Гидромеханическая коробка передач что это такое: Преимущества автомобилей с гидромеханическими коробками передачами

Преимущества автомобилей с гидромеханическими коробками передачами

Условия работы водителя автомобиля все время усложняются из-за увеличения количества автомобилей и из-за роста грузовых и пассажирских потоков. Возникла необходимость облегчения работы водителя и повышения ее эффективности при одновременном повышении безопасности движения. Мощным средством решения этих сложных задач стала автоматизация управления автомобилем путем применения автоматических трансмиссий.

Самым распространенным видом автомобильной автоматической трансмиссии стала гидромеханическая передача. Из-за широкого распространения именно ее за рубежом называют «автоматическая трансмиссия».

Гидромеханическая передача содержит гидродинамический трансформатор, механические передачи и систему управления автоматическим переключением передач. При механической трансмиссии поток мощности от двигателя к колесам автомобиля идет через шестерни, т.е. через жесткую механическую связь. При гидромеханической же передаче этот поток мощности идет еще и через гидродинамический трансформатор, рабочие колеса которого связаны друг с другом через жидкость. Благодаря этому уменьшаются динамические нагрузки, вызываеые как крутильными колебаниями, идущими от двигателя, так и неравномерностью хода зубчатых передач. Смягчаются также динамические эффекты от неровностей дорожного покрытия.

Гидродинамический трансформатор благодаря особенностям своей характеристики изменяет (трансформирует) крутящий момент двигателя. Поэтому число передач в механической части гидромеханической передачи делается меньше числа передач в механических коробках передач — 5-6 передач вместо 13-16 в большегрузных автопоездах и на одну-две передачи меньше в легковых автомобилях.

Переключение передач в гидромеханических передачах осуществляется без разрыва потока мощности, обороты двигателя при этом изменяются плавно.

Перечисленные свойства гидромеханических передач придают автомобилям ряд ценных преимуществ.

Ниже кратко сообщается о 10 преимуществах автомобилей с гидромеханической передачей и обсуждаются 2 особенности: возможность увеличенных расходов топлива и большая стоимость гидромеханических передач по сравнению с механическими передачами. Эти особенности часто считаются недостатками гидромеханической передачи, но при внимательном рассмотрении таковыми не оказываются.

1. ЭКОЛОГИЯ

Когда автомобиль с механической передачей разгоняется для дальнейшего движения, то водитель последовательно использует все или почти все передачи коробки передач. Работа на каждой передаче сопровождается изменением частоты вращения вала двигателя от малой до максимальной при полной, как правило, подаче топлива. После достижения максимального значения частота вращения вала двигателя резко уменьшается для повторения такого же цикла на следующей передаче.

При таком режиме работы двигателя в атмосферу выбрасывается много токсичных веществ.

При использовании гидромеханической передачи экологические показатели улучшаются за счет сокращения числа переключений передач (меньшее количество передач) и за счет плавного изменения частоты вращения вала двигателя при этих переключениях. В литературе упоминались случаи, когда автомобили с механическими передачами не удавалось продать из-за несоответствия экологическим требованиям, и удавалось продать после достижения соответствия этим требованиям за счет установки на автомобили гидромеханических передач.

2. ОБЛЕГЧЕНИЕ УПРАВЛЕНИЯ АВТОМОБИЛЕМ

Для движения автомобиля с механической передачей постоянно используются 4 органа управления: педаль подачи топлива, педаль тормоза, педаль сцепления, рычаг переключения передач.

Для движения автомобиля с гидромеханической передачей постоянно используются 2 органа управления: педаль подачи топлива и педаль тормоза. Из-за автоматического переключения передач отпадает надобность в педали сцепления и в рычаге переключения передач. В гидромеханической передаче, правда, имеется еще один орган управления — механизм переключения передач, но, в отличие от механизма переключения механической коробки передач, он не используется при каждом переключении передач. Скорее его можно назвать избирателем режимов. В числе режимов: стоянка; нейтраль; задний ход; несколько режимов движения, в каждом из которых может использоваться определенная комбинация передач или быть постоянно включена одна передача. Режимы движения меняются редко.

3. БЕЗОПАСНОСТЬ ДВИЖЕНИЯ

Сокращение органов управления позволяет водителю при усложнении дорожной обстановки не отвлекаться на манипуляции органами управления, а уделить все внимание ситуации на дороге. Быстроте реакции водителя в сложной обстановке способствует и то, что при применении гидромеханической передачи органов оперативного управления всего два и для каждого можно использовать «свою ногу», которую не нужно куда-то переносить или на что-то переключать.

4. КОМФОРТАБЕЛЬНОСТЬ ДВИЖЕНИЯ

Переключения передач в гидромеханической передаче происходят без разрыва потока мощности. Благодаря этому пассажиры и водитель не испытывают толчков и рывков, которыми неизбежно сопровождается переключение передач в механической коробке передач и которые зависят от квалификации водителя. При автоматическом переключении передач такой зависимости нет, движение происходит как бы при бесступенчатой трансмиссии и становится более комфортабельным.

5. ДВИЖЕНИЕ С МАЛЫМИ СКОРОСТЯМИ

В ряде случаев важна способность автомобиля двигаться с малыми скоростями — например, при «пробках» на дорогах. Благодаря гидродинамическому гидротрансформатору отсутствует жесткая связь двигателя с колесами автомобиля. Это позволяет давать любые обороты валу двигателя даже при стоящем на передаче неподвижном автомобиле. Давая двигателю малые обороты, можно обеспечить движение автомобиля со сколь угодно малой скоростью, не опасаясь заглохания двигателя.

6. ПРОХОДОМОСТЬ АВТОМОБИЛЯ

Гидромеханическая передача позволяет гибко регулировать скорость автомобиля и величину подводимого к колесам автомобиля крутящего момента, работая только педалью подачи топлива.

Это существенно улучшает проходимость автомобиля. Значительно легче предотвращать проворот колес автомобиля на скользкой или обледенелой дороге, предотвращать срыв грунта при движении на сыпучих грунтах. Облегчается движение и в других тяжелых дорожных условиях.

7. КВАЛИФИКАЦИЯ ВОДИТЕЛЯ

Существенное упрощение управления автомобилем позволяет снизить требования к квалификации водителя. При освоении управления автомобилем с механической трансмиссией наибольшие трудности вызывает приобретение навыка в переключении передач, когда требуется сочетание выжима сцепления с переводом рукоятки переключения передач и последующее отпускание педали сцепления в сочетании с перемещением педали подачи топлива.

При гидромеханической передаче нужды в таком навыке нет, переключения передач происходят автоматически. Это существенно облегчает обучение управлению автомобилем и его эксплуатацию, снижает требования к квалификации водителя.

