число, крутящий момент меняются постепенно и плавно.
Трансмиссия
Роль трансмиссии в машине
Для транспортного средства трансмиссией является все, что создает подачу крутящего момента от двигателя к колесам, например, КПП со сцеплением, как это в классических автомобилях. Сегодня в машинах их сменяют на АККП, когда управление облегчается, сцепление не предусмотрено, а переключения производятся автоматически.
Выполнение этих процессов обеспечивает гидромеханическая коробка передач. Для понимания процесса надо знать о двух главных моментах, возникающих при управлении автомобилем:
- При переключении скоростей трансмиссия отключается от двигателя;
- После смены дорожных условий выполняется изменение величины крутящего момента.
Это происходит после того, как выжато сцепление и переключена скорость коробкой передач (в обычных машинах). В транспортных средствах с АКПП эти процессы в большинстве случаев производит гидромеханическая коробка передач.
Механизм гидромеханической коробки
В устройство АКПП, применяемом в легковых автомобилях, входят:
- Гидротрансформатор;
- Управляющие составляющие;
- Механическая коробка скоростей.
Гидротрансформатор
Гидротрансформатор
В современный автомат входит гидротрансформатор, выполняющий в автомобиле с КПП (подает вращающий момент) функции сцепления. Благодаря гидротрансформатору транспортное средство плавно трогается. Снижение динамических нагрузок в трансмиссии приводит к повышению долговечности двигателя, а также остальных механизмов трансмиссии. Уменьшение количества переключений передач уменьшает утомляемость водителя.
Применение гидротрансформатора значительно увеличивает проходимость автомобиля по песку и снегу. Он создает устойчивую силу тяги с очень маленькой скоростью вращения на ведущих колесах, чем увеличивается их сцепление с поверхностью дорожного покрытия. Получается, что использование автоматических трансмиссий рекомендуется на внедорожниках. Гидротрансформатор имеет достаточно несложное устройство и объединяет три колеса:
- Двигатель с гидротрансформатором связывает насосное;
- Обеспечивает связь с первичным валом турбинное;
- Усиливает крутящий момент реакторное.
Турбины на 3/4 помещены в масло и защищены специальным корпусом. Рабочий процесс гидромеханического привода основывается на том, что вращающий момент направляется от двигателя к насосному колесу, к турбинному колесу подается поток масла. Оно раскручивает колесо, и усилие предается на вал коробки скоростей. Весь процесс циркуляции масла проходит по особой траектории: с внешней стороны насосного кольца направляется на турбинное, а далее назад через центр механизма идет к насосному.
Турбина
Гидротрансформатор автоматически меняет крутящий момент по мере нагрузки, далее он передается к механической коробке, и передачи переключаются фрикционными устройствами. Гидравлический привод определяет достаточное передаточное число, изменяя напор жидкости для ее циркулирования между напорным диском и турбинным. Свою работу гидротрансформатор выполняет непосредственно с планетарной коробкой.
Планетарная коробка
В гидромеханической АКПП чаще применяется планетарный механизм. При его простейшем устройстве крутящий момент подается к солнечной шестерне. С нею постоянно сцеплены свободно вращающиеся шестерни-сателлиты. На них предусмотрено водило, связанное с валом.
Если коронная шестерня находится в заторможенном положении, то крутящий момент через водило направляется на ведомый вал. Если шестерня расторможена, тогда сателлиты подают на нее крутящий момент. Ведомый вал при этом неподвижен.
Достоинства и недостатки автоматической коробки
Плюсы АКПП:
- Отсутствие переключения передач вручную;
- Осуществление равномерной подачи мощности.
Автомобили автоматическим переключением скоростей отличаются особой плавностью хода. Когда водителю нет необходимости переключаться вручную, то облегчается процесс вождения транспортного средства.Недостатками считается более сложная конструкция трансмиссий и их большая масса. К недостаткам относится более низкий КПД, снижающий топливную экономичность автомашины.Это простейший вариант гидромеханической трансмиссии, а сегодня на легковые автомобили устанавливаются более совершенные модели.
