Гидромеханическая трансмиссия: Гидромеханическая трансмиссия | что это такое, устройство, принцип работы

Содержание

Гидромеханические коробки передач.


Гидромеханические коробки передач




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 здесь.

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.

***

Управление гидромеханической коробкой передач


Главная страница


Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Гидродинамические и гидромеханические трансмиссии.


Бесступенчатые трансмиссии

Гидродинамические и гидромеханические трансмиссии




В гидродинамической трансмиссии преобразование и передача мощности происходят за счет динамического (скоростного) напора жидкости. Устройством, которое позволяет осуществлять такое преобразование является гидротрансформатор.

Следует отличать гидротрансформатор от гидромуфты – гидротрансформатор способен не только передавать крутящий момент, но и изменять его величину, а гидромуфта лишь передает крутящий момент от ведущего (насосного) колеса ведомому (турбинному) колесу посредством потока жидкости.
Конструктивное отличие гидротрансформатора от гидромуфты заключается в наличии у гидротрансформатора реактора – неподвижного колеса с лопатками, способного изменять направление потока жидкости, передающего крутящий момент от насосного колеса к турбинному.

Гидротрансформатор (рис. 1) состоит из трех колес с радиально расположенными криволинейными лопастями: насосного колеса 4, которое через корпус 2 связано с коленчатым валом 1 двигателя, турбинного колеса 3, соединенного с выходным валом 7, и реактивного колеса 5, установленного на неподвижном пустотелом валу 6. Корпус гидротрансформатора заполнен маловязким маслом.

При вращении коленчатого вала масло, заполнившее промежутки между лопастями насосного колеса, под действием центробежных сил перетекает от внутренних краев лопастей к внешним, и совершая сложное движение, перемещается к турбинному колесу, воздействуя на его лопасти.
Ударяясь о лопасти турбинного колеса, масло отдает часть накопленной кинетической энергии, и поэтому турбинное колесо начинает вращаться в том же направлении, что и насосное.
От турбинного колеса масло поступает к лопастям реакторного колеса, изменяющим направление струй масла, а затем к внутренним краям лопастей насосного колеса.

Таким образом, часть масла циркулирует по замкнутому контуру: насосное колесо – турбинное колесо – реакторное колесо и опять – насосное колесо. При этом угловая скорость турбинного колеса оказывается меньше угловой скорости насосного колеса, поскольку имеет место «проскальзывание» ведущего колеса относительно ведомого, которое тем больше, чем выше нагрузка на выходном валу.
«Проскальзывание» колес гидротрансформатора обусловлено потерями кинетической энергии на трение между слоями масла и при перемещении масла по сложной траектории между колесами.

«Отставание» турбинного колеса от насосного приводит к тому, что поток жидкости начинает отклоняться от круговой траектории после удара о лопатки неподвижного реакторного колеса. При этом направление движения потока масла изменяется, и лопасти турбинного колеса принимают поток жидкости под более крутым углом, т. е. плечо вращающей силы возрастает, следовательно, возрастает и передаваемый гидротрансформатором крутящий момент.
Как только частота вращения насосного и турбинного колес выравниваются, поток жидкости начинает циркулировать по спиральной траектории, и крутящий момент, передаваемый от ведущего колеса к ведомому тоже выравнивается.
Затем опять появляется эффект «проскальзывания» колес и трансформатор начинает работать в режиме увеличения передаваемого крутящего момента.




Очевидно, что увеличение передаточного числа гидротрансформатора напрямую зависит от того, насколько ведомое (насосное) колесо отстает от ведущего (турбинного), т. е. от значения приложенной к выходному валу нагрузки. Таким образом, гидротрансформатор обладает свойством бесступенчатого и автоматического регулирования крутящего момента на выходном валу в зависимости от приложенной к нему нагрузки. При этом двигатель продолжает работать в заданном режиме, или незначительно от него отклоняясь.
Степень увеличения крутящего момента в гидротрансформаторе называется коэффициентом трансформации, а соотношение угловых скоростей валов насосного и турбинного колес называется передаточным отношением гидротрансформатора.

Между двигателем и трансмиссией в такой передаче нет жесткой связи, а лишь гидравлическая связь, поэтому гидротрансформатор сглаживает возникающие динамические нагрузки, благодаря чему значительно повышаются показатели надежности и долговечности деталей и узлов трансмиссии, двигателя и автомобиля в целом.

Однако у гидротрансформаторов относительно низкий максимальный КПД (0,85..0,9) и незначительный коэффициент трансформации (2…4). Поэтому в некоторых конструкциях с целью резкого повышения КПД предусматривается блокировка гидротрансформатора, при которой насосное и турбинное колесо жестко соединяются друг с другом во время работы.
Кроме того при отклонении нагрузки от номинальной значение КПД гидротрансформатора резко снижается.

Чтобы компенсировать эти недостатки и во время работы использовать зону наибольшего значения КПД, а также повысить передаваемый момент, гидротрансформатор комбинируют с элементами механической трансмиссии – сцеплением и ступенчатой коробкой передач или только с многоступенчатой коробкой.
Дальнейшая передача крутящего момента на ведущие колеса автомобиля осуществляется посредством карданной передачи и ведущими мостами. Такая комбинированная трансмиссия называется гидромеханической.

Автомобили с гидромеханической трансмиссией имеют значительно лучшую проходимость за счет плавного изменения силы тяги ан колесах при движении и, особенно, при трогании с места. Существенным преимуществом автомобилей с гидромеханической трансмиссией является возможность движения с очень малыми скоростями и даже полной остановки машины с работающим двигателем и включенной передачей.

Гидромеханическую трансмиссию применяют в машинах, работающих при значительных и частых изменениях нагрузки, например, городских автобусах. Но сложность конструкции, значительные масса и габариты, а также стоимость таких передач ограничивают применение гидромеханических трансмиссий в конструкциях автомобилей.

***

Вариаторные и гибридные трансмиссии


Главная страница


Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Как устроена коробка-автомат с гидротрансформатором — ДРАЙВ

Не падайте в обморок, ничего сложного здесь нет. Сейчас всё растолкуем. Но сначала давайте определимся с терминологией. Дело в том, что многие по ошибке автоматической коробкой передач называют два агрегата, соединённых воедино: собственно саму коробку и гидротрансформатор.

Гидротрансформатор состоит из двух лопастных машин — центробежного насоса и центростремительной турбины. Между ними расположен направляющий аппарат — реактор. Насосное колесо жёстко связано с коленчатым валом двигателя, турбинное — с валом коробки передач. Реактор же, в зависимости от режима работы, может свободно вращаться, а может быть заблокирован при помощи обгонной муфты.

