Гидромеханический автомат: Робот? Вариатор? Гидромеханика? — какая АКП подойдет вам — журнал За рулем

Содержание

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.

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+Fтр , где m — масса автомобиля, Fтр — 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.

Страница не найдена — АКПП

Определение типа АКПП

Квалифицированному специалисту по силовым агрегатам не составит труда определить тип АКПП, однако, бывают ситуации,

Ремонт и обслуживание АКПП

Гидротрансформатор связывает АКПП и двигатель в транспортном средстве, поэтому чем раньше автовладелец обратит внимание

Ремонт и обслуживание АКПП

Дорогие читатели, сегодня мы поговорим о том, во сколько обойдется капитальный ремонт АКПП Шкода.

Ремонт и обслуживание АКПП

Часто случается так, что вы вините машину в поломке двигателя, некачественном топливе, которое залили

Определение типа АКПП

Квалифицированному специалисту по силовым агрегатам не составит труда определить тип АКПП, однако, бывают ситуации,

Масло для АКПП

Здравствуйте, дорогие читатели! Сегодня я хотел бы рассказать вам о замене масла в АКПП

Страница не найдена — АКПП

Все про автоматическую коробку передач

Чип тюнинг АКПП – улучшение работы коробки переключения передач. Вносятся изменения в электронный блок

Все про автоматическую коробку передач

Автовладельцы, которые недавно приобрели транспортное средство, ищут ответы у экспертов, опытных автолюбителей среди своих

Все про автоматическую коробку передач

Надеюсь, что ни у кого не пропадала задняя передача на АКПП, когда на вас

Масло для АКПП

Если не проводить замену масла в АКПП транспортного средства Рено Дастер, то в ближайшем

Ремонт и обслуживание АКПП

Ремонт «бублика» (гидротрансформатора) АКПП является самым серьезным по сравнению с другими блоками автоматической коробки

Масло для АКПП

Здравствуйте, дорогие читатели! Сегодня я расскажу о том, откуда появилось и каковы преимущества трансмиссионного

Страница не найдена — АКПП

Определение типа АКПП

Квалифицированному специалисту по силовым агрегатам не составит труда определить тип АКПП, однако, бывают ситуации,

Масло для АКПП

По старому регламенту производителя замена масла в АКПП Лэнд Крузер Прадо 120 проводилась после

Все про автоматическую коробку передач

Как управлять коробкой автомат и не поломать трансмиссию? В АКПП водитель подаёт команду, используя

Ремонт и обслуживание АКПП

Супротек для АКПП – это присадка, защищающая механические детали от износа. На рынке эта

Все про автоматическую коробку передач

Как ездить на автомате, чтобы избежать поломок и продлить ресурс агрегата? Вы покупаете машину

Ремонт и обслуживание АКПП

Случалось ли такое, что вам потребовалась замена робота на автомат на машине Тойота Королла?

Как правильно прогревать гидромеханический автомат? | Обслуживание | Авто

Во время морозов необходимо обязательно обращать внимание на автоматическую трансмиссию. При понижении температуры воздуха ниже -5 градусов она требует специальных мероприятий перед поездкой, а при -10 и -15 градусах подготовка к движению становится обязательной. Как это правильно делать?

Почему необходимо прогревать автомат?

Автоматическая коробка передач очень чувствительна к низким температурам. Критическими для нее становятся морозы ниже -15 градусов. Универсальное трансмиссионное масло теряет штатную текучесть, и коробка не может нормально работать в первые минуты после холодного старта. Водители чувствуют, как тяжело переводится селектор, реакции на газ становятся замедленными, трансмиссия переключается с небольшими рывками.

Загустевшее на морозе масло сказывается на работоспособности пакетов фрикционов, которые отвечают за переключения ступеней коробки. При поездках без прогревания они сильно изнашиваются, фрикционная пыль и стружка попадают в масло, загрязняют гидроблок, который приводит к проблемному переключению передач и может стать причиной выхода из строя маслонасоса АКПП.

Загустевшее масло в первые минуты поездки в морозы может провоцировать и повреждения гидротрансформатора.

В общем, прогрев для автомата в морозы обязателен. Однако самостоятельно без движения машины автомат прогревается намного хуже, чем механическая коробка с ручным управлением.

Прогревание в движении

Водители, ездящие на машинах с «механикой», чтобы прогреть мотор и трансмиссию, просто включают мотор, выходят из машины и ждут пока стрелка термометра системы охлаждения поднимется на одно-два деления. За пять минут они успевают взять щетку и смести снег с крыши и стекол. По возвращении в салон водители застают машину полностью готовой к поездке. В подобных условиях автомат не прогреется.

Дело в том, что при работе в режиме P (паркинг) момент от силового агрегата не подается на валы рабочих планетарных механизмов. Они остаются без вращения и принимают тепло только от мотора, который в первые минуты сам испытывает дефицит тепла.

Конечно, можно подождать, пока немного прогреется мотор, а затем включить коробку в режим D и аккуратно отправиться в поездку без резких разгонов и торможений. Первые несколько десятков метров будут для коробки трудными. Промерзший автомат начнет раскручивать шестерни, масло будет быстро нагреваться и прокачиваться по каналам смазки. Поэтому необходимо ехать на малом газу и исключать резкие скачки оборотов мотора. А через пять-десять минут трансмиссия достигнет рабочей температуры, и можно эксплуатировать автомобиль как обычно. Тем самым автомат хорошо прогревается только в движении.

Прогревание на месте

Между тем бывают случаи, когда требуется нагрузить коробку сразу после старта.

Это могут быть ситуации, когда двор запорошен снегом и для выезда с паркинга требуется сразу буксовать и давать на колеса максимальную тягу. Тут важен хороший прогрев. А как его получить?

Для прогревания коробки на стоячей машине необходимо поставить селектор в режим D или R, а затем удерживать машину тормозом в течение нескольких минут. Если колеса упираются в высокий бордюр, то тормоз можно не использовать, потому как машина не сможет преодолеть препятствие. Тогда момент от мотора пойдет в гидротрансформатор и будет перемешивать масло, которое быстро разогреется и начнет передавать тепло другим конструктивным частям коробки. Немного прогреются фрикционы и гидроблок с клапанами.

Нескольких минут достаточно, чтобы автомат согрел масло, вышел за пределы критических температур и был готов к нагрузкам. Далее можно штурмовать снежную целину, не боясь повредить коробку.

Правда, этот прием применим только по отношению к коробкам с гидротрансформатором. Преселективные роботы таких действий не любят, потому как конструктивно очень близки к механическим коробкам и могут прогреваться на холостых оборотах.

Гидромеханическая коробка автомат. Гидромеханическая трансмиссия

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.

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:

  1. Управляющие составляющие;
  2. Механическая коробка скоростей.


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.


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:

  1. Отсутствие переключения передач вручную;
  2. 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.

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. Переключение передач здесь производится автоматически либо полуавтоматически. Таким же образом устроена и гидромеханическая коробка передач погрузчика. Во время движения водитель не задействует педаль-сцепление. Все, что нужно — это акселератор и тормоз.

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 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 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 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 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 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.

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:

  1. гидротрансформатор;
  2. управляющие механизмы;

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:

  1. исключение ручного переключения передач;
  2. 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.