Похожие статьи:
autodont.ru
Гидромеханическая Коробка Передач Принцип Работы. Автобазар. 1km-auto
Принцип работы гидромеханической кпп
Основной причиной неудобств при вождении автомобиля с механической ступенчатой коробкой передач является то, что водитель вынужден постоянно нажимать педаль сцепления во время переключения рычага с одной передачи на другую. Такой способ вождения требует не только приложения значительной физической силы, но и доставляет некоторые неудобства, ведь вождение в современных городских условиях заставляет автолюбителей постоянно делать мелкие остановки во время движения, не говоря о пробках которые стали частью повседневности.
Для повышения комфорта при вождении и устранения таких неудобств в авто транспорте все чаще прибегают к использованию гидромеханической кпп. Они одновременно выполняют две функции: первая - сцепления, вторая -коробки переключения передач с использованием автоматического или полуавтоматического типа переключения. При использовании коробки передач гидромеханического типа управление во время движения автомобиля осуществляется непосредственно педалью подачи топлива, реже при помощи педали тормоза.
В состав гидромеханической кпп входит механическая коробка передач и гидротрансформатор. Причем принцип работы механической коробки передач может быть разный: двухвальный, трехтрехвальный, многовальный, а в некоторых случаях планетарной.
Принцип работы гидромеханической кпп с использованием вальных коробок передач главным образом применяются в грузовых автомобилях и автобусах. В них для переключения передач используются фриконы (многодисковые муфты), работающие в масле, в редких случаях – для включения первой передачи и заднего хода применяют зубчатую муфту. Таким образом, переключение передач фрикционами осуществляется вращением коленчатого вала двигателя без снижения скорости – без разрыва мощности и крутящего момента.
На сегодняшний день самое широкое распространение получили гидромеханические и планетарные механические коробки передач, применяемые в авто транспорте.
Основными преимуществами такого типа коробок передач является компактность конструкции, больший срок службы и меньшие металлоемкость и шумность. Однако стоит отметить и недостатки, к которым относят сложность конструкции, высокая цена, и что самое неприятное пониженный КПД.
Принцип работы кпп с гидромеханикой коробкой достаточно прост. В данном типе коробки переключение передач производится с помощью фрикционных муфт и ленточных тормозных механизмов. Причем при включении одной передачи часть муфт, а также ленточных тормозных механизмов, как бы пробуксовывает, что является одной из причин снижения общего КПД коробки.
Принцип работы гидротрансформатора, это некий гидравлический механизм, располагающийся между двигателем и механической коробкой, и состоящий из трех колес с лопатками: колеса реактора, турбинного и насосного колеса.
При работе двигателя колесо насоса вращается одновременно с маховиком двигателя. Масло поступает в наружную часть насосного колеса под воздействием центробежной силы, действуя на лопатки уже турбинного колеса, приводя его во вращение. Масло из турбинного колеса поступает в реактор, задачей которого становится обеспечение плавной и безударной транспортировки жидкости в насосное колесо, при существенном изменение крутящего момента в сторону увеличения. Таким образом, циркуляция масла происходит по замкнутому кругу, передавая крутящий момент внутри гидротрансформатора.
Увеличение крутящего момента во время перехода от двигателя к первичному валу коробки-характерная особенность гидротрансформатора. Наибольшее значение крутящего момента на турбинном колесе достигается при движении автомобиля с места. В этом случае реактор абсолютно неподвижен, поскольку заторможен муфтой свободного хода. По мере разгона, в автомобиле увеличиваются скорости вращения турбинного и насосного колеса. В то время как муфта свободно расклинивается, реактор начинает вращение с нарастающей скоростью, оказывая при этом все меньшее влияние на передаваемый крутящий момент. При достижении реактором максимального значения скорости вращения гидротрансформатор прекращает изменять крутящий момент и переходит в состояние работы гидромуфты. Таким образом, одновременно происходит равномерно-плавный разгон автомобиля и осуществляется бесступенчатая смена крутящего момента.