8. УТОМЛЯЕМОСТЬ ВОДИТЕЛЯ

Оценивать количественно такой сложный физиологический фактор, как утомляемость, чрезвычайно трудно, тем более, что одни и те же внешние воздействия на разных людей действуют по-разному. На физиологические оценки могут влиять и особенности конструкции автомобилей, не относящиеся к исследуемому фактору. Поэтому наиболее достоверными нам представляются оценки, которые делают водители по своим ощущениям и впечатлениям от работы на автомобилях с подлежащими оценке агрегатами.

Для примера можно взять автобус — условия работы водителя на нем наиболее тяжелые. Автобус останавливается на многочисленных остановках и перед светофорами, а затем снова разгоняется после каждой остановки. Для обеспечения такого режима движения водитель автобуса с механической трансмиссией в смену делает несколько тысяч переключений передач, выжимая сцепление при каждом переключении.

ЗИЛ незадолго до прекращения на нем производства автобусов построил небольшую партию автобусов с гидромеханическими передачами своей конструкции. Эти автобусы проходили эксплуатационные испытания в автобусных парках разных городов, перевозя пассажиров по рейсовым маршрутам. Пробеги этих автобусов исчислялись десятками тысяч километров.

Были случаи, когда в силу каких-то обстоятельств водителям приходилось работать две смены подряд. Водители отмечали, что за две смены работы подряд на автобусе с гидромеханической передачей они уставали так же, как за одну смену работы на автобусе с механической трансмиссией. Таков эффект влияния гидромеханической передачи на утомляемость водителей.

9. ДОЛГОВЕЧНОСТЬ АГРЕГАТОВ АВТОМОБИЛЯ

Гидромеханическая передача благотворно влияет на долговечность двигателя и других агрегатов автомобиля.

На эту тему имеется много публикаций, но лучше всего опираться на собственные данные, полученные в нашей стране на наших дорогах.

Лаборатории гидропередач ЗИЛ удалось получить количественные оценки применительно к грузовым автомобилям ЗИЛ, проведя длительные испытания гидромеханических передач фирмы Аллисон (США) на седельных тягачах ЗИЛ-130 В1 и на ряде других грузовых автомобилях ЗИЛ.

Испытания были сравнительными. Они длились около 12 лет. Одновременно испытывались 2 тягача ЗИЛ-130 В1 — один с гидромеханической передачей, другой со стандартной механической трансмиссией. На автомобиле с гидромеханической передачей первый отказ по гидромеханической передаче наступил через 800 тыс. км, второй — через 870 тыс. км. Предельного состояния у гидромеханической передачи достичь не удалось. После небольшого ремонта она была пригодна для дальнейшей эксплуатации.

За время сравнительных испытаний с пробегом 870 тыс.км на автомобиле с гидромеханической передачей были проведены следующиие ремонтные работы:

·        заменены 2 шасси;

·        заменены 4 двигателя;

·        проведено 8 текущих ремонтов двигателя.

На автомобиле с механической трансмиссией за это же время:

·        заменены 2 шасси;

·        заменены 4 двигателя;

·        проведено 9 текущих ремонтов двигателя;

·        заменены 13 ведомых дисков сцепления;

·        заменены 4 коробки передач;

·        проведено 4 текущих ремонтов коробок передач.

Видно, что применение гидромеханической передачи на одном конкретном автомобиле позволило сэкономить 4 коробки передач, 13 дисков сцепления и стоимость 4-х ремонтов коробки передач и одного ремонта двигателя.

Надо добавить, что испытания велись не поблизости от завода, что позволило бы опекать их и что-то подсказывать, а в Ульяновске, куда после первых месяцев наблюдения работники завода не показывались годами, и эксплуатация была самой рядовой (включая командировки на целину и т.д.).

Применение гидромеханической передачи увеличивает долговечность и других, кроме трансмиссии и двигателя, узлов автомобиля. Исследованиями ВКЭИавтобуспрома установлено, что применение гидромеханической передачи уменьшает уровень вибраций кузова автобуса, из-за чего увеличивается его долговечность.

10. СРЕДНЯЯ СКОРОСТЬ ДВИЖЕНИЯ

При переключении передач в механической трансмиссии на время переключения неизбежно прерывается поток мощности, подводимой к ведущим колесам автомобиля. Происходит некоторое снижение скорости автомобиля. Это снижение скорости тем больше, чем в более трудных дорожных условиях происходит переключение передач — когда ухудшается «накат» автомобиля. За счет потери скорости при переключениях передач уменьшается и средняя скорость движения автомобиля, во многом определяющая его производительность.

На автомобиле с гидромеханической передачей поток мощности за время автоматического переключения передач не прерывается. Потери скорости и, следовательно, средней скорости движения, при этом не происходит.

При проведении на ЗИЛе сравнительных испытаний автопоездов ЗИЛ-130 В было установлено, что при движении по равнинному свободному шоссе средние скорости обоих поездов были практически одинаковыми. При движении же в городе, на холмистом шоссе и на горных дорогах средние скорости движения автомобиля с гидромеханической передачей были на 3,5…11% выше (тем выше, чем сложнее дорожные условия).

11. ТОПЛИВНАЯ ЭКОНОМИЧНОСТЬ (первая особенность)

Существует мнение, что автомобили с гидромеханической передачей расходуют больше топлива, чем автомобили с механическими коробками передач. Иногда это так, а иногда и не так — в каждом случае надо разбираться конкретно, опираясь на имеющий опыт.

При многолетних испытаниях гидромеханических передач фирмы Аллисон, о которых сказано выше, расход топлива на автомобиле с гидромеханической передачей был таким же, как на автомобиле с механической коробкой передач.

При сравнительных испытаниях грузовых автомобилей ЗИЛ на Симферопольском шоссе автомобили с гидромеханическими передачами по отношению к автомобилям с механическими коробками передач имели экономию топлива около 3%, а при испытаниях этих же автомобилей на менее загруженном Каширском шоссе автомобили с гидромеханической передачей расходовали топлива на 2% больше. Это еще раз говорит о том, что по расходу топлива гидромеханические передачи более эффективны в трудных условиях движения.

Говоря о расходах топлива, надо иметь в виду, что стоимость топлива при эксплуатации автомобилей составляет 14-18% общих эксплуатационных расходов. Если допустить перерасход топлива на 3%, то при прочих равных условиях это увеличило бы общие эксплуатационные расходы на 0,42-0,54%. Такое увеличение многократно перекроется снижением расходов на ремонты и замены агрегатов трансмиссии и других агрегатов, не говоря уже о трудно учитываемом, но несомненно ощутимом эффекте от улучшения экологических показателей и от повышения безопасности движения.