Гидромеханическая передача является комбинированной, в которой наряду с гидротрансформатором применяется ступенчатая коробка передач. Обычно такую коробку передач сокращенно называют ГМП или ГМКП.

Гидротрансформатор, как и гидромуфта был изобретен немецким профессором Германом Феттингером в начале прошлого века. Прежде чем найти применение на автомобилях, эти гидродинамические передачи использовались в судостроении.

На автомобилях ГМП впервые появилась в США — в 1940 г. коробка Hydramatic была установлена на автомобилях Oldsmobile . В настоящее время в США гиромеханическими коробками передач оснащаются почти 90 % легковых автомобилей, а также все городские автобусы и значительная часть грузовых автомобилей.
В Европе массовое применение гидромеханических коробок передач началось только в начале семидесятых годов прошлого века, когда эти передачи нашли применение в автомобилях Mercedes-Benz , Opel , BMW .

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 гидро¬трансформатором устанавливают специальную коробку передач, которая компенсирует указанные недостатки. Такая гидромеханическая передача является бесступенчатой и позволяет получить любое передаточное число в заданном диапазоне.

В гидромеханических передачах в основном применяются механические планетарные коробки передач, которые легко поддаются автоматизации, но иногда используют и вальные ступенчатые коробки передач с автоматическим управлением.

Устройство и работа гидротрансформатора, а также его отличие от гидромуфты подробнее рассмотрено .

В некоторых случаях гидротрансформатор устанавливается дополнительно к стандартному фрикционному сцеплению и ступенчатой коробке передач, при этом переключение передач происходит ручным способом.
В такой конструкции достаточно однодискового сцепления, так как оно служит только для отключения первичного вала коробки передач от турбинного колеса трансформатора при переключении передач, а плавность увеличения крутящего момента обеспечивает гидротрансформатор.
Достоинством такой передачи является относительная простота конструкции и управления по сравнению с автоматизированной передачей. Однако наиболее часто гидротрансформатор используется в сочетании двух- или трехступенчатой коробкой передач без стандартного фрикционного сцепления.
Коробки передач выполняются вальными или чаще планетарными. Управление переключением передач автоматическое или полуавтоматическое.

Двухступенчатая вальная коробка передач

Гидротрансформатор в сочетании с двухступенчатой вальной коробкой передач применяется в гидромеханической передаче автобуса ЛиАЗ-677М (рис. 1 ).
Она представляет собой редуктор с расположенными внутри него валами: первичным 3 , вторичным 11 и промежуточным 15 . Первичный вал связан с турбиной гидротрансформатора, а вторичный вал – с карданной передачей трансмиссии. Первая (понижающая) передача имеет передаточное число 1,79 , а вторая передача – прямая, т. е. ее передаточное число равно единице.

Особенностью такой коробки передач является то, что для включения передач наряду с зубчатой муфтой используются многодисковые муфты (фрикционы), работающие в масле.
Ведущие диски фрикционов – стальные, а ведомые – металлокерамические. Они устанавливаются на внутренних или наружных шлицах и имеют возможность незначительного перемещения в осевом направлении. В разъединенном положении пакет дисков удерживают пружины, сжимание дисков происходит от воздействия масла, подаваемого в цилиндр включения фрикциона.

При включении первой передачи срабатывает фрикцион 5 , который блокирует зубчатое колесо 4 с первичным валом 3 . Муфта 8 при этом смещается влево и блокирует зубчатое колесо 7 с вторичным валом 11 .
Крутящий момент передается через зубчатое колесо 4 первичного вала, зубчатые колеса 16 и 14 промежуточного вала и зубчатое колесо 7 на вторичный вал 11 . При включении второй передачи срабатывает фрикцион 6 , который блокирует первичный вал 3 с вторичным валом 11 . Муфта 8 устанавливается в нейтральное положение.

Для движения задним ходом муфта 8 перемещается в правое положение и блокирует зубчатое колесо 10 с вторичным валом 11 , затем включается фрикцион 5 . Крутящий момент передается через зубчатые колеса 4, 16, 13, 12, 10 на вторичный вал 11 коробки передач.

При включении фрикциона 2 происходит блокировка гидротрансформатора, когда турбинное и насосное колеса жестко соединяются друг с другом, и он переходит в режим гидромуфты.



Трехступенчатая планетарная коробка передач

В гидромеханических передачах наибольшее применение нашли планетарные коробки передач. Они обладают компактностью, пониженным уровнем шума при работе и длительным сроком службы. Переключение передач в них происходит практически без разрыва потока мощности.

Основным звеном планетарной коробки передач является планетарный ряд (рис. 2 ), состоящий из эпициклического (коронного) зубчатого колеса 1 , солнечного зубчатого колеса 2 , водила 3 и сателлитов 4 .
Оси сателлитов установлены на водиле и вращаются вместе с ним, т. е. они подвижны. В зависимости от того, какой элемент планетарного ряда является ведущим, а какой заторможен, происходит изменение передаточных чисел планетарного ряда.

Двухступенчатые коробки передач имеют один планетарный ряд. Многоступенчатые могут иметь два и более планетарных рядов, которые связаны друг с другом.
Торможение элементов планетарных рядов при переключении передач производится фрикционными муфтами (фрикционами) или ленточными тормозными механизмами.

Конструкция гидромеханической передачи легкового автомобиля, в которой гидротрансформатор сочетается с трехступенчатой планетарной коробкой передач представлена на рис. 3 .

Гидротрансформатор 1 состоит из трех колес с лопастями. Вал 2 турбинного колеса является ведущим валом коробки передач. Ведомый вал 12 коробки передач расположен соосно с ведущим валом. Коробка передач включает два одинаковых планетарных ряда 7 и 8 , три многодисковых фрикциона 5, 6, 9 и два ленточных тормозных механизма 4, 10 .

Переключение передач осуществляется включением фрикционов и тормозных механизмов в различных комбинациях (рис. 4 ).
В нейтральном положении включен тормозной механизм 10 (рис. 3 ) и сблокирована муфта 13 свободного хода. Ведомый вал 12 не вращается.

На первой передаче включены фрикцион 6 и тормозной механизм 10 , а также включена муфта 13 свободного хода. Эпициклическое зубчатое колесо планетарного ряда 8 вращается с угловой скоростью ведущего вала 2 , а солнечное зубчатое колесо заторможено, водило вращает эпициклическое зубчатое колесо планетарного ряда 7 , в котором солнечное зубчатое колесо также заторможено. Ведомым является водило этого ряда, выполненное заодно с ведомым валом 12 . Муфта свободного хода 13 включена.

На второй передаче включены фрикцион 5 и тормозной механизм 10 . Эпициклическое зубчатое колесо планетарного ряда 8 вращается свободно, а планетарного ряда 7 – с угловой скоростью ведущего вала 2 .
Так как солнечное зубчатое колесо заторможено, то вращается водило и ведомый вал 12 . Муфта свободного хода 13 включена.

На третьей передаче включены фрикционы 5 и 6 , а также тормозной механизм 10 . Эпициклическое зубчатое колесо и водило планетарного ряда 8 ведущие. С такой же угловой скоростью вращаются эпициклические зубчатые колеса и водило планетарного ряда 7 , т. е. ведущий и ведомый валы вращаются с одинаковой частотой.