В свою очередь планетарная коробка передач включает в себя непосредственно сами планетарные механизмы. В простейшем механизме планетарной коробки солнечная шестерня, закрепленная на ведущем вале, и находится в сцеплении с шестернями-сателлитами, свободно располагающимися на своих осях. На водиле закреплены оси сателлитов, соединяемые с ведомым валом, в свою очередь сами сателлиты располагаются в сцеплении с коронной шестерней с внутренними зубьями.
Переход крутящего момента с ведущего на ведомый вал происходит только при заторможенной коронной шестерне с использованием ленточного тормоза. В данном случае, во время вращения шестерни, сателлиты, перекатываясь по зубьям неподвижной шестерни, начинают вращение вокруг своих осей, за счет чего по средствам водило одновременно приходит в движение ведомый вал. Во время растормаживания шестерни сателлиты обеспечивают вращение шестерни, беспрепятственно перекатываясь по ней, в то время как вал будет оставаться неподвижным.
В состав гидромеханической кпп входят промежуточный, ведущий и ведомыйи валы с шестернями, многодисковые фрикционные сцепления (фрикционы), а также зубчатую муфту с приводом. К системе управления относят передний и задний гидронасосы, центробежный регулятор, который воздействующий на фрикционы, которые осуществляют переключение передач.
При нейтральном положении выключены все фрикционы, потому на активном работающем двигателе передача крутящего момента не происходит. При использовании I (понижающей) передачи автоматически включается фрикцион. Причем ведущая шестерня блокируется валом, а зубчатая муфта в положение переднего хода устанавливается вручную с использованием дистанционной системы управления. На I передаче крутящий момент предается от гидротрансформатора через фрикцион, муфту и шестерни на ведомый вал в коробке передач.
Во время разгона на I передаче скорость возрастает до оптимального значения для переключения на II передачу, в этот момент центробежный регулятор передает сигнал о включении или отключении фрикциона.
Автоматическая система управления обеспечивает включение II (прямой) передачи, при этом одновременно происходит передача крутящего момента от первичного вала на вторичный по средствам фрикциона, и скорость автомобиля начинает расти вплоть до значения, установленного диапазоном регулирования гидротрансформатором.
19-07-, 14:15 | Зинченко Владимир Александрович
Гидромеханическая трансмиссия – все ради комфорта
Традиционное устройство автомобиля включает в себя в качестве обязательного элемента его конструкции такие узлы, как сцепление и КПП. Однако меняющийся стиль и образ современной жизни, с уклоном в сторону обеспечения все большего комфорта, приводит к изменению этих традиционных узлов машины. Им на смену зачастую приходит гидромеханическая трансмиссия.
Трансмиссия? А это что такое и зачем?
Для автомобиля трансмиссией будет всё, что обеспечивает поступление крутящего момента к колёсам от двигателя, в том числе КПП и сцепление. В классическом транспортом средстве это было именно так. Но, как уже отмечалось выше, в современных легковых автомобилях им на смену приходит АККП. В этом случае управление машиной значительно упрощается – не надо пользоваться сцеплением и переключать вручную КПП. Педаль сцепления просто-напросто отсутствует, а переключения выполняются автоматически.
Происходит это благодаря гидромеханической коробке передач. Чтобы понять, что это такое, лучше всего вспомнить о двух основных моментах, возникающих во время управления автомобилем:
- необходимости отключения от двигателя трансмиссии при переключении передач
- изменении значения крутящего момента, передаваемого от мотора к колесам при изменении дорожных условий.
В обычной автомашине это происходит при нажатии на сцепление и переключении ручки коробки передач. Однако в машинах с АКПП подобное действие во многих случаях выполняет гидромеханическая коробка передач .
Об устройстве гидромеханической коробки
Говоря про устройство применяемой в составе легкового автомобиля гидромеханической коробки передач, надо отметить ее основные узлы:
- гидротрансформатор
- управляющие механизмы
- механическая коробка передач.