Расход топлива на любом автомобиле зависит от квалификации водителя. Американские исследователи по заказу армии США провели специальные испытания по оценке влияния квалификации водителя на расход топлива при различных видах автомобильной трансмиссии. Заказчик хотел узнать, как скажется на расходах топлива то, что в армейских условиях за руль садятся солдаты с различной водительской квалификацией. За эталон брался расход топлива, получавшийся у водителя высокой квалификации. Оказалось, что на автомобиле с гидромеханической передачей расход топлива у водителя невысокой квалификации был почти таким же, как у водителя высокой квалификации, а при механической трансмиссии водитель невысокой квалификации расходовал топлива значительно больше. Это позволяет считать, что во многих случаях использования гидромеханической передачи скорее можно говорить о равенстве расходов топлива или даже о его экономии, а не о его перерасходе.

12. СТОИМОСТЬ (вторая особенность)

Стоимость гидромеханической передачи надо сравнивать со стоимостью комплекта, который она заменяет — коробки передач, сцепления, усилителя сцепления и системы управления переключением передач. И в этом случае, однако, гидромеханическая передача дороже механической. Само по себе это ни о чем не говорит. Лучшее качество стоит денег. Сравнивать надо конечные результаты.

В приведенном выше конкретном примере с автопоездом ЗИЛ-130 В1 превышение стоимости гидромеханической передачи над стоимостью механической трансмиссии надо сравнивать с суммарной стоимостью 4-х коробок передач, 13-ти дисков сцепления, 4-х ремонтов коробок передач и 1-го ремонта двигателя. Сюда надо добавить стоимость простоев, вызванных этими заменами и ремонтами. Очевидно, что все эти затраты и неудобства значительно превышают разницу в стоимости сравниваемых агрегатов.

Учитывая все вышеизложенное, можно утверждать, что применение гидромеханических передач обеспечивает целый ряд преимуществ автомобилям всех классов.

Наиболее разительно эти преимущества проявляются в легковых автомобилях, на которых гидромеханические передачи получили наибольшее распространение. Применительно к легковым автомобилям из перечисленных выше преимуществ стоит выделить легкость управления, благодаря чему:

·        облегчилось и ускорилось обучение управлению автомобилем;

·        управление автомобилем стало доступно людям, для которых оно раньше было затруднено, в том числе женщинам всех возрастов и людям с физическими недостатками;

·        увеличилась комфортабельность езды:

·        уменьшилась утомляемость от управления автомобилем и от поездок в нем.

Существенным преимуществом является также повышение надежности и долговечности агрегатов автомобиля.

Гидромеханическая коробкая передач: устройство и прицип работы

Гидромеханическая коробка передач (ГМП) — это трансмиссия высокой проходимости с автоматическим управлением. ГМП поддерживает необходимую скорость автомобиля в разных режимах движения, упрощая процесс вождения. Подобные коробки используют в легковых автомобилях, грузовиках, автобусах, в тяжёлой технике мощностью до 1000 л. с. Гидромеханические коробки передач производят компании ZF, Borg Warner, Aisin, Mercedes-Benz, Voith, Honda, Allison, Caterpillar, Komatsu, БелАЗ и др.

Содержание

1. Роль АКПП с гидромеханическим управлением
2. Функции гидротрансформатора
3. Конструкция гидромеханики
4. Как работает вальная кпп
5. Как работает планетарная кпп
6. Электронная часть гидромеханической акпп
7. Сильные и слабые стороны гидромеханики
8. Перспективы использования гидромеханической коробки передач
9. Заключение

Роль АКПП с гидромеханическим управлением

Что будет, если двигатель соединить напрямую с колёсами: машина лениво начнёт движение и поедет с максимальной скоростью 20 км/ч. По законам физики сила, которую должны преодолеть колёса равна F=ma+F_тр , где m — масса автомобиля, F_тр — сила трения с поверхностью земли. Двигатель достигнет максимальной мощности при оборотах 5000 — 6000 об/мин, но в таком режиме работы ресурс агрегата быстро иссякнет.

Чтобы мгновенно стартовать после нажатия педали газа, и защитить двигатель от перегрузки, в машине установлена трансмиссия. Она также способна изменять крутящий момент, ускоряя или замедляя автомобиль. Этот узел трансмиссии называется коробка переключения передач — КПП.

По типу переключения скоростей различают механические и автоматические КПП:

• механикой полностью управляет водитель, выжимая педаль сцепления и переводя рычаг для изменения скорости;
• в автоматах работает гидромеханическая передача с минимальным участием водителя.

Гидромеханическое управление облегчает и упрощает работу водителя, снимая часть «обязанностей». Плавность и бесшумность АКПП повышает комфорт вождения при трогании и разгоне. Также ГМП защищает двигатель и коробку от динамических нагрузок, которые может создать водитель, постоянно «выжимая» газ.

Основные элементы гидромеханической коробки передач:

• гидротрансформатор;
• масляный насос;
• коробка передач;
• система управления.

Функции гидротрансформатора

Гидромеханическая коробка передач работает за счёт движения жидкости, которую качает масляный насос. Главный «потребитель» масла — гидротрансформатор (ГДТ). ГДТ преобразует и передаёт крутящий момент от коленчатого вала в трансмиссию через работу жидкости.

Конструктивно ГДТ представляет собой набор лопастных колёс, «запертых» в герметичной камере в форме бублика:

• насосное колесо приварено к чаше корпуса и соединено с коленвалом;
• турбина через ступицу насажена на вал трансмиссии, и механически не связана с насосным колесом;
• реакторное колесо установлено между турбиной и насосом. Предназначено для усиления крутящего момента.

Гидромеханическая коробка передач начинает работать с запуском двигателя: включается масляный насос и насосное колесо. На лопасти колеса попадает жидкость и раскручивается вокруг оси ГДТ. Под действием центробежной силы масло отбрасывается на лопасти турбины, проходит через реактор и возвращается к насосному колесу. Под давлением потока лопатки турбины начинают вращаться, передавая крутящий момент по валу в коробку передач.

Чем выше обороты двигателя, тем быстрее вращаются колёса ГДТ, а крутящий момент снижается. Без реактора «бублик» работал бы только в режиме гидромуфты, передавая вращение без трансформирования. В момент, когда скорости насоса и турбины выравниваются, реактор начинает свободно вращаться, усиливая давление жидкости, попадающей на лопасти насоса.

Большая часть энергии двигателя уходит на перемещение и нагрев масла в ГДТ. В результате снижается общий КПД, и растёт расход топлива. Для устранения этого недостатка в «бублик» устанавливают муфту блокировки с фрикционной накладкой. При включении муфты двигатель и трансмиссия жёстко сцепляются, и передача момента происходит без потерь.

Передаточное число гидротрансформатора достигает максимально 2,5 — 3, что не достаточно для устойчивой работы двигателя в разных режимах движения машины. Нет возможности включить задний ход, поскольку колёса ГДТ вращаются только в одном направлении. Для компенсации этих недостатков гидромеханическая коробка передач оснащена дополнительным узлом.