На передаче заднего хода включен фрикцион 6 и тормозной механизм 4 . Водило планетарного ряда 8 заторможено, а эпициклическое зубчатое колесо ведущее.
Солнечное зубчатое колесо вращается в обратном направлении, в этом же направлении вращается солнечное зубчатое колесо планетарного ряда 7 . Так как эпициклическое зубчатое колесо планетарного ряда 7 заторможено, ведомым является водило, связанное с ведомым валом 12 .
Муфта свободного хода 13 заблокирована.



С появлением роботизированных коробок передач с двумя сцеплениями начало казаться, что дни гидромеханической АКПП сочтены — более простые, дешевые и эффективные «роботы» должны были вытеснить классический автомат. Но время шло, а автоматы никуда не исчезали – напротив, за последние годы они стали гораздо совершеннее.

Текст: Олег Карелов.

Основа гидромеханического автомата (впрочем, слегка пошатнувшаяся в последнее время, о чем чуть ниже) – это гидротрансформатор. Аналогично сцеплению в механической трансмиссии роль гидротрансформатора – передача крутящего момента от двигателя к коробке передач с возможностью проскальзывания, дабы автомобиль мог плавно тронуться с места. Однако на этом сходство с фрикционным сцеплением заканчивается – внутри гидротрансформатор устроен совсем иначе.

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.

Принцип его работы легко проиллюстрировать на следующем примере. Представим два вентилятора, установленные друг напротив друга. Если мы включаем один из них, то создаваемый им воздушный поток приводит в движения и второй вентилятор. Эта же идея реализована в гидротрансформаторе. В нем есть насосное колесо, вращаемое двигателем и создающее поток масла, и турбинное, связанное с валом коробки и воспринимающее давление потока. Разница с вентиляторами лишь в том, что насосное колесо осуществляет забор масла не с обратной стороны, а с передней центральной части, то есть является центробежным насосом. Отброшенное им вперед по внешнему контуру масло попадает на лопатки турбинного колеса, перенаправляется к центру и возвращается обратно. То есть циркуляция жидкости происходит фактически в замкнутом объеме между двух колес, что позволяет максимально их сблизить, уменьшив рассеяние потока и увеличив эффективность передачи крутящего момента.

Но самые интересные свойства гидротрансформатора связаны с наличием третьего колеса – реактора. Служит оно для воздействия на возвращающийся к насосному колесу поток и, соответственно, располагается в середине гидротрансформатора. Закреплено оно неподвижно, а потому попадающий на его лопатки поток создает направленную в обратную сторону силу реакции, которая дополнительно подкручивает турбинное колесо. Получается, что гидротрансформатор увеличивает крутящий момент на выходе! И чем больше разница в скорости вращения турбинного и насосного колеса, тем больше эта сила реакции потока, и тем значительнее увеличивается момент – в пределе он может умножаться в три раза. То, что нужно для уверенного старта с места, когда двигатель работает на оборотах холостого хода, а вал трансмиссии неподвижен.

Эти свойства гидротрансформатора – увеличивать крутящий момент и допускать долгое проскальзывание – вообще говоря, позволяют и вовсе обойтись без коробки передач. Например, BMW 750i 1986-го модельного года спокойно трогался с третьей передачи и на ней же достигал 250 км/ч! Но, конечно, такое под силу лишь избранным, да и то ценой ухудшения динамики и расхода топлива. Всем же остальным обойтись без механизма переключения трудновато.

В гидромеханическом автомате для изменения передаточного числа используются планетарные передачи. Это принципиально отличает его от механической трансмиссии с параллельными валами. В чем же преимущества такой конструкции? С планетарной передачей проще организовать автоматическую смену скоростей – для этого нужно лишь замыкать между собой отдельные её шестерни. Гораздо компактнее и сама передача – теоретически эта сборка из всего лишь пяти шестерен позволяет реализовать пять скоростей: 4 передних и 1 заднюю. И хотя на практике, вследствие конструктивных ограничений, приходится применять большее количество планетарный рядов, тем не менее, этот узел все равно остается очень небольшим.

Как он работает? В планетарной передаче есть три элемента: первый – центральная солнечная шестерня; второй — вращающиеся вокруг неё сателлиты – шестерни, чьи оси жестко связаны друг с другом; и третий — большое эпициклическое зубчатое колесо, обхватывающее сателлиты. Соответственно, процесс переключения здесь осуществляется установлением жесткой связи между двумя элементами из этой тройки или их блокировкой на корпус. Например, жесткое соединение солнечной шестерни и осей сателлитов дает прямую передачу – эпицикл уже не может проворовываться относительно них, и вся планетарная передача вращается как единое целое. Если же затормозить на корпус коробки оси сателлитов, то солнечная и эпициклическая шестерни начнут вращаться в разные сторону – получаем заднюю передач. И так далее.

Все эти торможения и блокировки осуществляются с помощью фрикционов и тормозных лент, а управляет ими сложная гидросистема, включающая в себя множество каналов, клапанов, гидроаккумуляторов и, конечно, насос, создающий давление масла. Эта гидравлика первоначально и реализовывала всю управляющую логику, причем опираясь всего на два параметра: нагрузку на двигатель и скорость автомобиля.

С распространением электроники в конце 80-ых годов автомат стал точнее оценивать условия движения. Например, он уже не будет нагружать слишком ранними переключениями еще непрогретый двигатель, а при смене передач учтет температуру собственного масла, то есть сделает поправку на его вязкость. Это особенно важно для обеспечения плавности переключения. Дело в том, что избежать провалов тяги позволяет так называемое перекрытие передач: включение следующей скорости, еще до выключения текущей передачи. Такой процесс требует точности: слишком малое перекрытие ведет к провалу тяги, а слишком большое – и вовсе резко затормозит автомобиль. Разумеется, электроника тут позволяет гораздо аккуратнее выдерживать необходимые моменты переключений. Увеличивает она и ресурс трансмиссии, корректируя работу в зависимости от степени износа. Но главное – она помогает улучшить экономичность.

Изначально гидромеханический автомат – далеко не самый эффективный способ передачи крутящего момента. Основные потери в нем связаны с гидротрансформатором – даже в установившемся режиме движения насосное и турбинное колесо проскальзывают относительно друг друга. Тратится энергия и на удерживание фрикционов и тормозных лент – масленый насос поддерживает давление в десятки атмосфер. В результате КПД автомата не превышает 85%, в то время как КПД механической коробки близок к 98%!

Чтобы улучшить этот показатель стали применять блокировку гидротрансформатора – на повышенной передаче, при достижении определенной скорости, встроенный фрикцион, похожий на обычное сцепление, жестко связывает турбинное и насосное колесо. Кстати, этот момент легко отследить по тахометру – обороты мотора слегка падают, будто включилась еще одна передача. В таком режиме КПД уже поднимается до 94%.

С развитием электронного управления блокировка гидротрансформатора стала производиться на всех передачах – фрикцион разжат лишь в момент старта и переключения скорости. При этом, правда, иногда страдает плавность переключений. Как показывает опыт наших замеров, многие современные автоматы уступают в этом плане старым моделям. Особенно это заметно на 6-ступенчатых моделях ZF – на их графике продольного ускорения отчетливо видно, как за одним провалом тяги в момент переключения следует второй рывок, вызванный уже блокировкой гидротрансформатора.

