Гидродинамическая передача

Гидродинамические передачи, используемые в современных транспортных средствах, разделяются на гидромуфты, гидротрансформаторы и комплексные передачи. При этом комплексные передачи на одних режимах работы обладают свойствами гидротрансформатора, а на других — свойствами гидромуфты.

Основное различие между гидромуфтой и гидротрансформатором состоит в том, что первая позволяет плавно изменять угловую скорость ведомого вала и передавать крутящий момент без его трансформации, а второй при изменении частоты вращения ведомого вала автоматически изменяет крутящий момент в зависимости от приложенного к ведомому валу сопротивления.

Гидромуфта состоит из насосного и турбинного колес, расположенных в заполненном маслом общем кожухе. Насосное колесо крепится к валу двигателя, а турбинное — к ведомому валу гидромуфты. Между двумя этими колесами жесткая кинематическая связь полностью отсутствует, а мощность передается с помощью масла, которое циркулирует между насосным и турбинным колесом.

Гидротрансформаторы автоматически и непрерывно изменяют в значительных пределах крутящий момент на ведомом валу.

В гидротрансформаторах между насосным и турбинным колесом, в отличие от гидромуфты, устанавливают дополнительное реакторное колесо, которое жестко соединяется с картером. Реакторное колесо устанавливается между выходом из турбинного колеса и входом в насосное колесо и предназначено для изменения направления движения потока масла таким образом, чтобы оно совпало с направлением вращения насосного колеса. При этом неизрасходованная энергия масла не тормозит насосное колесо, как это происходит в гидромуфте, а, наоборот, помогает его вращению, что позволяет передавать насосному колесу дополнительную энергию.

Изменение крутящего момента на ведомом валу гидротрансформатора в зависимости от угловой скорости этого вала происходит по закону, близкому к характеристике двигателя постоянной мощности. При этом режим работы двигателя изменяется незначительно. В результате таких ухищрений более полно используется мощность двигателя и обеспечивается стабильность его работы при изменениях в широких пределах внешнего сопротивления движению автомобиля.

Комплексная гидропередача, как уже говорилось, объединяет в одном агрегате гидромуфту и гидротрансформатор. Она состоит из насосного, турбинного и реакторного колес. Однако реакторное колесо, в отличие от гидротрансформатора, соединяется с картером не жестко, а через обгонную муфту. Такое решение обеспечивает автоматический переход гидродинамической передачи с режима гидротрансформатора на режим гидромуфты и обратно.

Отсутствие жесткой кинематической связи между валом двигателя и ведущими колесами машины обеспечивает пуск двигателя и остановку машины без выключения передачи в коробке передач. Наличие такой связи устраняет вероятность того, что заглохнет двигатель как по неопытности водителя, так и вследствие внезапного возрастания внешнего сопротивления, при котором может произойти полная остановка автомобиля.

Плавность передачи тягового усилия в случае использования гидропередачи повышает проходимость автомобиля при движении по грунтам с плохими сцепными свойствами.

Поскольку гидродинамические передачи не пропускают крутильные колебания от двигателя в трансмиссию, то повышается надежность и долговечность агрегатов моторно-трансмиссионной установки автомобиля. Лопастные колеса гидропередачи (насосное, турбинное, реакторное) практически не изнашиваются.

К сожалению, гидромеханические трансмиссии по сравнению с обычной механической трансмиссией имеют несколько меньший КПД. Значительные внутренние потери энергии в гидродинамических передачах вызывают необходимость установки соответствующих радиаторов для охлаждения масла.

Несмотря на то, что гидротрансформатор и комплексная гидропередача изменяют передаваемый от двигателя крутящий момент в соответствии с изменением внешней нагрузки, трансмиссия автомобиля должна включать в себя коробку передач. К сожалению, применяемые гидродинамические передачи могут изменять величину передаваемого крутящего момента лишь в 2-3 раза, что недостаточно для движения автомобилей в различных дорожных условиях.

Запись опубликована в рубрике Полезные сведения. Добавьте в закладки постоянную ссылку.