Конструкция гидромеханики

В ГМП применяют простые ступенчатые или планетарные механизмы с электронным управлением. Принцип работы гидромеханической коробки передач в обоих вариантах заключается в изменении скорости вращения выходного вала за счёт различных передаточных чисел зубчатых передач.

Как работает вальная кпп

Устройство гидромеханической коробки передач вального типа похоже на механическую КПП. Преобразование крутящего момента происходит ступенчато через включение и отключение зубчатых передач, расположенных на параллельных валах. Количество и размер шестерённых пар соответствует определённому передаточному числу.

Первичный, входной вал, получает крутящий момент от гидротрансформатора. Через пару постоянно сцепленных шестерней мощность передаётся на вторичный вал, а затем на колёса. Для получения прямой передачи, в конструкцию добавляют промежуточный вал, а первичный и вторичный валы располагают на одной оси.

Для расширения диапазона скоростей применяются многовальные конструкции с 4 и более валами. Работа коробки при этом усложняется, увеличиваются габариты и масса. Подобные ГМП встречаются на грузовиках-тягачах.

Зубчатыми передачами управляют фрикционные многодисковые муфты. Муфта становится тормозом, когда соединяется с корпусом ГМП. Для включения блокировки масляный насос подает гидравлическое давление на фрикционы. Благодаря фрикционам скорость переключается плавно, а использование гидропривода ускоряет торможение.

Гидромеханические коробки передач вального типа плохо справляются с растущей тягой от повышения грузоподъёмности транспорта, с ужесточением требований по топливной экономичности. Рост параметров значительно увеличивает массу и габариты конструкции. По этим причинам вальные КПП заменяют на планетарные передачи.

Как работает планетарная кпп

Инженеры предпочитают устанавливать в гидромеханическую КПП планетарный механизм вместо ступенчатой конструкции по следующим причинам:

• компактные размеры;
• плавная и быстра работа;
• нет разрыва в передаче мощности при переключении передач;
• большое количество передаточных чисел за счёт использования многорядных конструкций.

Простая планетарная передача состоит из центральных шестерней: с внутренними зубьями — короны, с внешними зубьями — солнца. Между ними обкатываются зубчатые колёса сателлиты, оси которых закреплены на раме-водиле. В зависимости от конструкции водило соединено с выходным валом или коронной шестерней.

Устройство планетарной коробки определяет её принцип действия. Чтобы изменить крутящий момент гидротрансформатора, один из элементов планетарной передачи вращают, а другой элемент затормаживают. Третий элемент становится ведомым, а его скорость определяется числом зубьев всех шестерней.

 

Для получения прямой передачи водило и солнечную шестерню жёстко соединяют. Корона не может проворачиваться относительно закреплённой системы, поэтому механизм вращается как единый узел. Передаточное число в этом случае равно 1.

Чтобы получить задний ход, центральные шестерни вращают в одну сторону. Для этого останавливают сателлиты, блокируя водило.

В качестве тормозов планетарной коробки передач используют тормозные ленты или фрикционные диски. Блокировочные элементы работают в автоматическом режиме по сигналу электроники.

Электронная часть гидромеханической акпп

В гидромеханическом автомате отсутствует сцепление, поэтому каждая ступень коробки снабжена элементом переключения. Работу элементов контролирует электронный блок ЭБУ, связанный с блоком управления двигателем. Во время переключения передач автоматически регулируется частота вращения мотора, что помогает достичь оптимальных рабочих характеристик агрегата.

Система электронного управления гидромеханической коробки передач разбита на подсистемы:

• измерительную — для сбора параметров с датчиков давления, температуры и т.д.;
• функциональную — для управления маслонасосом, регуляторами давления и т. д.;
• управляющую — для выдачи сигнальных импульсов.

Для автоматизации управления помимо ЭБУ в систему входят электроклапаны, датчики, усилители, регуляторы, корректирующие элементы и т.д. Электроклапаны — соленоиды, расположены в гидроблоке, и по сигналу ЭБУ открывают канал гидроплиты для прохода жидкости к фрикционам, гидротрансформатору и другим узлам.

В зависимости от положения селектора ЭБУ действует по программному алгоритму, заложенному в память:

• при плавном разгоне дроссельная заслонка двигателя открывается медленно. Компьютер отслеживает степень открытия заслонки и посылает импульсы узлам гидромеханической коробки передач для увеличения скорости. При достижении первой передачи (20 км/ч), коробка переходит на вторую скорость. Такой режим движения называется «экономичным»;
• при агрессивном разгоне ЭБУ работает в «спортивном» режиме. Каждая последующая передача включаются после того, как двигатель максимально раскрутится. Если водитель отпустит педаль газа, обороты упадут не сразу. В этом режиме мотор развивает максимальную мощность, увеличивается расход топлива и снижается ресурс АКПП.

«Умное» управление проводит самодиагностику для корректирования работы ГМП. Например, если масло в коробке грязное, то в системе падает давление. Для защиты узлов ЭБУ может блокировать переключение передач, перераспределять нагрузку между электроклапанами, запретить включение гидротрансформатора. Неисправности и сбои в коробке компьютер записывает в виде кодов.

Компьютер умеет адаптироваться, выбирая подходящий режим под стиль вождения, динамику разгона и манеру торможения. Адаптация снижает износ коробки за счёт снижения числа переключений. При этом повышается комфорт водителя и безопасность движения.

Сильные и слабые стороны гидромеханики

Гидромеханическая коробка передач привлекает водителей простым управлением, плавностью переключения, низкой ценой по сравнению с вариаторами или DSG. И это ещё не все достоинства.

Сильные стороны	Слабые стороны
Высокая безопасность движения, поскольку водитель больше концентрируется на дороге.	Дорогой ремонт из-за сложной конструкции и количества электроники.
Лёгкая и быстрая обучаемость вождения для новичков.	Высокий расход и стоимость оригинального масла .
Защита двигателя от перегрузок, за счёт автоматического переключения скоростей и адаптации к стилю вождения.	При долгих и частых пробуксовках масло в коробке перегревается, поэтому нужно избегать движения по грязи.
КПД гидротрансформатора достигает 97% при включении муфты блокировки.	Фрикционы истираются, загрязняя и перегревая трансмиссионную жидкость.
За счёт использования реактора момент на турбинном колесе ГДТ приумножает крутящий момент двигателя. Это повышает ресурс и проходимость автомобиля.	В мороз гидромеханику нужно долго прогревать, чтобы масло пришло в рабочее состояние.
Гидромеханическая коробка передач имеет возможность автоматизации каждого узла, что делает трансмиссию перспективной.	Автоматизация ГМП не позволяет водителю полностью «прочувствовать» управление автомобилем.

Гидромеханическая коробка передач будет работать безотказно долгие годы при регулярном техобслуживании и соблюдении условий эксплуатации.