Некоторые пошли еще дальше. Инженеры Mercedes и вовсе отказались от гидротрансформатора – вместо него они стали применять сцепление. Правда, не сухое, как в механических трансмиссиях, а мокрое, выдерживающее более длительную пробуксовку. Замыкается оно в момент старта, и, соответственно, все переключения передач происходят при наличии жесткой связи коробки с двигателем. Это существенно поднимает требования к синхронизации процессов включения-выключения скоростей, но КПД возрастает до 97%, то есть сравнивается с показателями роботизированных механических коробок. Постоянное жесткое соединение с валом мотора означает и более линейные отклики на педаль газа, что востребовано в мощных спортивных моделях AMG.

Последняя же тенденция, которую уже нельзя не заметить – это рост числа передач. В середине прошлого десятилетия, когда появились 7-скоростные «роботы» с двумя сцеплениями, гидромеханический автомат явно отставал – 6-ступенчатые модели только начинали появляться. Но затем быстро последовали семи-, восьми скоростные, на подходе уже и 10-скоростные коробки. Разумеется, столь сложные агрегаты уже не отличаются надежностью и ресурсом – детали приходится сильно уменьшать в размерах, но зато по экономичности и разгонной динамике они обыгрывают механическую трансмиссию. Уступая последним в КПД, многоскоростные автоматы позволяют точнее удерживать мотор в оптимальном диапазоне оборотов, что и определяет, в конечном счете, динамические свойства автомобиля.

Многоступенчатость позволяет без ущерба для плавности ускорить и процесс смены передач, ведь перепад оборотов двигателя становится меньше. Впрочем, и раньше у автоматов не было проблем с быстродействием: например, 4-скоростная коробка ZF, устанавливаемая на BMW конца 80-ых годов, перещелкивала передачи за 0,3 с – среди протестированных нами автомобилей подобным быстродействием обладал только «робот» Porsche 911! Обычные же преселективные трансмиссии работают примерно в два раза медленнее.

Таким образом, у современного автомата практически нет слабых мест. Сохранив свои главные качества – плавность переключений и способность долгое время работать в режиме пробуксовки при движении на малых скоростях, он стал гораздо эффективнее и интеллектуальнее. Правда, пока все эти достижения доступны лишь на дорогих автомобилях – сложные, многоступенчатые автоматы, разумеется, и стоят немало, а потому сегмент недорогих моделей все-таки постепенно переходит на роботизированные коробки – в условиях борьбы за экономичность старые 4-, 5-скоростные автоматы уступают позиции. Но это лишь локальное поражение – в будущем гидромеханических коробок сомневаться не приходится.

26.11.2011


Коробка Автомат. Плюсы и минусы Роботизированной трансмиссии и Вариатора

Автоматическая коробка переключения передач, или АКПП — разновидность трансмиссии автомобилей, обеспечивающая автоматический выбор соответствующего текущим условиям движения передаточного числа. 

С чисто технической точки зрения, «автоматической» является любая разновидность коробки передач, в которой переключение передач осуществляется автоматически, без участия водителя. Однако исторически название «АКПП» закрепилось лишь за одной разновидностью таких коробок передач — гидромеханической планетарной коробкой передач. В последние десятилетия, наряду с классическими АКПП предлагаются и различные варианты механических коробок передач с автоматизированным переключением («роботы»). Используемая на некоторых автомобилях вариаторная передача разновидностью автоматической коробки передач не является, как и коробкой передач вообще — вариатор осуществляет изменение передаточного числа трансмиссии плавно, без каких либо фиксированных ступеней (передач), и, таким образом, является подвидом бесступенчатой трансмиссии.

Рассмотрим подробнее плюсы и минусы разновидностей АКПП

Классический гидромеханический автомат

Плюсы

  • Долговечность
  • Надежность
  • Простота конструкции
  • Сохранение ресурса двигателя

Минусы:

  • Повышенный расход топлива
  • Требует расхода масла

Роботизированная коробка передач (робот)

Плюсы:

  • Экономит топилво
  • Ускоряет разгон
  • Можно настроить под стиль езды водителя

Минусы:

  • Дороговизна ремонта
  • Задержка при переключении передач (особенно актуально для однодисковых роботов)
  • Меньшая надежность

Вариатор

Плюсы:

  • Плавность хода
  • Экономия топлива

Минусы:

  • Дороговизна ремонта
  • Сложность обслуживания
  • Требует особых условий эксплуатации

Ключевые слова: 

Опубликовано пользователем Valeratal

Гидромеханическое оборудование – IMPSA

Гидромеханическое оборудование

Гидромеханическое оборудование приводит в действие и регулирует поток воды до и после прохождения через генераторную установку.

Некоторые из продуктов включают:

  • Гибкие или съемные решетки.
  • Коффердамы.
  • Ворота распашные распашные.
  • Нагнетательные трубопроводы, трубки, бифуркаторы, трифуркаторы и т. д.
  • Радиальные ворота.
  • Откатные ворота.
  • Затворы с кольцевым уплотнением.
  • Струйные затворы.
  • Поворотные затворы.
  • Клапаны шаровые.
  • Клапаны с полой струей.
  • Плоские ворота.

Предыдущие номера:

Клапаны шаровые
PORCE III
Empresas Públicas de Medellín – Колумбия.

4 Клапаны сферические.
Диаметр: 2,6 м.

CBK PROJECT
CBK Power Company LTD – Th e Филиппины.

2 шаровых клапана
Диаметр: 2,55 м.

POTRERILLOS
Департамент окружающей среды и общественных работ, Аргентина

1 Клапаны сферические.
Диаметр: 1,6 м.


Поворотный затвор
POTRERILLOS
Департамент окружающей среды и общественных работ, Аргентина

1 Поворотный затвор.
Диаметр: 2,4 м.

POTRERILLOS
Департамент окружающей среды и общественных работ, Аргентина

4 Поворотный затвор.
Диаметр: 1,9 м.

SHILIN
Тайваньская энергетическая компания – Тайвань.

2 Поворотный затвор.
Диаметр: 1,5 м.

Клапаны с полой струей
POTRERILLOS
Департамент окружающей среды и общественных работ, Аргентина

1 Дроссельный клапан с нижним сливом.
Диаметр: 0,9 м.

POTRERILLOS
Департамент окружающей среды и общественных работ, Аргентина

1 Дроссельный клапан с нижним сливом.
Диаметр: 1,6 м.


Колесные ворота
ANTA
Furnas – Бразилия.

4 Аварийные заслонки для всасывающей трубы
Диаметр: 4,94 м.
Масляно-гидравлическое действие

SIMPLICIO
Furnas – Бразилия.

3 Аварийные затворы
Диаметр: 4,3 м.
Масляно-гидравлическое действие

PORCE III
Empresas Públicas de Medellín – Колумбия.

4 Затворы всасывающей трубы
Диаметр: 4.45 м.


Грили
PORCE III
Empresas Públicas de Medellín – Колумбия.

5 Всасывающие решетки
Диаметр: 5,9 м.

ANTA
Furnas – Бразилия.