Про гидротрансформатор
Основой гидромеханического автомата является гидротрансформатор. Фактически в гидромеханической АКПП он выполняет роль, аналогичную сцеплению в обычном автомобиле – передает момент от двигателя к коробке.
Как видно из рисунка, устройство гидротрансформатора довольно простое и включает в себя три колеса специальной формы:
- насосное, осуществляющее связь между двигателем и гидротрансформатором
- турбинное, выполняющее связь с валом (первичным) коробки передач
- реакторное, предназначенное для усиления крутящего момента.
Все эти турбины закрыты специальным корпусом и на три четверти погружены в масло, заполняющее внутренний объем. Гидромеханический привод работает таким образом – насосное колесо, на которое поступает вращающий момент от двигателя, вращаясь, направляет на турбинное колесо поток масла, которое им раскручивается и предает усилие на вал коробки передач. Происходит циркуляция масла по сложной траектории – с внешней части насосного кольца на внешнюю часть турбинного, а затем через центр устройства обратно к насосному. Следствием такого движения является гидромеханическая передача момента к коробке передач от мотора.
Такой гидромеханический привод обладает особенностью – из-за присутствия третьего, реакторного колеса, возможно усиление передаваемого момента. Происходит это благодаря его расположению в центре гидротрансформатора. Когда осуществляется гидромеханическая передача момента, поток масла от турбинного колеса направляется к центру устройства и затем возвращается обратно к насосному. Однако на его пути расположено реакторное колесо, и поток, оказывая на него давление, вызывает с его стороны ответную реакцию, которая, воздействуя на турбину, усиливает момент, переданный от насосного колеса.
Такое дополнительное воздействие, возникающее, когда происходит гидромеханическая передача мощности от мотора, приводит к тому, что она увеличивается. Величина усиления зависит от разности скоростей межу колесами гидротрансформатора, чем она больше, тем более значительным оно будет. Это особенно полезно при начале движения, когда выполняется гидромеханическая передача мощности от двигателя, работающего на холостом ходу, к неподвижной трансмиссии.
Очень полезным фактом являет то, что гидравлический привод автоматически устанавливает нужное передаточное число между колесами и двигателем, благодаря изменению величины напора жидкости при ее передаче между напорным и турбинным дисками. Однако диапазон такого изменения достаточно небольшой, и при этом отсутствует возможность, используя гидромеханический привод, разорвать связь между трансмиссией и мотором, поэтому гидротрансформатор работает последовательно с планетарной коробкой, позволяющей устранить отмеченные недостатки.
Про планетарную коробку
В гидромеханической АКПП чаще всего используется планетарный механизм, устройство которого понятно из приведённого ниже рисунка.
В самом простейшем варианте крутящий момент поступает на солнечную шестерню 6, с которой шестерни-сателлиты 3 находятся в постоянном зацеплении, они свободно вращаются на своих осях. На них установлено водило 4, соединенное с валом 5, сателлиты 3 постоянно находятся в зацеплении с шестерней 2, на внутренней поверхности которой имеются зубья.
Когда коронная шестерня 2 заторможена, момент через водило 4 поступает на ведомый вал, а когда шестерня расторможена, то сателлиты передают момент на нее, а ведомый вал остается неподвижным.
В АКПП используются фрикционные муфты сцепления и ленточные тормоза, а управление ими осуществляется с помощью гидромеханической системы, представляющей собой различные каналы, пружины и насос для создания давления масла.
Достоинства и недостатки гидромеханической коробки
В соответствии с приведенным описанием конструкцию гидромеханической коробки передач можно представить как последовательное соединение гидротрансформатора, коробки передач (обычно планетарной) с фрикционами, а также гидравлической системой управления.
Достоинством такой АКПП считаются:
- исключение ручного переключения передач
- обеспечение передачи мощности без прерывания и рывков, особенно при начале движения.
Однако такая АКПП обладает и своими недостатками. Один из них – потеря крутящего момента, вызванная тем, что в состав автоматизированной коробки входит гидротрансформатор. По данным проведенных замеров, эффективность подобной АКПП не превышает восьмидесяти шести процентов, тогда как у обычной механической коробки она составляет девяносто восемь процентов.
