Файл: Стесин С.П. Гидродинамические передачи учебник.pdf

метры гидромеханической коробки передач и режимы переключе­ ния следует выбирать так, чтобы исключить работу гидротранс­ форматора в области, где к. п. д. его низок. Ниже приведены дан­ ные, характеризующие диапазон механических коробок передач для грузовых автомобилей, городских автобусов и легковых авто­ мобилей:

Чтобы гидромеханическая трансмиссия работала достаточно эффективно, необходимо использовать силовой диапазон, который

80%. При проектировании гидромеханической трансмиссии обычно считается заданным силовой диапазон Ксл, в котором к. п. д. гидро­

V кР83-80

Кроме того, необходимо, чтобы при переходе на режим гидро­ муфты к. п. д. гидротрансформатора был выше т)Р 8 0 . В комплекс­

Соотношение (137) показывает, что при заданном общем си­ ловом диапазоне диапазон механической коробки передач опре­

увеличиваются потери в гидромеханической коробке передач. Кроме того, увеличение коэффициента КРа0 способствует умень­ шению числа переключений, что повышает долговечность транс­ миссии. Наибольшие значения KPSQ = 1,8н-2,0 имеют мало­ прозрачные гидротрансформаторы с Я = 1,35-^-1,5. Поэтому для

283

родских автобусов и грузовых автомобилей частоту вращения п10

мобиля целесообразно введение блокировки гидротрансформатора на высших передачах.

Выбор параметров гидротрансформатора для легкового авто­ мобиля отличается некоторыми особенностями. Легковой автомо­ биль в противоположность грузовому большую часть времени работает на высших передачах без преобразования момента, т. е. на режиме гидромуфты. С учетом этого следует выбирать пара­ метры гидротрансформатора и его размеры. Кроме того, на лег­ ковых автомобилях обычно устанавливаются двигатели с большой частотой вращения вала (nN = 4000-^5000 об/мин).

При использовании малопрозрачного гидротрансформатора для лучшего использования мощности пришлось бы выбирать частоту вращения на входе п10 = 2500-f-3500 об/мин. Однако это привело бы к снижению комфортабельности из-за шумной работы двигателя при трогании автомобиля, а также сопровождалось бы снижением топливной экономичности вследствие увеличенного скольжения на режиме гидромуфты. По этим причинам, как пока­ зывает опыт, на легковых автомобилях целесообразно использо­ вать прозрачные гидротрансформаторы с относительно малым

шить скольжение на режиме гидромуфты, что способствует повы­ шению топливной экономичности. Одновременно для повышения последней, на легковых автомобилях (например, в США) пере­ даточное число главной передачи уменьшают на 15—20% по сравне­ нию с его значением при использовании механической ступенчатой коробки передач. Возможность уменьшения передаточного числа главной передачи на автомобилях с гидропередачей обусловлена следующим.

При использовании уменьшенного числа главной передачи на автомобилях с механической коробкой значительно увеличивает­ ся число переключений, что усложняет труд водителя и увеличивает износ агрегатов автомобиля. В случае применения комплексного гидротрансформатора при увеличении сопротивления движению происходит переход с режима гидромуфты на режим гидротранс­ форматора. В результате этого отпадает необходимость в увели­ чении числа переключений.

В случае блокировки насоса и турбины можно несколько уве­ личить частоту вращения входного вала, так как в этом случае режим блокировки отсутствует. Вместе с тем при увеличенной частоте вращения достигается лучшее использование мощности двигателя, поэтому применение блокировки более целесообразно

285

на легковых автомобилях со сравнительно меньшей удельной мощностью. На легковых автомобилях производства США, обла­ дающих сравнительно высокой удельной мощностью двигателя, блокировка гидротрансформатора отсутствует.

В табл. 14 приведены данные, характеризующие современный опыт применения одноступенчатых комплексных гидротрансформа­ торов на автомобилях различных типов. Многоступенчатые ком­ плексные гидротрансформаторы, выполненные по схемам, пока­ занным на рис. 158, не получили практического применения. Это

шенствования их характеристик можно считать возможным при­ менение этих гидротрансформаторов на городских автобусах с достаточно большой удельной мощностью. В этом случае можно было бы применять гидротрансформатор без механического ре­ дуктора, что привело бы к упрощению трансмиссии. Однако уста­ новка этих гидротрансформаторов на дорожно-строительных ма­ шинах и на промышленных тракторах некоторых типов возможна.

Многотурбинные гидротрансформаторы (рис. 159) получили также ограниченное распространение. Они используются главным образом на легковых автомобилях, обладающих относительно большой удельной мощностью, и строительных погрузчиках (США). Положительное свойство этих передач — полное отсутствие толч­ ков при разгоне (повышенная комфортабельность) в связи с тем, что у них не применяется переключение передач при помощи фрик­ ционных элементов. Кроме того, упрощается система управления трансмиссией по сравнению с известными гидромеханическими коробками передач, где для переключения имеется сложная авто­ матическая система.

Многотурбинные гидротрансформаторы можно было бы ис­ пользовать и на городских автобусах некоторых типов, обладаю-

286

щйх достаточной удельной мощностью, в том Случае, есЛи пре­ образующие свойства окажутся достаточными без применения до­ полнительного механического редуктора. К недостаткам много­ турбинных гидротрансформаторов следует отнести значительную сложность конструкции. Так, фирмы Бюик и Шевроле прекра­ тили выпуск гидромеханических трансмиссий «Флюит-Питч» и «Турбоглайд» с многотурбинными гидротрансформаторами. Вместо

а — гидротрансформатор с муфтой свободного хода внутри круга циркуляции; б — гидро­ трансформатор с колесами реакторов, соединенными жестко и установленными на одной муфте свободного хода; в — гидротрансформатор с тремя реакторами и турбинами, соеди­ ненными через муфту свободного хода; / — насос; 2 — турбина первой ступени; 3 — пер­ вое колесо реактора; 4 — турбина второй ступени; 5 — второе колесо реактора; 6,7 —

муфты свободного хода; 8 — третье колесо реактора

них выпускаются гидромеханические коробки передач «Тур- бина-300» и «Турбина-400», включающие трехколесный гидротранс­ форматор с двух-или трехступенчатой коробкой передач. Таким образом, сложность конструкций многотурбинных гидротранс­ форматоров и недостаточно высокая экономичность на данном этапе развития не позволяют им успешно конкурировать с гидро­ механическими коробками передач, выполненными по обычной схеме. Несмотря на это, дальнейшее совершенствование много­ турбинных гидротрансформаторов и развитие их конструкций представляет интерес, как одно из возможных направлений, связанных с созданием бесступенчатой трансмиссии для автомо­ билей и строительно-дорожных машин.

В качестве примера конструкции комплексного автомобиль­ ного гидротрансформатора рассмотрим гидротрансформатор ЛГ-340 (рис. 160), разработанный в НАМИ совместно с ЛАЗом и пред­ назначенный для городских автобусов ЛАЗ и ЛИАЗ с двигателями мощностью 36,8—132,5 кВт и крутящим моментом 343—490 H-м .

Рабочие колеса выполнены литыми из алюминиевого сплава. Насос через пальцы, вставленные в резиновые втулки, которые располагаются в корпусе маховика, приводится во вращение от коленчатого вала двигателя. Ступица насоса соединяется с его корпусом при помощи болтового соединения и опирается на роли­ ковый подшипник. С другой стороны насос опирается через за-

287