Перспективы использования гидромеханической коробки передач

Гидромеханическая коробка  передач постоянно совершенствуется:

• растёт число ступеней: ZF поставляет 9-ступенчатую ZF9НР для легковых автомобилей, Caterpillar устанавливает в спецтехнику 7-ступенчатые ГМП;
• меняются кинематические схемы;
• отрабатываются новые алгоритмы электронного управления;
• снижается расход топлива и выбросов;
• повышается скорость и плавность работы.

Большую перспективу имеет гидромеханическая коробка передач с планетарным механизмом. Трансмиссия подходит для маломощных и сверхмощных двигателей за счёт добавления новых планетарных рядов и варьирования передаточными числами. Новые технические решения повышают экономичность автомобиля. Добавление ступеней устраняет «провалы» в переключении скоростей, достигая максимальной плавности.

Производители выпускают ГМП разных типоразмеров для мощности двигателя от 50 до 1500 кВт. С ростом грузоподъёмности спецтехники увеличивается КПД и тяговые характеристики трансмиссии.

Развитие интеллектуальных автоматизированных систем управления и диагностики направлено на повышение эффективности автомобиля и обеспечения безопасности водителя. Гидромеханическая коробка передач приспособлена к автоматизации, что открывает большие возможности для расширения функциональности механизмов и систем.

Заключение

Гидромеханическая трансмиссия в автомобилях используется с 1940-х годов, а переход на электронное управление начался в 1980-х. С тех пор АКПП стала более функциональной, плавной, надёжной. Удачная конструкция позволяет совершенствовать систему управления и повышать технические характеристики, а значит расширять сферу применения гидромеханических коробок передач.

Введение в гидромеханические трансмиссии 0 комментариев

Стоимость топлива и характеристики экономии топлива бесступенчатой ​​трансмиссии (CVT) повысили потребность в оснащении бесступенчатой ​​трансмиссией все более крупных внедорожных машин. Архитектура гидромеханической трансмиссии позволяет меньшим гидравлическим компонентам обеспечивать рентабельную функциональность бесступенчатой ​​трансмиссии для более крупных машин. В результате количество гидромеханических трансмиссий на рынке растет.

Схема гидромеханической трансмиссии концептуально проста с двумя параллельными путями мощности ( Рис. 1 ). Гидравлический тракт состоит из насоса и двигателя, называемых здесь «вариатором». Механический путь обычно представляет собой вал с одной или двумя шестернями. Эти пути взаимосвязаны с обычными компонентами механической трансмиссии, такими как шестерни, валы, муфты и, по крайней мере, одна планетарная передача. Возможностей подключения очень много. В данном проекте именно детали этих взаимосвязей составляют основную часть интеллектуальной собственности и пригодности для целевого машинного приложения.

Гидромеханические трансмиссии уже давно используются в сельскохозяйственных тракторах. Они либо стандартные, либо предлагаются в качестве опции ( рис. 2 ).

Гидромеханические трансмиссии обычно не использовались в землеройной технике до сих пор. Считается, что сегмент колесных погрузчиков больше всего выиграет от вариатора, и именно здесь можно найти последние предложения. Примеры в Рис. 3 были объявлены и доступны сейчас или будут доступны в ближайшее время.

Данные конструкции различаются по трем параметрам:

• Первый — это конструкция вариатора и его расположение, например, насос с наклонным диском переменного рабочего объема, двигатель постоянного рабочего объема с наклонной осью, установленный внутри.
• Второй тип муфты. Общие термины: входная связь, выходная связь и составное разделение. Хотя подробности этой номенклатуры выходят далеко за рамки этой статьи, в целом она описывает, соединен ли входной или выходной вал трансмиссии напрямую через передаточное число с одним из валов вариатора. В случае составного разъема ни один из валов вариатора не подключен напрямую.
• Третий — количество диапазонов или режимов. Это количество различных механических взаимосвязей между механическими и гидравлическими путями путем включения и выключения любых сцеплений в системах передач. Обратите внимание, что тип связи не обязательно одинаков для каждого диапазона или режима.

 

Рассмотрим топливную карту двигателя, показанную на рис. 4 . Вертикальная ось — это мощность двигателя, а горизонтальная ось — частота вращения двигателя. Пик каждого контура указывает максимальную мощность двигателя для данного расхода топлива. Геометрическое место этих пиков определяет наилучшую частоту вращения двигателя для минимального расхода топлива.

Рассмотрим силовой агрегат, описанный в Рис. 5 . График в нижней части рисунка показывает, что для любой заданной скорости движения возможны только одна или две скорости двигателя. Маловероятно, что одна из этих скоростей попадает на линию минимального расхода топлива рис. 4 . Кроме того, ожидаемые изменения нагрузки, особенно если есть какие-либо трудности с изменением передаточного отношения, могут привести к тому, что оператор выберет более высокую скорость двигателя (более высокий расход топлива) и/или более низкую скорость движения (более медленное время цикла).

Рассмотрим силовой агрегат в Рис. 6 . График в нижней части рисунка показывает, что для данной путевой скорости возможна почти любая частота вращения двигателя и, следовательно, она может соответствовать частоте вращения двигателя с минимальным расходом топлива, показанной на рис. 4 . Линии частоты вращения двигателя на графике рис. 5 включены для справки. Поскольку современные гидромеханические вариаторы так хорошо изменяют передаточное отношение, проблем с изменением нагрузки практически нет, как это может быть с дискретными ступенчатыми трансмиссиями.

Хотя информация в этой статье может и не подготовить вас к проектированию гидромеханической трансмиссии, она позволит вам легче распознать их и их потенциальные преимущества.

 

ОБ АВТОРЕ: Майк Кронин всю свою карьеру в Caterpillar работал над внедорожными трансмиссиями, в первую очередь над проектированием и разработкой нескольких гидромеханических трансмиссий и систем рулевого управления для гусеничных машин. . Он вышел на пенсию в 2010 году, но продолжает работать в Caterpillar на условиях неполного рабочего дня. В настоящее время он владеет 23 патентами в области трансмиссии.

• стоимость
• конструкция
• фундаментальная
• гидромеханическая
• трансмиссия

Поделись информацией.

Tweet

Гидромеханическая трансмиссия — ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN AKTIENGESELLSCHAFT

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Мое настоящее изобретение относится к гидромеханической трансмиссии, используемой, например, в гидромеханической трансмиссии. в автомобильном транспортном средстве для привода нагрузки от двигателя, имеющего заданный диапазон рабочих скоростей.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Двигатели внутреннего сгорания и другие первичные двигатели, обычно используемые в таких системах, включая газовые турбины, не могут эффективно работать на низких скоростях и имеют тенденцию к остановке всякий раз, когда их скорость снижается ниже определенного уровня под нагрузкой. Таким образом, в так называемых гидравлических системах с автоматическим переключением передач до сих пор существовала практика соединения входного вала, приводимого от двигателя, с выходным валом, связанным с нагрузкой, через силовую передачу, состоящую из гидравлического преобразователя крутящего момента, последовательно соединенного с автоматический переключатель передач. По сравнению с системами с ручным переключением, такие автоматические приводы относительно расточительны по топливу, так как преобразователь крутящего момента потребляет значительный расход топлива, так как преобразователь крутящего момента потребляет значительную энергию даже при более высоких скоростях.

ЗАДАЧИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Таким образом, общая цель моего настоящего изобретения состоит в создании усовершенствованной системы трансмиссии такого типа, в которой гидравлический преобразователь крутящего момента играет только вспомогательную роль на определенных этапах работы.

Более конкретной задачей является обеспечение безударного перехода между двумя режимами работы, то есть чисто гидравлическим режимом и смешанным гидравлическим/механическим режимом, в системе этого типа.

Еще одной целью моего изобретения является создание в такой системе средств для предотвращения несвоевременного переключения с одного режима работы на другой, т.е. во время запуска или наоборот.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В соответствии с моим настоящим изобретением вышеупомянутая силовая передача разделена на две параллельные ветви, а именно механическую ветвь и гидравлическую ветвь, причем последняя включает в себя гидравлический преобразователь крутящего момента, состоящий из насоса с переменным рабочим объемом и двигатель постоянного рабочего объема в тандеме с ним. Предпочтительно гидравлический сервомеханизм реагирует на датчик скорости в силовой передаче, чтобы установить либо первое, либо второе рабочее состояние. В первом рабочем режиме относительная производительность насоса, т. е. выход жидкости за один оборот двигателя или входного вала, изменяется в прямой зависимости от частоты вращения входного вала, но обратно пропорционально зависимому от нагрузки выходному давлению насоса и частоте вращения. скорость выходного вала; во втором рабочем режиме эта скорость изменяется обратно пропорционально скорости одного или обоих валов независимо от давления насоса. Переход от одного рабочего состояния к другому осуществляется средствами переключения, реагирующими на датчик скорости, для деактивации механической ветви при частоте вращения двигателя ниже нормального диапазона и активации (или повторной активации) этой ветви при частоте вращения двигателя в пределах этого диапазона после выравнивания. двух скоростей вала. Сервомеханизм поддерживается средством переключения в своем первом рабочем состоянии в деактивированном состоянии и во втором рабочем состоянии в активированном состоянии механической ветви силовой передачи.

Согласно более конкретному признаку моего изобретения силовая передача включает в себя промежуточный вал, предназначенный для соединения с первичным валом через первую муфту, планетарно-зубчатую муфту с первым ведущим элементом (например, зубчатым венцом), соединенным с гидравлический двигатель, второй ведущий элемент (например, водило планетарной передачи), соединенный с промежуточным валом, и ведомый элемент (например, солнечная шестерня), соединенный с выходным валом, а также вторую муфту, которая может быть приведена в действие для обеспечения принудительного привода соединение между двигателем и выходным валом, при котором планетарно-зубчатая муфта блокируется, а промежуточный вал напрямую соединяется с выходным валом для сонаправленного увлечения. Пока скорость выходного вала отстает от частоты вращения входного вала, включается вторая муфта, исключающая первую муфту, под управлением первого и второго датчиков скорости, оперативно связанных с входным валом и промежуточным звеном. вал соответственно; когда промежуточный вал (и, следовательно, выходной вал, жестко связанный с ним на этом этапе) достигает частоты вращения входного вала, система переключается с чисто гидравлического на смешанный гидравлический/механический режим путем включения первой муфты и отключения второй муфты. В этом положении передача крутящего момента происходит в основном через планетарную муфту без участия гидротрансформатора или с его незначительным участием. При малых нагрузках, когда гидромотор опережает насос, часть передаваемой механической энергии через гидротрансформатор через планетарно-зубчатую муфту возвращается обратно в двигатель.

Два вышеупомянутых датчика и третий датчик скорости, функционально соединенные с выходным валом, предпочтительно относятся к гидростатическому типу, чтобы создавать давление жидкости, пропорциональное скорости их соответствующих валов. Давления первого и третьего генераторов, а также давление насоса могут подаваться на соответствующие измерительные входы сервомеханизма, чтобы действовать как его управляющие переменные. Более конкретно, давление жидкости первого датчика, насоса и третьего датчика подается в качестве первой, второй и третьей переменных величин на соответствующие измерительные входы таким образом, чтобы уменьшить относительную производительность насоса всякий раз, когда эти давления увеличиваются; однако, в соответствии с еще одним признаком моего изобретения, давление первого датчика также принимается четвертым измерительным входом в качестве четвертой переменной, переопределяющей влияние этого давления на первый измерительный вход, т.е. стремящейся увеличить скорость подачи с повышение давления и, следовательно, скорости входного вала. При переключении на второе рабочее состояние второй и четвертый измерительные входы отключаются, так что давление жидкости первого датчика теперь противоположно эффективно изменяет скорость откачки обратно пропорционально скорости входного вала, в зависимости от давления жидкости третий датчик, который оказывает аналогичное влияние на скорость откачки в зависимости от скорости выходного вала.

Если насос является реверсивным, т. е. если относительное направление вращения двигателя и насоса может быть изменено с помощью подходящего элемента управления, такого как рычаг с ручным управлением, второй датчик имеет отрицательный или нулевой выходной сигнал всякий раз, когда значение вращение промежуточного вала противоположно вращению первичного вала. Таким образом, при этих обстоятельствах давление жидкости второго датчика не может соответствовать давлению жидкости первого датчика ни при какой скорости, так что переключения не происходит, и система работает в своем чисто гидравлическом режиме при любых условиях нагрузки.

В соответствии с еще одной особенностью моего изобретения первый датчик устанавливает критический уровень скорости в пределах нормального диапазона, ниже которого не происходит переключения в смешанный режим. Этого можно добиться с помощью отключающей схемы, которая при частоте вращения двигателя ниже этого порога делает второй датчик недействующим, так что первое сцепление не может быть приведено в действие, а механическая ветвь силовой передачи остается неработоспособной. Таким образом, я могу гарантировать, что гидравлический преобразователь крутящего момента остается полностью эффективным до тех пор, пока двигатель не достигнет своего нормального диапазона оборотов. Отмена отключения второго датчика предпочтительно происходит при частоте вращения несколько ниже номинальной частоты вращения двигателя, при которой первичный двигатель передает на первичный вал свой максимальный крутящий момент. В этом случае все еще доступна значительная часть нормального диапазона скоростей для ускорения входного вала в смешанном режиме.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖА

Вышеупомянутые и другие особенности моего изобретения теперь будут подробно описаны со ссылкой на прилагаемый чертеж, на котором:

РИС. 1 — общий схематический вид гидромеханической трансмиссии, реализующей мое изобретение; и

РИС. 2 представляет собой более подробную иллюстрацию компонента этой системы.