Однако это самый простой вариант гидромеханической АКПП, разрабатываются и устанавливаются на легковые автомашины новые, значительно более совершенные варианты подобной коробки.
Гидромеханическая коробка позволяет освободить водителя от их переключения при движении автомашины, что особенно актуально для начинающих водителей, повысить безопасность движения и обеспечить при этом дополнительный комфорт.
Как оцениваете статью?
Loading.
Гидромеханическая коробка передач
Гидромеханическая коробка передач состоит из:
- гидротрансформатора
- механической коробки передач
На легковых автомобилях наибольшее распространение получили гидромеханические коробки с планетарными механическими коробками. Их преимущества: компактность конструкции, меньшая металлоемкость и шумность, больший срок службы. К недостаткам относятся сложность, высокая стоимость, пониженный КПД. Переключение передач в этих коробках производится при помощи фрикционных муфт и ленточных тормозных механизмов. При этом при включении одной передачи часть фрикционных муфт и ленточных тормозных механизмов пробуксовывает, что также снижает их КПД.
Гидротрансформатор представляет собой гидравлический механизм, который размещен между двигателем и механической коробкой передач. Он состоит из трех колес с лопатками:
- насосного (ведущего)
- турбинного (ведомого)
- реактора
Насосное колесо 3 закреплено на маховике 1 двигателя и образует корпус гидротрансформатора, внутри которого размещены турбинное колесо 2, соединенное с первичным валом 5 коробки передач и реактор 4, установленный на роликовой муфте 6 свободного хода. Внутренняя полость гидротрансформатора на 3/4 своего объема заполнена специальным маслом малой вязкости.
Рис. Гидротрансформатор:
а – общий вид б – схема 1 – маховик 2 – турбинное колесо 3 – насосное колесо 4 – реактор 5 – вал 6 – муфта
Каждое колесо имеет наружный и внутренний торцы, между которыми располагаются профилированные лопасти, образующие каналы для протока жидкости. Все колеса гидротрансформатора максимально приближены друг к другу, а вытеснению жидкости препятствуют специальные уплотнения.
При работающем двигателе насосное, колесо вращается вместе с маховиком двигателя. Масло под действием центробежной силы поступает к наружной части насосного колеса, воздействует на лопатки турбинного колеса и приводит его во вращение. Из турбинного колеса масло поступает в реактор, который обеспечивает плавный и безударный вход жидкости в насосное колесо и существенное увеличение крутящего момента. Таким образом, масло циркулирует по замкнутому кругу и обеспечивается передача крутящего момента в гидротрансформаторе.
Характерной особенностью гидротрансформатора является увеличение крутящего момента при его передаче от двигателя к первичному валу коробки передач. Наибольшее увеличение крутящего момента на турбинном колесе гидротрансформатора получается при трогании автомобиля с места, при этом коэффициент трансформации может составлять до 2,4. В этом случае реактор неподвижен так как заторможен муфтой свободного хода. По мере разгона автомобиля увеличивается скорость вращения насосного и турбинного колес. При этом муфта свободного хода расклинивается и реактор начинает вращаться с увеличивающейся скоростью, оказывая все меньшее влияние на передаваемый крутящий момент. После достижения реактором максимальной скорости вращения гидротрансформатор перестает изменять крутящий момент и переходит на режим работы гидромуфты. Таким образом, происходит плавный разгон автомобиля и бесступенчатое изменение крутящего момента.
Гидротрансформатор автоматически устанавливает необходимое передаточное число между коленчатым валом двигателя и к ведущими колесами автомобиля, Это обеспечивается следующим образом: с уменьшением скорости вращения ведущих колес автомобиля при возрастании сопротивления движению возрастает динамический напор жидкости от насоса на турбину, что приводит к росту крутящего момента на турбине, следовательно, на ведущих колесах автомобиля.