4 Заборные решетки
Диаметр: 5 м.

SIMPLICIO
Furnas-  Бразилия.

6 Заборные решетки
Диаметр: 4,4 м.


Трубки и бифуркаторы
ДАРДАНЕЛОС
Гидроэлектростанция – Бразилия.

5 Напорный водовод длиной 468 м
Диаметр: 3,2 м.

PORCE III
Empresas Públicas de Medellín – Колумбия.

1 Напорный водовод длиной 40 м
Диаметр: 7,8 м.

SIMPLICIO
Furnas – Бразилия.

3 Нагнетаемые трубопроводы длиной 182 м
Диаметр: 4 м

 

Гидромеханика — обзор | ScienceDirect Topics

8.3 Технологии

Гидроэнергетика – это возобновляемый источник энергии, получаемый из потенциальной или кинетической энергии воды путем перемещения воды с более высоких до более низких отметок.Это проверенная, зрелая, предсказуемая, высокоэффективная и конкурентоспособная по цене технология. Гидроэнергетика имеет один из лучших коэффициентов преобразования среди всех известных источников энергии, для современных электростанций это обычно > 90% КПД, «вода на провод».

Гидроэлектростанция обычно включает в себя строительные конструкции для сбора, хранения и транспортировки воды, а также механические и электрические компоненты для преобразования энергии в механическую и электрическую энергию. Во время планирования и эксплуатации очень важно включать информацию о гидрологии, гидравлике и воздействии на окружающую среду вместе с информацией о социальных и политических проблемах, чтобы найти оптимальный проект.

Гидроэлектростанция обычно состоит из водозабора, «головы», состоящей из туннелей и/или труб, электростанции с электрическим и механическим оборудованием («Элмек») и, наконец, «нижней части», состоящей из туннелей и/или труб. или трубы к выходу. Он может включать или не включать плотину и резервуар для хранения воды. Три основных компонента оборудования Elmek: турбина(ы), генератор(ы) и трансформатор(ы). Кроме того, будет много других компонентов, таких как задвижки и клапаны, электронное оборудование для управления работой станции, силовые кабели, распределительные устройства и подключения к сети.

Гидроэлектростанция почти всегда предназначена для использования доступной воды и напора, и было разработано много различных типов турбин; наиболее распространенными являются турбины Пелтона и Фрэнсиса для ситуаций с высоким и средним напором и турбины Каплана и Лампы для систем с низким напором и большим потоком. Примеры типичных кривых эффективности для этих турбин показаны на рис. 8.2. Эффективность сильно зависит от относительного расхода; поэтому очень важно иметь возможность бежать как можно ближе к «лучшей точке» большую часть времени.Для русловой электростанции с большим разбросом притока это может быть затруднительно, если установлена ​​только одна турбина. Увеличение количества турбин позволит повысить эффективность работы, но также будет означать увеличение затрат.

Рис. 8.2. Эффективность турбины в зависимости от относительного расхода для пяти различных типов турбин [6].

С увеличением доли ветряных и солнечных электростанций также будет расти давление на гидроэлектростанции, чтобы они брали на себя больше ответственности за балансировку нагрузки и работу за пределами диапазона максимальной эффективности.Сегодня становится все более важной темой исследований разработка турбин, которые позволят работать в более широком диапазоне расходов, сохраняя при этом эффективность на приемлемом уровне.

8.3.1 Классификация проекта гидроэлектростанции

Гидроэлектрические проекты обычно классифицируются на четыре основных типа:

Run of River (ROR)

Хранение (резервуар) на основе

Гидроаккумулирующие сооружения

Прямые технологии (гидрокинетические)

Гидроэнергетические проекты также можно классифицировать по размеру (пико, микро, малый, большой) и напору (низкий, средний и высокий), но нет четкого консенсуса по классификации по размеру проекта (установленная мощность, МВт) или напору из-за различий в политике в разных странах.Классификация по размеру административна проста, но в некоторой степени произвольна: такие понятия, как «малая» или «крупная ГЭС», не являются технически или научно строгими показателями воздействия, экономики или других характеристик [1]. Гидроэнергетические проекты охватывают континуум в масштабе от единиц < 1 кВт до мегапроектов, таких как «Три ущелья» в Китае, с установленной мощностью 22,5 ГВт (22 500 000 кВт) и годовой выработкой 93,5 ТВтч [7].

8.3.2 Русловые гидроэлектростанции

Русловые гидроэлектростанции – это электростанции, на которых имеется небольшое количество воды или не предусмотрено ее хранение; он вырабатывает электроэнергию из имеющегося стока реки.Такие станции могут иногда включать в себя краткосрочное хранилище или «пондаж» с некоторой емкостью хранения в диапазоне от нескольких часов до ежедневной гибкости в адаптации выработки к профилю спроса. Профиль выработки будет в основном определяться условиями естественного стока реки или профилем сброса из водохранилища выше по течению, если оно является частью каскада. При отсутствии каких-либо прудов или водохранилищ выше по течению выработка полностью зависит от стока и обычно имеет значительные ежедневные, месячные, сезонные и годовые колебания.

8.3.3 Накопительные гидроэлектростанции

Накопительные гидроэлектростанции включают плотину и резервуар для сбора воды, которая хранится и сбрасывается позже, когда это необходимо. Вода, хранящаяся в резервуарах, обеспечивает гибкость для выработки электроэнергии по требованию и снижает зависимость от изменчивости притока. Очень большие водохранилища могут хранить приток в течение месяцев или даже лет, но обычно они предназначены для сезонного хранения, для снабжения водой в засушливые сезоны. Аккумулирующие гидроэлектростанции более гибкие, чем RoR-станции, и могут эксплуатироваться для обеспечения базовой нагрузки, а также пиковой нагрузки за счет возможности отключения и повторного запуска в короткие сроки, в зависимости от потребности в энергосистеме.Учитывая их способность контролировать потоки воды, водохранилища часто строятся как многоцелевые системы, обеспечивающие дополнительные преимущества, такие как защита от наводнений, водоснабжение, орошение, навигация и отдых. Основным преимуществом гидроэлектростанций с аккумулированием является их способность накапливать большие объемы энергии и реагировать на переменные требования нагрузки, от краткосрочных (ежедневных пиков) до еженедельных и сезонных колебаний. Такие резервуары становятся все более важными и ценными также для хранения энергии из других возобновляемых источников энергии, таких как энергия ветра и солнца.

8.3.4 Гидроаккумулирующие электростанции

В гидроаккумулирующих электростанциях (ГАЭС) вода перекачивается из нижнего резервуара в верхний, когда выработка электроэнергии превышает потребность, и выпускается обратно из верхнего резервуара через турбины для выработки электроэнергии когда спрос превышает предложение. И водохранилищные ГЭС, и ГАЭС хранят потенциальную энергию в виде надземной воды для выработки электроэнергии по требованию. Разница в том, что PSP могут брать энергию из сети, чтобы перекачивать воду на более высокий уровень, а затем возвращать энергию обратно в сеть позже, когда это необходимо.Этот цикл может происходить несколько раз в день. КПД туда-обратно (накачка-генерация) обычно высокий, от 75% до 85%. В настоящее время гидроаккумулирование составляет 99 % «сетевого» хранения электроэнергии [8]. Некоторые проекты PSH также могут иметь естественный приток к верхнему водохранилищу, что увеличит выработку. Энергия, накопленная в PSH, прямо пропорциональна объему воды, хранящемуся в верхнем резервуаре, и перепаду высот между резервуарами. Традиционно PSH использовались для обеспечения пиковой мощности в течение дня и позволяли крупным электростанциям и атомным электростанциям работать с почти постоянной нагрузкой.