Полезная энергия в гидротрансформаторной трансмиссии расходуется на перелопачивание (и нагрев) масла гидротрансформатором. Также немало энергии «жрёт» насос, который создаёт рабочее давление в управляющих магистралях. Отсюда более низкий КПД. Именно по этой причине механические роботизированные коробки и вариаторы более предпочтительны.

Гидротрансформатор является идеальным демпфером крутильных колебаний и способен гасить сильные толчки, которые передаются от двигателя на трансмиссию и наоборот. Это, кстати, очень благоприятно сказывается на ресурсе двигателя, трансмиссии и ходовой части. Но хлопот гидротрансформатор тоже может принести массу. Например, он не позволяет завести автомобиль с «толкача».

Передача крутящего момента от двигателя к коробке передач осуществляется потоками рабочей жидкости (масла), которая отбрасывается лопатками насосного колеса на лопасти колеса турбинного. Между насосным колесом и турбиной обеспечены минимальные зазоры, а их лопастям придана специальная геометрия, которая формирует непрерывный круг циркуляции рабочей жидкости. Так что получается, что жёсткая связь между двигателем и трансмиссией отсутствует. Это обеспечивает работу двигателя и остановку автомобиля с включённой передачей, а также способствует плавности передачи тягового усилия.

Схема устройства гидротрансформатора

Масло в гидротрансформаторе двигается по такой вот замысловатой траектории. Чтобы увеличить скорость и повысить крутящий момент на турбинном колесе, реактор блокируется. Правда, при этом КПД передачи несколько снижается.

Надо сказать, что по описанной выше схеме работает гидромуфта, которая просто передаёт крутящий момент, не трансформируя его величину. Чтобы изменять момент, в конструкцию гидротрансформатора введён реактор. Это такое же колесо с лопатками, но оно, имея связь с картером (корпусом) коробки передач, не вращается (заметим, до определённого момента). Лопатки реактора расположены на пути, по которому масло возвращается из турбины в насос, и они имеют особый профиль. Когда реактор неподвижен (гидротрансформаторный режим), он увеличивает скорость потока рабочей жидкости, циркулирующей между колёсами. Чем выше скорость движения масла, тем выше его кинетическая энергия, тем она большее оказывает воздействие на турбинное колесо. Благодаря этому эффекту момент, развиваемый на валу турбинного колеса, удаётся значительно поднять.

Гидротрансформатор ZF и многодисковое сцепление Sachs, блокирующее насосное и турбинное колёса.

Представьте себе стандартную ситуацию — передача в коробке уже включена, а мы стоим на месте и жмём себе на педаль тормоза! Что происходит в этом случае? Турбинное колесо находится в неподвижном состоянии, а момент на нём в полтора-два раза выше (в зависимости от конструкции) того, что развивает двигатель на этих оборотах. Кстати, момент на выходном валу гидротрансформатора будет тем больше, чем будут выше обороты двигателя. Стоит отпустить педаль тормоза, и автомобиль тронется. Разгон будет продолжаться до тех пор, пока момент на колёсах не сравняется с моментом сопротивления движению машины.

Алюминиевый селектор управления автоматической трансмиссией BMW X5.

Когда турбинное колесо приближается по оборотам к скорости вращения насосного колеса, реакторное колесо освобождается и начинает вращаться вместе с двумя «напарниками». В этом случае говорят, что гидротрансформатор перешёл в режим гидромуфты. Так снижаются потери, и увеличивается КПД гидротрансформатора.

А поскольку в некоторых случаях надобность в преобразовании крутящего момента и скорости отпадает, в определённые моменты гидротрансформатор и вовсе может быть заблокирован при помощи фрикционного сцепления. Этот режим помогает довести КПД передачи практически до единицы, проскальзывание между лопаточными колёсами в этом случае исключено по определению.

Но представьте себе такую ситуацию. Вы едете по прямой с постоянной скоростью и вдруг начинаете подниматься в горку. Скорость автомобиля начнёт падать, а нагрузка на ведущие колёса увеличится. На это изменение тут же отреагирует гидротрансформатор. Как только станет уменьшаться частота вращения турбины, реакторное колесо начнёт автоматически затормаживаться, в результате скорость циркуляции рабочей жидкости возрастёт, что автоматически приведёт к увеличению крутящего момента, который будет передаваться на вал от турбинного колеса (читай на колёса). В некоторых случаях увеличившегося момента хватит для того, чтобы преодолеть подъём без перехода на низшую передачу.

Поскольку гидротрансформатор не может преобразовывать скорость вращения и передаваемый крутящий момент в широких пределах, к нему присоединяют многоступенчатую коробку передач, которая, вдобавок ко всему, способна обеспечить и реверсивное вращение (иными словами — задний ход). Те коробки, которые работают в паре с гидротрансформаторами, обычно включают в себя ряд планетарных передач и имеют много общего с привычными нам «ручными» коробками.

Когда передача работает в режиме повышения частоты, двигатель вращает водило. Выходной вал передачи при этом соединён с солнечной шестернёй, в это время кольцевая шестерня зафиксирована.Если кольцевую шестерню отпустить и в это время при помощи фрикциона её зафиксировать относительно водила, передача получится прямой.Передача получается понижающей в том случае, когда движок приводит в действие солнечную шестерню, и при этом водило зафиксировано. Мощность при этом снимается с кольцевой шестерни.

В механической коробке шестерни находятся в постоянном зацеплении, при этом ведомые — свободно вращаются на вторичном валу. Включая какую-либо передачу, мы механически блокируем соответствующую шестерню на ведомом валу. Работа автоматической коробки передач построена на таком же принципе. Но планетарные передачи (или редукторы) имеют некоторые интересные особенности. Они включают в себя несколько элементов: водило, сателлиты, солнечную и кольцевую шестерни.

Планетарная передача

Приводя во вращение одни элементы и фиксируя другие, такие редукторы позволяют менять передаточные отношения, то есть скорость вращения и передаваемое через планетарную передачу усилие. Приводятся планетарные передачи от выходного вала гидротрансформатора, а их соответствующие элементы фиксируются при помощи фрикционных лент или фрикционных пакетов (в механической коробке эту роль играют синхронизаторы и блокирующие муфты).

Планетарные передачи. Водило (1), сателлиты (2), шлицы солнечной шестерни (3).

Включается передача следующим образом. На фрикцион давит гидравлический толкатель, который в свою очередь приводится в действие давлением рабочей жидкости, той самой, что используется в гидротрансформаторе. Давление это создаётся специальным насосом, а распределяется оно между соответствующими фрикционами передач под неусыпным контролем электроники при помощи специальной системы электромагнитных клапанов — соленоидов в соответствии с алгоритмом работы коробки.

Пакеты фрикционов состоят из нескольких колец — неподвижных и подвижных. Они свободно вращаются друг относительно друга до тех пор, пока не возникнет необходимость включить передачу. Гидравлический толкатель зажмёт фрикционы тогда, когда в соответствующей магистрали будет создано рабочее давление. Подвижные элементы фрикциона, жёстко связанные, например, с водилом планетарной передачи, будут застопорены, водило остановится, передача включится.