КПД гидротрансформатора определяет экономичность его работы. Максимальное значение КПД гидротрансформатора может быть от 0,85 до 0,97, но обычно находится в диапазоне от 0,7 до 0,8. В комплексном гидротрансформаторе на режиме гидромуфты можно получить максимальное значение КПД до 0,97.
Изменение режимов работы гидротрансформатора происходит автоматически. Если увеличивать нагрузку на выходе из гидротрансформатора, то происходит уменьшение угловой скорости турбины, что приводит к увеличению коэффициента трансформации.
К сожалению, гидротрансформатор имеет малый диапазон передаточных чисел, не обеспечивает движения задним ходом, не разобщает двигатель от трансмиссии (необходима сложная система опорожнения проточных частей от рабочей жидкости). Поэтому за гидротрансформатором устанавливают специальную планетарную коробку передач, которая компенсирует указанные недостатки.
Планетарная коробка передач включает в себя планетарные механизмы. В простейшем планетарном механизме солнечная шестерня 6, закрепленная на ведущем валу 1, находится в зацеплении с шестернями-сателлитами 3, свободно установленными на своих осях. Оси сателлитов закреплены на водиле 4, жестко соединенном с ведомым валом 5, а сами сателлиты находятся и зацеплении с коронной шестерней 2, имеющей внутренние зубья.
Рис. Планетарный механизм:
1 – ведущий вал 2 – коронная шестерня 3 – сателлиты 4 – водило 5 – ведомый вал 6 – солнечная шестерня 7 – тормоз
Передача крутящего момента с ведущего вала 1 на ведомый вал 5 возможна только при заторможенной коронной шестерне 2 при помощи ленточного тормоза 7 или многодискового «мокрого» сцепления. В этом случае при вращении шестерни 6 сателлиты 3, перекатываясь по зубьям неподвижной шестерни 2, начнут вращаться вокруг своих осей и одновременно через водило 4 будут вращать ведомый вал 5. При растормаживании шестерни 2 сателлиты 3, свободно перекатываясь по шестерне 6, будут вращать шестерню 2, а вал 5 будет оставаться неподвижным.
В автоматических коробках передач применяются фрикционные муфты сцепления. Фрикционная муфта сцепления состоит комплекта покрытых слоем фрикционного материала дисков, прижатых друг к другу через прокладки в виде тонких пластин из гладкого металла.
Рис. Фрикционная муфта сцепления автоматической коробки передач:
1 – канал подачи рабочей жидкости 2 – поршень 3 – кожух муфты а – выключенное состояние б – включенное состояние
При этом часть фрикционных дисков оснащены внутренними шлицами, часть – наружными. Прижимание дисков друг к другу обеспечивается гидравлическим поршнем 2, для выключения сцепления применяется возвратная пружина. При подаче к поршню давления рабочей жидкости диски плотно прижимаются друг к другу, образуя одно целое. Как только давление снимается, возвратная пружина отводит поршень назад и диски выводятся из зацепления. В качестве возвратных пружин могут использоваться винтовые, диафрагменные и гофрированные дисковые пружины.
В качестве примера гидромеханических передач рассмотрим двухступенчатую гидромеханическую коробку передач. Она состоит из гидротрансформатора 1, механической планетарной коробки передач с многодисковым фрикционом 3 и двумя ленточными тормозными механизмами 2 и 4 и гидравлической системы управлениях кнопочным переключением передач. Кнопки соответственно означают нейтральное положение, задний ход, первую передачу и движение с автоматическим переключением передач. В двухступенчатой механической коробке передач имеются два одинаковых планетарных механизма 5 и 6.
Рис. Гидромеханическая коробка передач:
1 – гидротрансформатор 2,4 – тормозные механизмы 3 – фрикцион 5,6 – планетарные механизмы
В нейтральном положении фрикцион 3, а также тормозные механизмы 2 и 4 выключены. Трогание автомобиля с места происходит при включенной первой передаче. В этом случае масло под давлением поступает в цилиндр тормозного механизма 2, лента которого затягивается, и солнечная шестерня планетарного механизма 6 останавливается.