КОНКРЕТНОЕ ОПИСАНИЕ

Система, показанная на чертеже, представляет собой гидромеханическую трансмиссию, предназначенную для привода непоказанной нагрузки, которая может представлять собой вал ведущего колеса автомобиля, соединенного с этой системой через посредство непоказанных средств автоматического переключения передач, таких как одна или несколько планетарных передач, как известно сами по себе.

Двигатель 1 (например, газовая турбина) приводит в движение первичный вал 1а, к которому прикреплена шестерня 2, которая входит в зацепление с другой шестерней 3, которая приводит в движение насос 8 с переменным рабочим объемом в тандеме с двигателем постоянного рабочего объема 9. Агрегаты 8 и 9 являются частью гидравлического преобразователя крутящего момента, потери от утечек которого заменены, по не показанным гидравлическим контурам, шестеренчатым насосом 17 с постоянным расходом, установленным на валу 8а насоса 8. При необходимости несколько таких узлов насос-двигатель могут быть соединены параллельно. для большей емкости. Шестеренчатый насос 17 также работает в трубопроводе 21, питающем три гидростатических датчика скорости, то есть первый датчик 5 на входном валу 1а, второй датчик 6 на промежуточном валу 7 и третий датчик 18 на выходном валу 35. Валы 1а и 7 могут быть соединены между собой первой муфтой 4, чья гидравлическая линия 4а питания оканчивается портом дифференциального клапана 40, обычно (т. е. в показанном положении), сливая эту линию в масляный картер 100.a двигателя 9 несет шестерню 10, находящуюся в зацеплении с зубчатым венцом 11 планетарно-зубчатой ​​муфты 34, водило 13 которой соединено шпонкой с валом 7, а солнечная шестерня 14 соединена шпонкой с валом 35. Вторая муфта 16, приводимая в действие через клапан 40 посредством гидравлической магистрали 16а перемыкает планетарно-зубчатую муфту 34 и при работе предотвращает относительное вращение зубчатого венца 11, солнечной шестерни 14 и водила 13, планетарные шестерни 12 которых находятся в зацеплении с шестернями 11 и 14. При этом в заблокированном состоянии валы 7 и 35 напрямую соединены между собой, чтобы вращаться в одном направлении и со скоростью, соответствующей скорости вала двигателя 9.a по передаточному числу зубьев шестерен 10 и 11.

Клапан 40 имеет два управляющих входа 41 и 42, соединенных с соответствующими выходными линиями 26 и 24 датчиков скорости 6 и 5. Линия 26 также проходит на управляющий вход 52 двойного дифференциала клапан 50-51, управляющий вход 53 которого соединен с линией 23. Перепускной клапан 81, нагруженный пружиной 81′, имеет управляющий вход 82, соединенный с ответвлением 83 линии 24. При нулевых или малых скоростях входного вала 1а, давление в линии 83 недостаточно для преодоления силы пружины 81′, так что секция 81А клапана 81 сливает линию 26 в отстойник 100. В то же время клапаны 40 и 50-51 находятся в своих показанных положениях, при этом выходной насоса 17 через клапанную секцию 40А и трубопровод 16а соединяется с муфтой 16, которая таким образом приводится в действие. Клапанная секция 51А совмещена с трубопроводом 23 для передачи давления жидкости от датчика 5 на поршень 63 в цилиндре 64′, образующем часть сервомеханизма 60; в то же время клапанная секция 50А сообщается с трубопроводом 20, выходящим из гидротрансформатора 8, 9, для передачи выходного давления насоса 8 другому цилиндру 64″ сервомеханизма 60, содержащему поршень 61. Два поршня 61 и 63 опираются на рабочий рычаг 65 на противоположных сторонах его точки опоры 65а, причем этот рычаг смещен по часовой стрелке. плунжером 62 под давлением пружины 62а

Датчик скорости 18 имеет выходную магистраль 32, входящую в гидроцилиндр 72а, примыкающую к площадке 73 ступенчатого поршня 72, смещенного вправо пружиной 75, другую площадку 74 поршня 72 обращен к отверстию в конце ответвления 33 трубопровода 23. Давление жидкости в линиях 32 и 33 противодействует действию пружины 75, толкая поршень 72 влево. Такое движение влево также является результатом повышения давления в цилиндре 64. » по линии 20, тогда как подача жидкости из линии 23 в цилиндр 64′ имеет противоположный эффект. Окончания линий 33, 20, 32 и 23 составляют первый, второй, третий и четвертый измерительные входы, принимающие управляющие переменные для сервомеханизма 60.

Цилиндр 72а и поршень 72 образуют часть звена 70 в механическом соединении между рабочим рычагом 65 и рычагом управления 80 для регулировки производительности насоса 8. Это звено дополнительно включает в себя шток 76, неподвижный с цилиндром 72а и шток 71, отходящий от ступенчатого поршня. Этот поршневой шток 71 соединен с рычагом 80 внутри коробки 90, более подробно описанной ниже со ссылкой на фиг. 2, который снабжен реверсивным рычагом 91, действующим в качестве модификатора положения рычага 80. Насос 8 относится к хорошо известному типу и имеет неподвижную пластину, которая может наклоняться относительно поперечной плоскости, перпендикулярной его валу, так что изменять скорость подачи (при заданной частоте вращения вала 8а) в зависимости от угла наклона. Пластина имеет два крайних положения, симметричных относительно поперечной плоскости, в которых угол наклона имеет максимальное положительное или отрицательное значение, соответствующее переднему или заднему ходу. Ручное переключение рычага 91, таким образом, позволяет выбирать направление вращения вала 9а двигателя и, следовательно, валов 7 и 35 при срабатывании муфты 16.

При низких оборотах двигателя, т.е. при запуске выходное давление датчика скорости 5 низкое, а клапаны 40, 50, 51 и 81 находятся в своих показанных положениях. Муфта 4 выключается, а муфта 16 приводится в действие, при этом крутящий момент передается от входного вала 1а через шестерни 2 и 3, гидротрансформатор 8, 9, шестерни 10 и 11, а также муфту 16 на выходной вал 35. Давление жидкости в магистрали 23 воздействует на поршень 63, тем самым стремясь сместить цилиндр 72а вправо; это перекрывает эффект того же давления на площадку 74 поршня 72, толкающего последний влево. Таким образом, по мере увеличения скорости двигателя шток 71 поршня перемещается вправо, увеличивая угол наклона насоса 8 и, следовательно, его производительность в той степени, в которой это допускается зависящим от нагрузки реактивным давлением в линии 20 и давлением жидкости от датчика. 18, пропорционально скорости выходного вала, в линии 32. Эти последние два давления жидкости дополнительно комбинируются, противодействуя такому смещению вправо. Постепенно увеличивающаяся относительная производительность адаптирует крутящий момент насоса 8 к крутящему моменту двигателя 1, позволяя двигателю ускоряться со скоростью, определяемой существующими условиями нагрузки.