Существенное отличие АКПП от обычных механических коробок заключается в том, что передачи в них переключаются практически без разрыва потока мощности. Одна выключилась, другая почти в тот же момент включилась. Сильные рывки при переключениях практически исключены, поскольку их гасит уже упомянутый выше гидротрансформатор. Хотя, надо отметить, современные коробки со спортивной настройкой не могут похвастать плавной работой. Толчки при их работе обусловлены более быстрой сменой передач: такой расклад позволяет отыграть некоторое количество времени при разгоне, но приводит к ускоренному износу фрикционов. На трансмиссии и ходовой части в целом это тоже сказывается не лучшим образом.

Автоматическая трансмиссия Audi Q7

В автоматических трансмиссиях первого поколения системы управления были целиком гидравлическими. В дальнейшем гидравлику оставили только в качестве исполнительной части системы управления, задавать же алгоритм работы стала электроника. Благодаря ей возможно реализовывать различные алгоритмы работы коробки — режим резкого ускорения, спортивный, экономичный, зимний…

Одна из последних разработок компании ZF — восьмиступенчатая гидромеханическая коробка передач. Как сообщают сами создатели, коробка позволяет экономить до 6% топлива по сравнению с аналогичными шестиступенчатым «автоматом» и 14% по сравнению с пятиступенчатым. Всё логично, большое количество передач позволяет увеличить время, при котором двигатель работает в наиболее «эффективном» режиме и удельный расход топлива минимален. Теряется время на лишние переключения? Совсем немного.

В спортивном режиме, например, тяга двигателя используется на все сто процентов. Включение каждой последующей передачи происходит при частотах коленчатого вала, близких к частотам, на которых развивается максимальный крутящий момент. При дальнейшем ускорении частота вращения коленчатого вала доводится до максимальных значений, при которых двигатель развивает максимальную мощность. И так далее. Автомобиль в этом случае развивает значительно большие ускорения по сравнению с теми, что осуществляются при работе «экономичной» или «нормальной» программ.

Управляющие клапаны гидравлического блока управления.

На большинстве современных автомобилей с автоматической трансмиссией те или иные алгоритмы управления активизируются в зависимости от манеры вождения. Электроника адаптирует работу тандема двигатель-трансмиссия самостоятельно. Компьютер, анализируя информацию от многочисленных датчиков, принимает решение о переключении передач в те или иные моменты, в зависимости от требуемого характера переключений. Если манера движения размеренная и плавная, контроллер делает соответствующие поправки, при которых двигатель не выводится на мощностные режимы работы, что положительно сказывается на расходе топлива. Как только водитель «занервничал» и начал чаще и резче нажимать на педаль газа, искусственный интеллект тут же понимает, что ускорения и разгоны нужно производить резвее, и силовой агрегат сразу же начнёт работать по «спортивной» программе. Если же водитель станет педалировать плавно, «умная» электроника переведёт коробку и двигатель в штатный режим работы.

Шестиступенчатая трансмиссия полноприводной Audi A8

Всё большее количество автомобилей оснащается коробками, в которых наряду с автоматическим предусмотрен и полуавтоматический режим управления. Здесь команды на переключение передач даёт водитель, а сами переключения обеспечивает система управления. Но это совсем не означает, что электроника позволит вам сильно разгуляться. Часто скорость перехода с одной передачи на другую в этом режиме увеличивают, но многие производители, заботясь о ресурсе силового агрегата, время переключений оставляют таким же, как в автоматическом режиме. Машиностроители называют эти системы по-разному — Autostick, Steptronic, Tiptronic.

Американцы любят устанавливать селектор автоматической трансмиссии на рулевую колонку. Европейцы и японцы ставят их на центральный тоннель.

Кстати, с недавних пор некоторые АКПП можно тюнинговать. А возможно это стало благодаря перепрограммированию блоков управления двигателем и коробки. В угоду скорости разгона в программе управления АКПП меняют моменты перехода с передачи на передачу и существенно сокращают время переключений.

На новом Mitsubishi Lancer управлять коробкой в ручном режиме можно и при помощи селектора, и посредством удобных магниевых подрулевых переключателей.

Электроника из года в год становится всё умнее. Компьютеры научили анализировать степень износа фрикционов и генерировать соответствующее давление, необходимое для включения каждой муфты. Регистрируя давление, можно прогнозировать степень износа фрикционных дисков, а следовательно, и коробки в целом. Блок управления постоянно контролирует исправность системы, записывая в свою память коды неисправностей тех элементов, в которых происходили сбои в процессе работы.

Четырёхступенчатая коробка и гидротрансформатор Hydra-Matic 2002 4T65-E (M76) концерна GM в составе силового агрегата устанавливаются на автомобиле поперечно.

В некоторых форс-мажорных случаях блок управления начинает работать по обходной программе. Обычно в аварийном режиме в коробке передач запрещаются все переключения, и включается какая-либо одна передача, как правило, — вторая или третья. Эксплуатировать, в этом случае автомобиль не рекомендуется (да и не получится), но доехать своим ходом до мастерской программа поможет.

Все типы коробок способны доставлять радость владельцам автомобилей своей службой при пробеге в 200 тысяч километров с лишним. Но есть одно «но» — безотказная работа возможна при правильной эксплуатации и регулярном квалифицированном ТО.

Режимы автоматической трансмиссии

«P» — parking. В этом режиме все передачи выключены, выходной вал КПП и «ветка» трансмиссии, связанная с ведущими колёсами, заторможены блокирующим механизмом коробки. При работающем двигателе ограничитель частоты вращения коленчатого вала срабатывает гораздо раньше, чем при разгоне. Такая «защита от дурака» не позволяет «перекручивать» мотор и без толку перелопачивать трансмиссионную жидкость.

«R» — reverse, по-русски — задний ход.

«N» — нейтраль. В этом режиме двигатель и ведущие колёса не связаны. Автомобиль может двигаться накатом, его можно также буксировать без вывешивания ведущей оси.

Режим «D» или «Drive» разрешает движение. В этом режиме смена передач осуществляется автоматически.

«S», «Sport», «PWR», «Power» или «Shift» — спортивный режим. Самый динамичный и самый расточительный. При разгонах двигатель «загоняется» в режим максимальной мощности. Скорость перехода с одной передачи на другую (в зависимости от конструкции и программы) может быть увеличена. Двигатель в этом случае всегда находится в тонусе, как правило, работая на оборотах, которые не ниже тех, на которых развивается максимальный крутящий момент. Забудьте об экономичности.