Еще одним важным преимуществом PSH является их способность взаимодействовать с другими переменными возобновляемыми источниками энергии, такими как энергия ветра и солнца. Установки PSH могут накапливать избыточную энергию в периоды сильного ветра или высокой инсоляции, а также обеспечивать резервный резерв, которым можно немедленно управлять в периоды, когда другие переменные источники энергии недоступны.

8.3.5 Прямые (гидрокинетические) гидроэлектростанции

Энергия в русле может быть получена за счет движения (кинетической энергии) воды в реках, ручьях и каналах, а также за счет приливов и океанских течений.Эта технология отличается от традиционных гидроэлектростанций, которые полагаются на перепад высот (напор) между впуском и выпуском. Гидрокинетические устройства размещаются непосредственно в потоке текущей воды, а энергия извлекается с помощью турбин, подобных тем, которые используются в приливных установках или в океане. Основное отличие от океанских течений состоит в том, что речное течение является однонаправленным. Кинетическая энергия текущей воды преобразуется в механическую энергию, которая приводит в действие генератор для производства электроэнергии.Поскольку он питается от кинетической энергии, а не от потенциальной энергии, он также известен как турбина с нулевым напором. Таким образом, для работы этого устройства не требуются плотины и / или главный дифференциал; русло реки остается в своем естественном состоянии. До сих пор очень немногие из этих электростанций были введены в эксплуатацию на реках, но они представляют собой интересную альтернативу для использования энергии большого количества ручьев и каналов, где традиционные низконапорные ГЭС не могут быть использованы.

Гидромеханическое оборудование — Hydropol

Водосливы
Меньшие размеры с пружинным управлением, более крупные водосливы различных размеров с гидравлическим управлением, включая серводвигатели и гидроприводы с управляющим масляным трубопроводом

Резиновые плотины/водосливы
анкерное крепление, водяные насосы или системы воздушных компрессоров, в т.ч.фитинги, трубопроводы и контрольно-измерительные приборы

Нижние выпускные отверстия

Клапаны Джонсона и полые струйные клапаны , с электрическим или гидравлическим приводом, включая серводвигатели и гидравлические приводные устройства с управляющим масляным трубопроводом.

Плавучие заграждения
Стальные сварные плавучие конструкции.

Решетки грубого помола, щитки для защиты от льда
Решетки стержневые больших размеров

Решетки решетчатые
Решетки вертикальные или горизонтальные решетчатые преимущественно из прямоугольных или крыльевых профильных стержней, соединенные в единые поля размерами до 8 х 10 м, неограниченной габаритной длины , различные отверстия, отвечающие современным строгим экологическим требованиям, самоочищающиеся коандовые сетки.

Машины для очистки стеллажей различных типов
Цепные, телескопические, двуплечие, канатно-проволочные, всех типов стационарные или передвижные.
Протертые или промытые конвейеры для мусора, контейнеры для мусора, включая агрегаты с гидравлическим приводом.

Приемная арматура
Хранение ворот, поручней, лестниц, крышек и т.п. 
Заборные лаги, перемещаемые стационарно или передвижно, из сварных металлоконструкций, пескоструйная обработка, металлизация, покраска, размеры от 1 х 1 м до 8 х 10 м, напор до 50 м вод.в.

Шлюзовые затворы с механическим или гидравлическим приводом
Шлюзовые затворы с гидравлическим приводом, включая сервоприводы и гидравлические приводные устройства с управляющим маслопроводом, размерами от 1 х 1 м до 8 х 10 м, напор до 50 м вод. ст.

Затворы поворотные
Ду 500 — Ду 4 000, Ру 2,5 — Ру 25, запорные на полном ходу, с механическим, электрическим или гидравлическим приводом, поворотные затворы с гидравлическим приводом, включая сервоприводы и гидроприводы с маслопроводом управления.

Краны шаровые и шаровые
Ду 250 — Ду 2 500, Ру 6 — Ру 63, с системой мягкого уплотнения металл-металл или с уплотнительными кольцами с гидравлическим приводом, закрывающиеся при полном расходе, с механическим, электрическим или гидравлическим приводом приводы, клапаны с гидроприводом, в том числе серводвигатели и гидроприводы с маслопроводом управления.

Трубопроводы/затворы
DN 250 — DN 4 000, PN 2,5 — PN 63, из различных материалов, т.е. стали, ковкого чугуна, стеклопластика, полиэтилена высокой плотности, прямых труб, отводов, отводов, переходников, ответвлений, ответвлений, фланцев, деформационные и демонтажные швы и т.д.

Краны
Мостовые мостовые краны 5 — 80 т, козловые краны 5 — 20 т, полиспасты 1 — 10 т.

Гидромеханическое оборудование | Гидроэнергия

Турбины Фрэнсиса

Технические характеристики:

  • Напор до 250 м
  • Мощность до 10 МВт

Для широкого диапазона напора и больших объемов потока наши турбины Фрэнсиса можно разделить:

  • Вертикальное исполнение в спиральном корпусе
  • Версия с вертикальным валом
  • Версия с горизонтальной спиралью
  • Корпус и крышки из нержавеющей стали в соответствии с требованиями к системам питьевой воды

 Francis_Turbines_Hidroenergija2017.пдф

 

Турбины Пелтона

Технические характеристики:

  • Напор до 800 м
  • Мощность до 25 МВт

Спектр турбин Пелтона можно разделить на следующие категории:

  • Горизонтальная ось с 1-3 соплами
  • Вертикальная ось с 3–6 форсунками, конструкция с камерой высокого давления
  • Вертикальная ось с 3-6 форсунками с распределителем
  • Форсунки с внутренним или внешним приводом
  • Опционально корпус и распределитель из оцинкованной или нержавеющей стали

Пелтон_Турбины_Гидроэнергия2017.пдф

 

Турбины Каплана

Технические характеристики:

  • Напор до 20 м
  • Диаметр рабочего колеса до 2500 мм

Наш ассортимент турбин Каплана для более низких напоров и больших расходов можно разделить на:

  • От 3 до 6 направляющих лезвий
  • Двойной и одинарный регулируемый
  • Устройство с лампой и PIT
  • С редуктором
  • С генераторами PMG

 

 

 

Автоматика и регулирование

Сердцем системы автоматизации является программируемый логический контроллер.Он собирает всю необходимую информацию и контролирует процесс с помощью предустановленной программы.

ComAp разработал единый контроллер с ПЛК и всеми периферийными устройствами. Он имеет удаленный доступ через Интернет, все средства диагностики, регистратор, человеко-машинный интерфейс, локальную и удаленную систему Scada для персональных компьютеров, смартфонов и интернет-браузеров.

Гидроэнергия д.о.о. внедрили эти контроллеры для гидроэлектростанций и разработали одну из самых стабильных и надежных систем автоматизации в единой системе.