Если включена кнопка «Движение», то при разгоне автомобиля происходит автоматическое переключение на вторую передачу, что обеспечивается одновременным выключением тормозного механизма 2 и включением фрикциона 3. В этом случае планетарные механизмы 5 и 6 блокируются и вращаются как одно целое.
Для движения автомобиля задним ходом включается только тормозной механизм 4.
В настоящее время автоматические коробки передач имеют электронное управление, что позволяет гораздо точнее выдерживать заданные моменты переключения (с точностью до 1 % вместо прежних 6…8 %). Появились дополнительные возможности: по характеру изменения скорости при данной нагрузке на двигатель компьютер может вычислить массу автомобиля и ввести соответствующие поправки в алгоритм переключения. Электронное управление предоставило неограниченные возможности для самодиагностики, что позволило корректировать процессы управления в зависимости от многих параметров (от температуры и вязкости жидкости до степени износа фрикционных элементов).
Система автоматического управления обычно состоит из следующих подсистем:
- функционирования (гидравлические насосы, регуляторы давления)
- измерительная, собирающая информацию о параметрах управления
- управляющая, вырабатывающая управляющие сигналы
- исполнительная, осуществляющая управление переключением передач, работой двигателя
- подсистема ручного управления
- подсистема автоматических защит, предотвращающая возникновение опасных ситуаций
Основными элементами электронной системы управления являются электронный блок и рычаг управления.
В качестве примера современной АКП с электронным управлением рассмотрим шестиступенчатую коробку передач 09G японского концерна AISIN.
АКП состоит из гидротрансформатора, механической планетарной коробки передач с многодисковыми фрикционами и многодисковыми тормозными механизмами, гидравлической системы, систем охлаждения и смазки, электрической системы.
Рис. Разрез автоматической шестиступенчатой коробки передач 09G:
К– многодисковые муфты В – многодисковые тормоза S – солнечные шестерни Р – сателлиты РТ – водило F – обгонная муфта 1 – вал турбинного колеса 2 – ведомая шестерня промежуточной передачи 3 – жидкостный насос
Планетарные ряды объединены по схеме, разработанной Лепеллетье (Lepelletier). Крутящий момент двигателя подводится к одинарному планетарному ряду. Далее он направляется на сдвоенный планетарный ряд Равиньо (Ravigneaux).
Рис. Двухредукторная планетарная система Лепеллетье:
а – обычный планетарный редуктор б – планетарный редуктор Равиньо 1 – вал турбинного колеса Р1 – сателлит коронной шестерни Н1 Р2 – сателлит солнечной шестерни 2 Р3 – сателлит коронной шестерни 1 S1 – солнечная шестерня 1 S2 #8212 солнечная шестерня 2 S3 #8212 солнечная шестерня 3 Н1 – коронная шестерня 1 Н2 – коронная шестерня 2
Управление одинарным планетарным рядом производится посредством многодисковых муфт K1 и K3 и многодискового тормоза B1. Число сателлитов в планетарных рядах выбирается в зависимости от передаваемого крутящего момента.
Сдвоенный планетарный ряд управляется посредством многодисковой муфты K2, многодискового тормоза B2 и обгонной муфты F. В системе управления муфтами предусмотрены устройства динамической компенсации рабочего давления, которые делают работу муфт независящей от частоты вращения. Муфты K1, K2 и K3 служат для подвода крутящего момента к планетарным рядам, а с помощью тормозов B1 и B2, а также обгонной муфты обеспечивается передача реактивных моментов на картер коробки передач.
Давление в рабочих цилиндрах муфт и тормозов изменяется посредством регулирующих клапанов.
Обгонная муфта F представляет собою механизм, который работает параллельно с тормозом.
Источники: http://www.autoshcool.ru/2400-princip-raboty-gidromehanicheskoy-kpp.html, http://znanieavto.ru/kpp/gidromexanicheskaya-korobka-peredach.html, http://ustroistvo-avtomobilya.ru/avtomaticheskie-korobki-peredach/gidromehanicheskaya-korobka-peredach/
Комментариев пока нет!
www.1km-auto.ru