«Kick-down» — режим, в котором осуществляется переход на пониженную передачу для осуществления интенсивного ускорения, например, при обгоне. Резкий подхват происходит за счёт того что двигатель выводится в режим максимальной отдачи, и за счёт большего передаточного отношения понижающей передачи. Чтобы трансмиссия перешла в этот режим, по педали газа нужно хорошенько топнуть. В трансмиссиях более старшего поколения для срабатывания «кикдауна» нужно было обязательно нажать педаль газа, что называется, «в пол» до характерного щелчка.

При работе в режиме «Overdrive» или «O/D» повышающая передача будет включаться чаще, переводя двигатель на пониженные обороты. «Овердрайв» обеспечивает экономичное передвижение, но его активация может привести к существенной потере в динамике.

«Norm» реализует наиболее сбалансированный режим движения. Переключения на повышающие передачи, как правило, происходят по достижении средних оборотов и на оборотах несколько выше средних.

Если поставить селектор напротив «1» (L, Low), «2» или «3», ваша коробка не будет переходить выше выбранной передачи. Режимы востребованы в тяжёлых дорожных условиях, например, при движении по горным дорогам, при буксировке прицепа или другого автомобиля. В этом случае двигатель может работать в области средних и высоких нагрузок без перехода на повышающую передачу.

«W», «Winter», «Snow» — так называемый «зимний» режим работы АКПП. В целях предотвращения пробуксовки ведущих колёс трогание с места осуществляется со второй передачи. Дабы не спровоцировать лишние проскальзывания, переход с одной передачи на другую в этом случае тоже может осуществляться более мягко и при более низких оборотах. Разгон при этом может быть не слишком динамичным.

Наличие значков «+» и «-» определяет совсем не полюсность, а возможность ручного переключения передач. Разные производители «перемешивать» передачи позволяют по-разному: селектором управления АКПП, кнопками на руле или подрулевыми переключателями… В этом режиме электроника не позволит перейти на те передачи, которые, по её мнению, неуместны в данный момент. При работе со знаками «сложения» и «вычитания» скорость смены ступеней не будет выше той, что определена программой в режиме «Sport». Достоинство ручного режима — возможность действовать на опережение.

Почему Komatsu использует в линейке два вида трансмиссии: гидростатическую и гидромеханическую

Какой должна быть трансмиссия бульдозеров: гидростатической или гидромеханической? Какая из них удобнее в работе, для каких целей? Это один из давних споров между пользователями и даже между производителями техники. Komatsu решила этот спор, использовав в линейке бульдозеров оба варианта, но в технике разного назначения. И вот почему.

Для начала сравним, как работают обе системы.

Гидромеханическая трансмиссия — это гидротрансформатор плюс обычная шестеренчатая коробка передач. Автоматическая, как на бульдозерах Komatsu 16-й серии, или с переключением в ручном режиме, как на бульдозерах 12-й серии. Ключевой элемент — гидротрансформатор, который преобразует и увеличивает тягу относительно тяги, которую выдает двигатель. Например, если двигатель выдает 100 Н·м, то на выходе из турбинного колеса получаем тягу до 240 Н·м. Это огромный плюс гидромеханики, но в этом и ее проблема. Такой режим трансформации достигается только при высокой степени пробуксовки гидротрансформатора, когда турбинное колесо стоит, а насосное очень быстро крутится. При этом возникают внутренние потери на трение жидкости внутри гидротрансформатора, резко снижается КПД. Зато тяга максимальна.

В гидростатике два ключевых элемента: насос, который преобразует энергию двигателя в движение жидкости, и гидромотор, который приводит в движение гусеницы. Гидротрансформатора нет, то есть тяга меньше, зато выше КПД.

Из этого следует разница в назначении машин с этими типами трансмиссии.

Бульдозеры с гидромеханикой — это инструмент для тяжелых работ, где требуется высокая тяга. В первую очередь это горная промышленность, работа в карьерах. Максимальная тяга часто полезна и для тяжелых строительных работ, например при подготовке площадок для кустовых месторождений, то есть при работе на мерзлом грунте. Это бульдозеры Komatsu D65EX-16, D155A-5, D275A-5, D375A-6.


Тяжелый бульдозер Komatsu D375A-6 трудится на известняковом карьере в Дании

Ниша бульдозеров на гидростатике — дорожные и коммунальные работы. Специфика задач в этих видах деятельности требует максимальной маневренности и экономичности техники. При постоянных передвижениях с относительно малой нагрузкой себестоимость работы техники на гидростатической трансмиссии будет ниже, например из-за меньшего расхода топлива. Поэтому модели Komatsu для строительства дорог и городских работ оснащены насосами и гидромоторами. Это D39EX/PX-22 и D37EX/PX-22.

Но есть модель, техническое решение которой вызывает самые бурные обсуждения как минимум потому, что это самая распространенная, популярная модель в линейке бульдозеров Komatsu. Это D65-16 в спецификациях EX/PX/WX.

Двадцатитонный D65 — универсал. Он популярен у строителей в нефтегазовой сфере, его можно встретить на песчаных, щебеночных и угольных карьерах, его используют в дорожном строительстве и даже порой на крупных городских проектах. Причем часто, если у компании — владельца техники есть сразу несколько проектов, бульдозер переводят с одной задачи на другую и он продолжает эффективно трудиться. Например, из карьера — на строительство дороги. И в D65 стоит гидромеханическая коробка передач.

Часть стандартных работ, где обычно задействован «шестьдесят пятый», — это именно те работы, про которые выше говорилось, что на них чаще используют технику с гидростатикой. Вот, например, видео, где на дорожных работах бок о бок трудятся Komatsu D65EX-12 с гидромеханической коробкой передач и машина примерно этого же класса от другого производителя (на гидростатике).

Бульдозер Komatsu D65EX-12 на дорожных работах рядом с машиной на гидростатике

Давайте обозначим критерии, по которым можно сравнить эффективность эксплуатации на схожих задачах машин с разными типами трансмиссии:

  • производительность
  • экономичность в работе
  • надежность
  • ремонтопригодность
  • затраты на эксплуатацию

Производительность бульдозеров

На вскрыше скальной породы гидромеханика однозначно полезнее гидростатики. На задачах, где не требуется максимальное тяговое усилие, у гидростата с замкнутым контуром значительно выше КПД за счет меньших потерь энергии. Эксплуатанты отмечают и большую управляемость: бульдозер может поворачивать во время перемещения грунта. Но это могут делать и бульдозеры на гидромеханике с гидросистемой поворота HSS, например D65EX-16.


Экономичность

При цикличных перемещениях с коротким плечом гидростатика выигрывает. 

При постоянном движении с определенной скоростью гидромеханика оказывается экономичнее.