                                     Automation_and_Regulation_Hidroenergija2017.pdf

 

Аксессуары

Гидроэлектростанция является стратегически важным для нашего общества объектом. Желая работать во всех экстремальных и пограничных условиях, мы уделяем внимание каждой детали в относительно сложной системе технологических процессов. По этой причине мы планируем, собираем и тестируем практически все компоненты и очень мало оставляем на совпадения в эксплуатации в течение срока службы электростанции.

  • Клапаны шаровые
  • Впускные трубы
  • Байпасные системы
  • Редукционные клапаны
  • ГПУ
  • Мостовые краны

 

Гидромеханическое оборудование

Забота об окружающей среде, природе и экологии, по мнению многих, является самой важной проблемой на нашей планете.
Очистка воды напрямую связана со сроком службы турбин, как и работы по техническому обслуживанию водозаборного и механического, а также электрического оборудования.
На основании вышеперечисленных аргументов мы предлагаем уникальные решения:

  • Рыбные тропы
  • Переливные системы для требуемого биологического минимума
  • Очиститель мусора и мусорных стеллажей
  • Откидные затворы, радиальные затворы, раздвижные затворы и затворы с нижним выпуском
  • Клапанная камера
  • Гидравлические или электрические приводные системы

 

 

 

 

 

 

 

Гидромеханическое оборудование | www.pfeifer.info

Все остальные рынки
PFEIFER Seil- und Hebetechnik GmbH
Dr.-Karl-Lenz-Strasse 66
DE-87700 Мемминген
Тел. +49 8331 937-301
Факс +49 8331 937-123
Электронная почта [email protected]
Интернет www.pfeifer.info
Материнская компания/головной офис
Германия
PFEIFER Seil- und Hebetechnik GmbH
Dr.-Karl-Lenz-Strasse 66
DE-87700 Мемминген
Тел. +49 8331 937-181
Факс +49 8331 937-123
Электронная почта [email protected]
Интернет www.pfeifer.info
Материнская компания/головной офис
Россия
ООО «ПФАЙФЕР Канати и Подъемные Технологии»
Октябрьская набережная, д. 104, корпус 23
RU-193079 Санкт-Петербург
Тел.+7 812 740 12-24
Факс +7 812 493 48-21
Электронная почта [email protected]
Интернет www.pfeiferrussia.ru
Сервисный центр
США
PFEIFER Wire Rope & Lifting Technology Inc.
2023 Humble Westfield
US-Houston, TX 77037
Тел. +1 832 827 2923
Факс +1 281 784 2903
Электронная почта [email protected]
Интернет www.pfeifer.us.com
Сервисный центр
Китай
PFEIFER Steel Wire Rope (Shanghai) Co., Ltd.
Building 1, No. 366 Chen Xiang Road, Nanxiang Town, Jiading District
CN-Shanghai 201802
Industrieseile/Промышленные канаты
Тел. +86 21 56 77 80 06
Факс +86 21 56 77 92 29
Электронная почта [email protected]
Веб-сайт www.pfeifer.com.cn
Филиал по сбыту
Великобритания
PFEIFER Rope & Tackle Ltd.
Unit 1A1, Marchwood Industrial Park, North Road
GB-Southampton SO40 4BL
Тел. +44 23 8066-5470
Факс +44 23 8066-5471
Электронная почта [email protected]
Интернет www.pfeifer-rt.com
Филиал по сбыту
Россия
ООО «ПФАЙФЕР Канати и Подъёмные Технологии»
Пыжевский переулок, д. 25, стр. 1, офис 108
RU-119017 Москва
Тел. +7 495 363 01-27
Факс +7 495 363 01-28
Электронная почта [email protected]
Интернет www.pfeiferrussia.ru
Филиал по сбыту
Испания
PFEIFER Cables y Equipos de Elevación S.L.
Авда. de los Pirineos, 25 – Nave 20, Сан-Себастьян-де-лос-Рейес
ES-28703 Мадрид
Тел.+34 91 659-3185
Факс +34 91 659-3139
Электронная почта [email protected]
Интернет www.pfeifer.es
Филиал по сбыту
США
PFEIFER Wire Rope & Lifting Technology Inc.
600 Industry Drive
US-Hampton, VA 23661
Тел. +1 757 825 2544
Факс +1 757 825 2546
Электронная почта [email protected]
Интернет www.pfeifer.us.com
Филиал по сбыту
Объединенные Арабские Эмираты
PFEIFER Middle East Wire Rope & Lifting Technology FZE
Джебель-Али, свободная зона 1, RA08UA07, почтовый ящик 263081
AE-Dubai
Тел. +971 4 883-8445
Факс +971 4 883-8446
Эл.
Филиал по сбыту

Гидро-Куэнц

ИДЕАЛЬНОЕ СОЧЕТАНИЕ ИННОВАЦИЙ И ОПЫТА

На протяжении десятилетий компания Kuenz оснащает гидроэлектростанции в Европе и Северной Америке технически совершенными высококачественными гидромеханическими изделиями.Сочетание опыта и ноу-хау делает Куэнца экспертом в этой области.

Машинами для очистки мусорных стеллажей и крановыми системами собственного производства компания Kuenz дополняет гидромеханическое оборудование для гидравлических стальных конструкций, создавая идеально скоординированную общую концепцию.

Гидропродукты

СКАЧАТЬ БРОШЮРЫ

ПРОФИЛЬ КОМПАНИИ

Kuenz является признанным лидером инноваций в производстве кранов и гидромеханического оборудования и предлагает клиентам по всему миру продуманную и высококачественную продукцию.

ГИДРОМЕХАНИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Десятилетия опыта делают компанию Kuenz лучшим поставщиком гидромеханического оборудования в Европе и Северной Америке.

ТРКМ

Обладая более чем 50-летним опытом, Kuenz предлагает индивидуальные решения по очистке мусорных стеллажей для эффективной работы предприятия.

ТРКМ Н-200

Откройте для себя первую настраиваемую систему для гидравлических мусороуборочных машин.

ИСТОРИИ УСПЕХА

ГЭС РАЙНФЕЛЬДЕН, D/CH

Energiedienst AG полагается на надежного партнера Kuenz для замены старейшей крупной гидроэлектростанции в Европе.

ЛИМБЕРГ II, АВСТРИЯ

На крупнейшей в Европе строительной площадке гидроэлектростанции компания Kuenz реализовала техническую задачу в высокогорной местности.

КОПСВЕРК II, АВСТРИЯ

Vorarlberger Illwerke доверяет своим стальным конструкциям хорошо зарекомендовавшего себя местного партнера.

HPP GAMP, АВСТРИЯ

Для реконструкции гидроэлектростанции в Гампе компания Kuenz установила полную гидравлическую систему стальных конструкций, включая очистку граблями …

HPP ROTT, АВСТРИЯ

Куэнц спроектировал и построил гидромеханическое оборудование для гидроэлектростанции Ротт.

У вас есть вопросы или вам нужно индивидуальное решение?

После десятилетий работы в отрасли Куэнц понимает, что каждый проект уникален. В игру вступают технические требования, местные правила и сотни других переменных. Вот почему мы не ограничиваемся готовыми решениями и предлагаем нашим клиентам полностью индивидуальную и индивидуальную концепцию. Мы используем весь спектр нашего опыта для анализа проблемы, разработки решения и его эффективного внедрения.