Когда вал 1a достигает заданного числа оборотов в минуту, в пределах нормального диапазона скорости двигателя, но предпочтительно немного ниже его номинальной или номинальной скорости, давление в линии 83 переключает клапан 81, секция 81B которого теперь отключает выход 26 датчика 6 от поддона 100, при этом в линии 26 развивается давление жидкости, соизмеримое с частотой вращения вала 7. Для учета неизбежных потерь и сопротивления трения эффективная площадь гидроблока на его управляющем входе 41 несколько превышает площадь на противоположный управляющий сигнал 42, так что клапан 40 смещается в альтернативное положение в тот момент, когда скорость вала 7 совпадает со скоростью вала 1а. Точно так же корпус клапана 50 обнажает немного большую площадь на управляющем входе 52, чем корпус клапана 52, жесткий с первым, на управляющем входе 53, так что теперь этот сдвоенный клапан перемещается в свое альтернативное положение по существу одновременно с клапаном 40. В этих альтернативных положениях клапанная секция 40В обращена к линиям 4а и 16а, чтобы опорожнять муфту 16 и создавать давление в муфте 4, в то время как клапанные секции 50В и 51В отсекают цилиндры 64» и 64′ от линий 20 и 23 соответственно.

Теперь, когда муфта 4а включена, а муфта 16 отпущена, крутящий момент механически передается от входного вала 1а к промежуточному валу 7 и оттуда через планетарную муфту 34 на выходной вал 35. В момент переключения, происходящего в точке или вблизи точка, в которой двигатель 1 развивает свой максимальный крутящий момент, вал двигателя 9а, очевидно, имеет скорость, необходимую для того, чтобы скорость валов 7 и 35 была равна скорости вала 1а; регулировка рычага управления насосом 80 в соответствии с соотношением скоростей между валами 8а и 9а теперь остается фиксированной, пока частота вращения вала не изменяется, ввиду отсоединения цилиндров 64′ и 64» от их источников жидкости. Максимальная производительность насоса 8 преимущественно несколько больше, чем скорость всасывания двигателя 9. таким образом, всегда имеется избыток для подачи жидкости в линию 20 через пару обратных клапанов 20а, 20b

Если водитель нажимает на педаль газа, чтобы разогнать двигатель выше скорости переключения, повышенное давление жидкости в линии 23 смещает поршень 72 влево для уменьшения угла наклона, так что уменьшается передаточное число зубчатого венца 11 и водила 13. Это, в свою очередь, увеличивает передаточное число солнечной шестерни 14 и водила 13, что приводит к относительному ускорению выходного вала вала 35 и повышение давления жидкости в линии 32, наложенное на давление в линии 33, для продления смещения до достижения нового состояния равновесия.При уменьшении угла наклона до нуля, т. е. при работе насоса 8 на холостом ходу, угловая скорость вала 35 является более чем в два раза больше, чем у валов 1а и 7. При дальнейшем смещении тяги 71 влево угол наклона принимает отрицательные значения и вал 9a вращается в противоположном направлении, устанавливая еще более высокое передаточное число.

Пока положение дроссельной заслонки на двигателе 1 и нагрузка, подключенная к выходному валу 35, таковы, что входной вал 1а может вращаться со скоростью выше критического порога, система остается в этом рабочем состоянии и положение клапанов 40, 50 -51 и 81 не меняется. Однако, когда давление масла в линии 24 падает ниже силы смещения пружины 81′, клапан 81 отключает датчик 6 скорости, после чего другие клапаны также возвращаются в исходное положение, показанное на фиг. 1. Таким образом, муфта 4 отпускается, а муфта 16 приводится в действие для восстановления чисто гидравлической силовой передачи через гидротрансформатор 8, 9.. В этих условиях двигатель 1 по-прежнему работает в своем нормальном диапазоне скоростей; с ее не показанным автоматическим переключателем передач, приводимым в действие выходным валом 35, система затем функционирует как обычная бесступенчатая трансмиссия. Если рычаг 91 перемещается из переднего хода в задний, этот гидравлический режим работы будет поддерживаться даже при более высоких оборотах двигателя, поскольку смещение клапана 81 в альтернативное положение не вызовет повышения давления в линии 26.

На фиг. 2 Я показал детали возможной конструкции реверсивной коробки 90. Рычаг 91 является жестким с квадрантным сегментом 95, который снабжен дугообразной канавкой 95а и может качаться вокруг точки опоры 95b, при этом канавка 95а скользяще входит в зацепление со штифтом 94а на конце рычага 94, шарнирно соединенного в позиции 92 со штоком 71 поршня. в соответствии с точкой опоры 95b. В переднем положении рычага 91, показанном сплошными линиями, и со штоком 71 поршня, полностью отведенным вправо пружиной 75 при отсутствии уравновешивающего давления жидкости, шток 97 шарнирно соединен в позиции 93 с рычагом 80 и в позиции 96 с рычагом 9.1 перемещает наклонную пластину насоса 8 в одно предельное положение, соответствующее углу наклона +α _max ; этот угол наклона впоследствии уменьшается по мере того, как шток 71 поршня смещается влево при переключении на смешанный режим работы, как описано выше, при этом рычаг 94 через штифт 94а оказывает усилие на сегмент 95, который поворачивается таким же образом против часовой стрелки вокруг своей фиксированной точки опоры 95b. Поворот может перевести рычаг 80 в положение холостого хода или даже за его пределы (α = 0).

Если рычаг 91 повернуть вручную примерно на 90° в обратное положение, показанное пунктирными линиями на фиг. 2, рычаг 94 тянет шток 71 влево, преодолевая силу нагрузочной пружины 75 (фиг. 1), до тех пор, пока рычаг не выйдет из положения мертвой точки, после чего пружина с рычажным действием оттягивает поршень назад, в то время как штифт 94а застревает в нижний конец паза 95а. Это помещает пластину наклона в альтернативное предельное положение, соответствующее углу наклона -α _max ; последующее смещение штока 71 поршня влево, которое может происходить при определенных условиях вождения, уменьшает абсолютное значение этого угла наклона, как и в предыдущем случае.

Из фиг. 1 следует отметить, что пружина 62а первоначально удерживает цилиндр 72а в промежуточном положении, из которого он может перемещаться в любую сторону в зависимости от относительных величин давлений, передаваемых на цилиндры 64′ и 64″. Большая площадь поперечного сечения поршень 63 обеспечивает положение наклонной пластины +α _max в момент переключения, несмотря на противодействующие давления в линиях 20, 32 и 33. При отключении линии 23 клапаном 51 угол наклона сразу уменьшается а передача крутящего момента происходит преимущественно или исключительно через механическую ветвь 4, 7, 34 силовой передачи.