Ресурс трансмиссии и общая надежность техники

Гидростатическая трансмиссия — более сложная система. Если просто сравнить ресурс насоса и гидротрансформатора,- последний оказывается более надежным. Но все зависит от производителя, оператора и механиков. Качественный гидронасос при грамотной эксплуатации и профессиональном сервисе полностью отрабатывает свой ресурс, как и гидротрансформатор.

Но в сложных условиях бульдозер на гидромеханике будет трудиться без помех, тогда как к гидростату придется относиться с большой осторожностью или вовсе нельзя будет работать на технике с ним.

Например, если речь о работе на горячем шлаке, то ходовой мотор может просто загореться вместе со всеми горючими жидкостями, которые он прокачивает.

А в эксплуатации при низких температурах гидромеханике нужно меньше времени для подготовки к работе, нет нужды трепетно соблюдать ритуал прогрева, ей не так страшны частые остановки двигателя на час-другой.

Гидросистема ходовой части очень требовательна к использованию низкотемпературных гидравлических жидкостей, и ее обязательно нужно прогреть перед движением. Если в сильный мороз это не сделать, а завести и сразу тронуть бульдозер с места, можно повредить сальники на валах насоса и мотора, гидрошланги и т. д.

Ремонтопригодность

Компоненты гидростата легче и быстрее заменяются хотя бы потому, что они меньшего размера, чем компоненты на механике. Если запчасти под рукой, склад близко или вообще на участке (на крупных проектах с сервисной поддержкой от дистрибьютора), то в среднем ремонт занимает одну смену. Из этого времени сама работа с гидронасосом или гидромотором — это 2–3 часа. С гидромеханикой процесс замены компонентов ощутимо тяжелее и дольше.

Затраты на эксплуатацию (включая ТОиР)

Гидротрансформатор и его КПП до ремонта служат дольше, чем гидромотор с гидронасосом. Хотя бы потому, что они менее требовательны к правильной эксплуатации, более неприхотливы. Ресурс компонентов у гидростата меньше, покупать и менять компоненты нужно несколько чаще. Так что, если сравнивать расходы за один и тот же промежуток времени, получается паритет между двумя системами.

Гидростатика vs гидромеханика: финальный подсчет


Сравнение трансмиссий Гидромеханика Гидростатика
Производительность Максимальное тяговое усилие, низкий КПД Большая управляемость, маневренность, высокий КПД
Экономичность Большее потребление топлива Меньшее потребление топлива
Ресурс и общая надежность Более простая система, ресурс больше, неприхотлива в эксплуатации Более сложная система, ресурс меньше, требовательна к эксплуатации и сервису, особенно при низких температурах
Ремонтопригодность Компоненты тяжелее, их физически сложнее и дольше заменять, ремонт и замена длятся дольше Компоненты легче, их быстрее заменять, ремонт и замена длятся меньше
Затраты на эксплуатацию Служит дольше Служит меньше

Резюмируем: в стоимости обслуживания и ремонта, в сложности этих процедур у гидростатики и гидромеханики примерный паритет, достоинства и недостатки обоих систем уравновешивают друг друга, если сравнивать эксплуатацию за более-менее продолжительный срок. Ключевая разница — в применении бульдозеров с этими системами: экономичность и высокий КПД против максимальной тяги и неприхотливости. Соответственно, выбор техники с тем или иным типом передачи крутящего момента двигателя зависит от задач владельца. Для тяжелых условий, для максимальных показателей по производительности и экономичности — однозначно, гидромеханика. Для более щадящей работы — гидростатика.

Это касается и «пограничного» случая с D65: если у компании задачи связаны в основном с городским и дорожным строительством, есть смысл выбрать более легкие модели D39 или D37 с гидростатической трансмиссией. Тем, кто работает на месторождениях, на Севере, прокладывает нефте- и газопроводы, для работы в карьерах может быть удобнее более неприхотливый и мощный D65. Также D65 с его гидромеханикой предпочтительнее для проектов, где много работы для рыхлителя.

Тем, кто совмещает разные типы работ, также есть смысл использовать технику на гидромеханике: она может оказаться менее экономичной на легких задачах, но вытянет там, где не справится бульдозер на гидростате.


Бульдозер Б10М (Гидромеханическая трансмиссия)

 Бульдозерно-рыхлительный агрегат Б10М (ГМТ) общего назначения тягового класса 10 с гидромеханической трансмиссией, является результатом модернизации бульдозеров типа Б10 (бульдозера Б-10). 
 Бульдозер Б10М (Б-10М) предназначен для разработки грунтов I — III категории без предварительного рыхления, грунтов IV категории с предварительным рыхлением, а также трещиноватых скальных пород и мерзлых грунтов при температуре грунта до -5°С. 
 При агрегатировании тяговой лебедкой бульдозер Б10М  (Б-10М) может использоваться для выполнения специальных работ в строительстве, лесозаготовительных и транспортных работ, а также при проведении аварийно-спасательных мероприятий. 
Бульдозер Б10М может эксплуатироваться в условиях умеренного и холодного климата при температурах окружающего воздуха  от плюс 40°С до минус 50°С, на высоте до 3000 м над уровнем моря, при высокой запыленности, а также в условиях тропического климата (тропическое исполнение)

Двигатель бульдозера Б10М (Б-10М)

Модель трактора Т10М.0000 Т10М.6000
Модель двигателя Д-180 ЯМЗ-236Н-3
Тип двигателя 4-х цилиндр., рядный,рабочий объём -14,48 л. 6-цилиндр., V-образный, рабочий объём -11,15 л.
Мощность, кВт/л.с. 132/180 139,7/190
Частота вращения коленвала, номин., об/мин 1250 1800
Размерность диаметр/ход, мм 150/205 130/140
Удельный расход топлива, г/л.с.ч 160 162
Система пуска двигателя Пусковой двигатель/Электростартерный Электростартерный
Воздухоочиститель Двухступенчатый: I — центробежная очистка; II — бумажные фильтрэлементы
 

Трансмиссия бульдозера Б10М (Б-10М)

 Гидромеханическая с трёхколёсным одноступенчатым гидротрансформатором, трёхскоростной планетарной реверсивной коробкой передач.

Скорость движения при отсутствии буксования, км/ч:

 

Передача I II III
Передний ход 0…3,61 0…6,40 0…10,09
Задний ход 0…4,48 0…7,49 0…12,51

 Бортовой редуктор двухступенчатый с цилиндрическими шестернями и плавающей шестерней на второй ступени:
Общее передаточное число…..14,79
Ведущее колесо с секторным зубчатым венцом и торцовым шлицевым креплением ступиц.

Рабочее место оператора бульдозера Б10М (Б-10М)

 Одноместная каркасная кабина повышенной жёсткости с круговой обзорностью, соответствующая требованиям стандартов ГОСТ (ИСО) по шуму, вибрациям и экологии.
Для безопасности работы оператора по заказу устанавливается система защиты ROPS/FOPS.