Гидромеханическая концепция, есть ли электрическая модернизация?

Первоначально эта новостная статья была написана на испанском языке. Он был автоматически переведен для вашего удобства. Были предприняты разумные усилия, чтобы обеспечить точный перевод, однако автоматический перевод не идеален и не предназначен для замены человека-переводчика. Оригинал статьи на испанском языке можно посмотреть на сайте El concepto hidromecnico, mejora al elctrico?

Husky выражает свою точку зрения

Husky
(Технический отдел)08.01.2003

Электрические или гидравлические форсунки?

Часто, когда говорят о преимуществах электрических машин по сравнению с древними коленными машинами с гидравлическим приводом или машинами полностью гидравлического действия.Однако последние достижения в области гидравлической техники и новые более эффективные технические машины не рассматриваются (рис. 1). Топливный новый гибрид Hylectic от Husky, сочетающий гидравлическую и механическую концепции с электрическим шпинделем, обеспечивает высокую эффективность использования всех машин с полностью электрическим приводом, энергии, а также предлагает другие преимущества, такие как большая защита пресс-формы, сокращение времени цикла. и более быстрый впрыск.

В последние годы значительно возросло использование электроприводов, что поставило под сомнение господство гидравлических приводов.Возникает вопрос: где реальные выгоды?

Тщательный анализ показывает, что электроприводы примерно на 10% эффективнее современных гидравлических приводов, использующих двигатели и насосы переменного рабочего объема непрерывного действия.

Преимущество электроприводов в том, что они не расходуют энергию, когда есть потребность. Вместе с тем использование двигателей с регулируемой частотой вращения агрегатов для приложений с длительным циклом или более эффективных с водяным охлаждением позволяет значительно снизить потребление энергии гидравлическими системами.

С другой стороны, электрическая машина должна использовать отдельный двигатель для каждой оси. Однако гидравлические системы позволяют разделить мощность, производимую комбинацией отдельных мотор-бомба. Однако с системой электропривода Hylectic использовал небольшую гидравлическую систему, потому что вам не нужно передавать мощность на фазу пластификации.

Необходимо также учитывать, что в электрических машинах использовались механические устройства, такие как распределительные ремни, приводные цепи или шпиндели из шариков, для преобразования вращательного движения электрической системы в линейное движение.Для линейных применений с высокой нагрузкой и скоростью размер и стоимость таких механизмов становятся действительно непомерно высокими, тогда как один недорогой гидравлический цилиндр может более чем удовлетворить те же самые требования и, кроме того, потребует минимального обслуживания, более низкой стоимости и более высокой скорости.

Наконец, поскольку хранение электроэнергии не является экономически целесообразным проектом, электропривод должен быть достаточно мощным, чтобы соответствовать требованиям значений Crest для каждой функции. Напротив, размер двигателя гидронасоса может быть значительно уменьшен за счет использования аккумуляторов.

Экономит энергию?

Энергозатраты на изготовление детали в процессе литья под давлением обычно составляют примерно от 2 до 5 процентов от общей стоимости. Но в большинстве приложений даже большее снижение энергопотребления не приводит к существенной экономии средств.

Поскольку предприятия коммунального обслуживания обычно взимают более высокие ставки за максимальную интенсивность потребления энергии, растущие требования к значениям мощности Crest электродвигателей в приложениях с высокой нагрузкой, например, в процессе впрыска, могут представлять собой дополнительные затраты энергии.

У Hylectic небольшая разница в энергоэффективности по сравнению с электрической машиной больше, чем снижение, предусмотренное для повышения производительности и меньшего обслуживания пресс-формы.

Подробнее

Впрыск

Фаза впрыска состоит из линейного движения с высокой нагрузкой и скоростью. Электрические машины совершают вращение двигателя в линейное движение через различные элементы трансмиссии. Эти элементы становятся очень громоздкими и дорогими из-за повышенных требований к мощности.По этой причине электрические агрегаты больше подходят для небольших применений.

В настоящее время использование электропривода для процессов узлов впрыска более целесообразно при умеренных размерах шпинделей менее 60 мм при значениях кВт (см. рис. 1).

Электрические машины с размером шпинделя более 60 мм требуют более дорогих (часто сдвоенных) приводов.

Однако для применений, требующих высокой скорости (> 400 мм/с) и мощности (> 75 кВт), гидроаккумуляторные агрегаты увеличивают производительность и эффективность, одновременно снижая требования к максимальной мощности (рис. 2). .

Рисунок 1: Блок гидромеханического запирания

Рисунок 2: Гибридный узел впрыска

Пластификация

Примерно пятьдесят процентов потребляемой машиной энергии используется в процессе пластификации смолы. Осуществляется вращательное движение, требующее незначительной смены пары, за исключением небольшого значения гребня в момент пуска на месте. Электропривод может экономично выполнять эту функцию для шпинделей диаметром не более 135 мм (примерно 150 кВт).Однако выше этого размера агрегаты с электроприводом становятся слишком громоздкими и менее эффективными на уровне стоимости, чем агрегаты с гидравлическим приводом.

Используя электропривод для пластификации, машина Hylectic оправдала половину потенциальной энергоэффективности, требуемой для машин полностью электрического действия.

Закрытие

Все электрические машины используют блок закрытия колена, который требует, чтобы блок привода обеспечивал быстрое линейное движение и усилие, повышенное до закрытия системы.Однако закрытие коленных узлов имеет следующие ограничения:

Чувствительность ограничена для защиты формы из-за применения застежки общей массы во время контакта с формой.

Требуется регулировка механического закрытия по высоте при смене гипса.

Неравномерное распределение нагрузки из-за положения коленей вызывает отклонение плиты, поэтому необходимо увеличить тоннаж для осуществления компенсации.

На параллельность тарелок влияет допуск, установленный в колене и регулировке стойки, а также несоответствующая поддержка подвижной тарелки, что приводит к колебаниям тарелки.

Максимальная карьера ограничена размером блюда.

В гидромеханической машине закрытие узла осуществляется с помощью цилиндра Sprint (1,5 мм), который потребляет мало масла и, следовательно, мало энергии.

Отдельный цилиндр карьера должен быть достаточно большим, чтобы иметь возможность ускорять подвижную пластину и преодолевать трение. В машине Hylectic использование линейных подшипников резко снижает это трение, а также потребность в смазке. Здесь то, что есть небольшая разница в энергии между карьерой электрическим или гидравлическим приводом.

Удаление куска

Необходимое линейное движение для удаления куска обычно требует форс-мажора на начальном этапе. Кроме того, механические удары, которые обычно случаются в конце гонки, могут нанести ущерб электроприводу. По этой причине это типичное применение, в котором гидравлический цилиндр является более простым и экономически эффективным решением.

Функция стержней

Как и на этапе выталкивания куска, роль стержней дает общая мощность гидроагрегата.Когда существующая пресс-форма с гидравлическим приводом стержней используется в электрической машине, необходимо использовать внешний гидравлический силовой агрегат, либо двигатели должны быть преобразованы в дорогостоящие электрические сердечники.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.