Ходовая система бульдозера Б10М (Б-10М)

 Тележка имеет трёхточечную подвеску с микроподрессоренной балансирной балкой.  Гусеницы с уплотнённым смазанным шарниром.

Параметр Б10М Б10МБ
Число опорных катков, шт 6 7
Число поддерживающих катков, шт 2 2
База трактора, мм 2 880 3 225
Ширина гусеницы, мм 500 900
Колея, мм 1 880 2 282
Дорожный просвет, мм 435 430
Удельное давление на грунт базового трактора, МПа 0,055 0,031

 

Заправочные емкости

 

 

Двигатель Д-180 ЯМЗ-236Н-3
Охлаждающая жидкость, л 60 37
Топливный бак, л 300
Картер двигателя, л 31 24
Трансмиссия, л 90
Бортовой редуктор, л (каждый) 10
Гидробак, л 90

 

Гидросистема

 

Гидросистема раздельноагрегатная
Гидронасос шестеренного типа НШ-100А-3Л
Производительность, л/мин

Что такое трансмиссия автомобиля простыми словами

Чтобы ответить на вопрос, что такое трансмиссия автомобиля, надо знать, что трансмиссия передает усилие от мотора на колеса и в ее состав входит КПП.

Что такое трансмиссия автомобиля простыми словами

Если говорить простым и доступным языком, то трансмиссия в своем составе имеет детали и агрегаты, передающие усилие от двигателя на ведущие колеса.

Основные функции указанной системы:

  • передача усилия от мотора на ведущие колеса;
  • изменение частоты и направления вращения колес;
  • регулирование распределения усилия между колесами.

В зависимости от марки авто, трансмиссия может быть:

  • механическая, в этом случае механическая энергия мотора сразу передается на ведущие колеса;
  • электрическая – сначала механическая энергия преобразуется в электрическую, а после того как она передается на ведущие колеса, наоборот;
  • гидрообъемная – механическая преобразуется в гидравлическую, а потом наоборот;
  • комбинированная.

Назначение трансмиссии

Все агрегаты, которые входят в состав данной системы, обеспечивают передачу вращения от силового агрегата на колеса, а также с их помощью изменяется скорость передвижения и направление, распределяется усилие между колесами.

Для того чтобы уменьшить нагрузку на оси, большегрузные автомобили оснащаются дополнительной осью, что позволяет снизить давление на дорожное полотно и уменьшить его износ.

Колесная формула авто включает в себя две цифры, при этом первая указывает общее количество всех колес, а вторая — количеством тех, которые являются ведущими.

В полноприводных автомобилях дополнительным элементом трансмиссии является раздаточная коробка.

Полноприводные авто предназначенные для езды по бездорожью и в городских условиях будут иметь отличия в устройстве.

Полный привод может включаться вручную, в этом случае должна обязательно быть раздаточная коробка.

При автоматическом подключении, используется фрикционная муфта, имеющая электроуправление.

Полный привод может быть и постоянным, такое решение позволяет не только увеличить проходимость авто, но и характеристики его разгона, так как тяга распределяется более равномерно, что снижает вероятность пробуксовки, а также улучшается управляемость автомобилем.

[information]Обратите внимание, что в КПП никогда не делают целые передаточные числа. Это связано с тем, что при целом передаточном числе, во время вращения шестерен, одна пара зубьев будет постоянно совпадать, что приводит к ее преждевременному износу, именно поэтому, при разработке КПП не делают целые передаточные числа.[/information]

Из чего состоит трансмиссия

Современные производители, чаще всего используют механическую и автоматическую трансмиссии.

Авто могут быть задне-, передне- и полноприводными, все зависит от того, на какие колеса передается усилие от двигателя.

В зависимости от типа используемого привода, будет отличаться и состав элементов трансмиссии.

Рассмотрим, из чего состоит трансмиссия заднеприводных авто, она включает такие элементы:

  • сцепление, оно служит для временного отключения двигателя от остальных составляющих, позволяет плавно переключаться и не допускает перезарузок других элементов указанной системы;
  • коробка передач позволяет менять направление и скорость и с ее помощью можно надолго отключать двигатель от трансмиссии;
  • кардан передает вращение от КПП на вал главной передачи;
  • главная передача помогает увеличить крутящий момент и распределить его на полуоси;
  • дифференциал служит для распределения усилия между колесами, благодаря чему, они могут вращаться с разной частотой, это надо во время выполнения поворота авто;

В переднеприводных автомобилях такие составляющие данной системы как дифференциал и главная передача, размещены в коробке передач.

У них есть ШРУСы, которые передают вращение на колеса. Обычно есть четыре шарнира, два из них внешние и два внутренние, между собой они соединены приводными валами.

У авто имеющих полный привод, может постоянно работать передняя или задняя ось, а другая подключается по мере необходимости.

Теперь вы знаете, что такое трансмиссия автомобиля простыми словами и не будете ее путать с коробкой передач, как это делают неопытные автолюбители.

Гидромеханическая трансмиссия – это комбинированная система

В данном случае, указанная система автомобиля имеет механическую и гидравлическую составляющие.

Во время работы гидромеханической трансмиссии, происходит плавное и ступенчатое изменение крутящего момента и передаточного числа без участия водителя, которому остается только регулировать подачу топлива при помощи педали «газа».

Гидромеханическая трансмиссия состоит из следующих элементов:

  1. коробка передач;
  2. гидротрансформатор, в автоматической КПП он выполняет роль сцепления;

Именно он позволяет авто плавно передвигаться. Так как нет рывков, то и нет динамических нагрузок, что значительно увеличивает срок службы не только всех элементов трансмиссии, но и двигателя.

Водителю не надо постоянно переключаться, поэтому вождение автомобиля становится более комфортным, и он меньше устает.

Такая конструкция позволяет эффективнее преодолевать заснеженные участки дороги и песок, за счет наличия устойчивой тяги и невысокой скорости вращения колес, увеличивается их сцепление с дорожным полотном.

  1. система управления.

Устройство гидротрансформатора достаточно простое, в нем есть насосное колесо, которое обеспечивает связь указанного агрегата с мотором, турбинное – связывает его с первичным валом и реакторное, которое обеспечивает усиление крутящего момента.

Турбины на 75% находятся в масле. Сначала крутящий момент от двигателя передается на насосное колесо, после чего к турбинному колесу начинает подаваться масло. За счет этого оно раскручивается, и вращение подается на вал КПП.

Крутящий момент изменяется автоматически, в зависимости от нагрузки, он передается в КПП и за счет фрикционных устройств происходит переключение передач.

Работа гидротрансформатора происходит вместе с планетарной КПП. Чаще всего производители гидромеханическую КПП снабжают именно планетарным механизмом.

Основные плюсы автоматической коробки передач:

  • не надо проводить переключение передач вручную;
  • передача мощности от двигателя на колеса происходит равномерно и без рывков, за счет чего обеспечивается плавность движения;
  • увеличивается комфортность передвижения.

Главным ее недостатком является сложность конструкции, большой вес и более высокая стоимость, а также сложность ремонта.

Вывод

Теперь вы знаете устройство и назначение трансмиссии, а также то, чем отличаются указанные системы у передне-, задне- и полноприводных автомобилей.

Читайте также:

Трансмиссия гидромеханическая — Энциклопедия по машиностроению XXL

Трансмиссия гидромеханическая механическая  [c.199]

Приводы (трансмиссии) гидравлические постоянной скорости 271 Приводы трансмиссии гидромеханические 271  [c.683]

Трансмиссия — гидромеханическая с гидротрансформатором, обеспечивающим передаточное отношение 3 1.  [c.78]


Наиболее результативны следующие направления в совершенствовании конструкции автомобиля с целью ограничения выбросов вредных веществ и экономии топлива уменьшение массы автомобиля ограничение непроизводительного отбора мощности, снижение потерь мощности путем применения маловязких масел, в том числе в двигателе применение шин с низким сопротивлением качению оптимизация передаточных чисел трансмиссии автоматизация управления автомобилем (применение автоматических гидромеханических передач в трансмиссии).  [c.64]

Для автомобилей с большой осевой нагрузкой мощностные стенды на АТП, как правило, отсутствуют. Наличие в трансмиссии автомобиля автоматической гидромеханической передачи позволяет воспроизводить нагрузочные режимы двигателя без дополнительных устройств. При этом используется свойство гидротрансформатора работать в режиме гидротормоза при заторможенном турбинном колесе. Момент нагружения двигателя пропорционален квадрату частоты вращения. Точка пересечения характеристики нагружения гидротрансформатора и внешней скоростной характеристики двигателя, как правило, близка к зоне максимального крутящего  [c.91]

При передаче механической энергии через поток жидкости часть удельной энергии hy, рассеивается в рабочей полости гидропередачи, переходя в тепло. Рассеивание энергии — основной недостаток гидродинамических передач. Однако потери энергии в современных гидродинамических передачах снижены настолько, что коэффициент полезного действия гидромуфт достигает 96%, а гидротрансформаторов — 90%. В специальных комплексных гидромеханических трансмиссиях, составленных из гидротрансформатора и планетарного дифференциала, общий к. п. д. достигает 95%.  [c.296]

Наибольшее конструктивное развитие получило последнее усовершенствование. На основе идеи освобождающихся реакторов создан целый ряд комплексных гидропередач и гидромеханических трансмиссий.  [c.313]

Гидравлическая часть трансмиссии обеспечивает плавность, автоматичность бесступенчатого изменения скорости ведомого вала при соответствующем изменении нагрузки, а механическая — большие соотношения угловых скоростей ведомого и ведущего вала при высоком значении общего к. п. д. трансмиссии. На рис. 203 показан осевой разрез гидромеханической трансмиссии автомобиля, у которой двигатель, присоединяемый к трансмиссии слева, приводит в движение насос 2 и параллельно через муфту сцепления 6 энергия передается на центральную шестерню планетарного дифференциала 7, минуя гидропередачу. Насос подает рабочую жидкость в турбину 1 гидропередачи, которая через реактор 4, установленный на обгонной муфте 9, возвращается в насос. Вал турбины 1 соединен с центральной ше-  [c.314]


Для частичной замены механической системы привода создаются новые смешанные гидромеханические системы. В смешанных системах для привода главной лебедки сохраняют механическую трансмиссию от дизеля с турботрансформатором, а привод механизма поворота осуществляют от гидравлического двигателя. Общий к. п. д. машины за рабочий цикл может быть при этом несколько увеличен.  [c.98]

Кроме теоретической части, в книгу включена короткая глава о реальных конструкциях, в которой описаны основные гидромеханические трансмиссии, применяемые в настоящее время на автомобилях. Мной выбраны только несколько типичных и наиболее распространенных типов американского, немецкого и итальянского производства. Кратко описан их принцип действия. Из-за недостатка места отсутствует описание различных органов управления применяемой системы автоматики.  [c.6]

Рис. 26. Схема системы двигатель — гидромеханическая трансмиссия — автомобиль
С учетом уравнений (43) и (47) коэффициенты Ei и Di системы (38) применительно к разгону автомобиля с гидромеханической трансмиссией примут следующий вид  [c.45]

Использование численных методов интегрирования для решения системы уравнений (38) позволяет рассчитать на ЭЦВМ разгон автомобиля с гидромеханической трансмиссией при малых затратах времени и с высокой степенью точности (рис. 27).  [c.46]

Разработанный метод расчета разгона автомобиля с гидромеханической трансмиссией позволяет учесть реальные условия работы ГДТ на автомобиле, а также исследовать влияние начальных условий движения и отдельных параметров системы на показатели динамичности автомобиля.  [c.47]

Результаты экспериментальных исследований гидромеханических трансмиссий различных машин как в нашей стране, так и за рубежом показывают, что долговечность отдельных узлов повышается от 50 до 400% вследствие снижения динамических нагрузок по сравнению со сроком службы их в силовой передаче машины без ГДТ. Различная долговечность одноименных агрегатов и деталей, установленных в разных гидромеханических трансмиссиях,  [c.48]

В настоящее время в распоряжении конструктора нет достаточно полных данных о методах изменения демпфирующих и фильтрующих свойств системы с ГДТ в желаемом направлении, что не позволяет спроектировать гидромеханическую трансмиссию, обеспечивающую оптимальную защиту двигателя от динамических нагрузок, возникающих в трансмиссии, а трансмиссию от крутильных колебаний, возбуждаемых двигателем.  [c.49]

При этом Лн((й) 0, если fey- 0, а это возможно, когда или D oo. Конструктивно создать ГДТ с коэффициентом D = oo невозможно, так как это противоречит самому принципу действия ГДТ, тогда как изменять величину В, определяющую прозрачность характеристики = (i), и сделать В = 0 во всем рабочем диапазоне передаточных отношений i задача вполне реальная. ГДТ, обладающие непрозрачной характеристикой В = 0) в рабочем диапазоне передаточных отношений, являются идеальными защитными элементами гидромеханических трансмиссий, полностью отсеивающими колебания момента, возбуждаемые со стороны выходного вала (против силового потока).  [c.55]

Трансмиссия гидромеханическая с гидротрансформатором, имеющим передаточное отношение 3,05. Коробка перемены передач четырехскоростная, переключение скоростей — гидравлическое под нагрузкой. Переключение со второй на третью скорость механическое.  [c.80]


На автомобилях повышенной проходимости Урал-375 и на автобусах ЛиАЗ-677 применяются двигатели ЗИЛ-375 с карбюраторами К-89А. Исследования, проведенные в ФНИКТИД, показали, что имеющиеся регулировки главной дозирующей системы карбюратора неоптимальны применительно к городскому автобусу, оснащенному автоматической гидромеханической трансмиссией. Целесообразно для карбюратора К-89А, предназначенного к применению на автобусе  [c.51]

Определенный эффект оказывает правильный выбор типа и передаточных чисел трансмиссии. При выполнении разгона автомобиля двигатель несколько раз переходит от режи.ма холостого хода к режиму полных нагрузок, столько же раз срабатывает ускорительный насос. Экспериментально определено, что на режимах периодического разгона безнаддувный дизель выбрасывает СО на 68%, С Н, -на 50% и сажи — на 100% больше, чем на энергетически эквивалентном установившемся режиме. Применение автоматической гидромеханической передачи благодаря отсутствию жесткой связи в трансмиссии позволяет работать двигателю при разгоне в, одном диапазоне частоты вращения и нагрузок, как правило, при наименьших удельных выбросах продуктов неполного сгорании и расходах топлива (рис. 33), и хотя в гидротрансформаторе наблюдаются дополнительные потери мощности, с точки зрения сни жения выбросов автомобилем его применение оправданно.  [c.63]

Для значительного увеличения крутящего мo eнтa двигателя и расширения диапазона рабочих скоростей в весьма широких пределах с одновременным повышением общего к. п. д. применяют гидромеханические трансмиссии, которье скомпонованы из комплексной гидропередачи и зубчатого г ланетарного дифференциала. Соединение комплексной гидропередачи с планетарным дифференциалом обеспечивает возможность передачи мощности от ведущего вала к ведомому параллельными потоками через гидропередачу и главным образом через зубчатые планетарные ступени трансмиссии. В такой трансмиссии сочетаются достоинства гидропередачи с преимуществами зубчатых планетарных передач.  [c.314]

Тогда же Белорусский автомобильный завод в г. Жодино начал выпускать 27-тонные автомобили-самосвалы БелАЗ-540 (рис. 71, б) и 40-тонные автомобили-самосвалы БелАЗ-548. Предназначенные для перевозки скальных пород, грунта и полезных ископаемых в карьерах и на крупных строительствах, они снабжены двенадцатицилиндровыми дизельными двигателями мощностью соответственно 360—375 и 500—520 л. с., кузовами ковшового типа с защитными козырьками над кабинами водителей, гидромеханическими трансмиссиями, пневмогидравлической подвеской передних осей и задних мостов, гидравлическими усилителями рулевых механизмов и сложными тормозными системами с ленточными и колодочными тормозами. Одноместные кабины их с тепловой и звуковой изоляцией оборудованы отопительными и вентиляционными устройствами. При работе машин в районах с жарким климатом отопительные устройства заменяются установками для кондиционирования воздуха.  [c.270]

Гидромеханическая передача, Г идроматик — трансмиссия, применяемая на автомобилях, танках, снегоходах и т. п., которая на некоторых передачах становится гидромеханической. Общая схема показана на фиг. 109 вверху. Затягивая или отпуская тормоза 5 и 5, включая или выключая фрикционы  [c.470]

Общей схемой гидромеханической передачи, образующей двухзальную трансмиссию (механизм второго ранга), является схема, изображённая на фиг. 112, в. Соответственным выбором параметров Ai, El и можно получить схемы,  [c.475]

Сравнение характеристик различных гидромеханических пере-д а ч, используемых в качестве трансмиссии одного и того же легкового автомобиля (Vtnax = 100 км час), дано на фиг. 116. Первая  [c.477]

РАСЧЕТ РАЗГОНА АВТОЛ ОБИЛЯ С ГИДРОМЕХАНИЧЕСКОЙ ТРАНСМИССИЕЙ  [c.42]

В системе двигатель — гидромеханическая трансмиссия — автомобиль (рис. 26) ГДТ делит ее на две части дотрансформаторную (двигатель — насосное колесо ГДТ) и затрансформаторную (турбинное колесо ГДТ — набор маховиков массой, эквивалентной массе автомобиля) с гидродинамической связью между ними. В связи с тем, что диапазон изменения крутящего момента в ГДТ относительно невелик, последовательно с ним устанавливают механическую ступенчатую коробку передач. Переключение с первой передачи на вторую осуществляется за счет выключения сцепления j и включения сцепления С2. При этом механизм высшей передачи (сцепление Са) начинает включаться раньше, чем выключается механизм низшей передачи (сцепление i). В результате этого создается перекрытие передач, когда включены высшая и низшая передачи, которое позволяет сохранить нагрузку двигателя и предотвратить увеличение его угловой скорости. Переключение передач без разрыва потока мощности позволяет принимать время переключения при разгоне автомобиля равным нулю.  [c.43]

Движение затрансформаторной части системы двигатлеь — гидромеханическая трансмиссия — автомобиль описывается дифференциальным уравнением поступательного движения центра масс автомобиля  [c.44]

По известным значениям (01 = Ихх и со2=0 (toxx — угловая скорость холостого хода двигателя) из уравнения (29) находим значение Qo в момент времени =0. Для этих начальных условий численным интегрированием двух уравнений рассматриваемой системы находим зависимости mi(0. Q(0 и вычисляем моменты Мгд и М]д (блоки 4 и 5). Интегрирование двух уравнений системы (38) ведем до момента времени t, когда сила тяги М2диоикГ ш)/Гц станет равной силе сопротивления — дороги Рс, что проверяется условным оператором 6. Момент включения высшей передачи определяем условным оператором 7. Вводим порядковый номер включаемой передачи и ее передаточное отношение (блок 8). После этого осуществляем переход к интегрированию полной системы уравнений (блоки 9, 10), причем в качестве начальных условий принимаем значения (di( ), Q t) и Ш2=0. Вычисляем параметры разгонных характеристик автомобиля с гидромеханической трансмиссией (блок 11).  [c.46]



Комплексное управление гидромеханической регулируемой трансмиссией

Гидромеханическая регулируемая трансмиссия (HMT) имеет преимущества непрерывного изменения и высокой эффективности. Так что это одна из идеальных трансмиссий для тяжелых автомобилей. Процесс непрерывного изменения скорости включает регулирование скорости в диапазоне и сдвиг диапазона. В данной статье предлагается интегрированная стратегия управления HMT. Получен алгоритм стратегии управления скоростью асимметричной насыщенной инкрементальной пропорциональной интегральной производной (ПИД) в условиях диапазона и сдвига диапазона.В этой статье представлена ​​логика переключения диапазонов и стратегии управления переключением диапазонов. Модель контроллера строится в Matlab Simulink и симулируется с моделью транспортного средства, оснащенного двухдиапазонным HMT. Создан прототип HMT-платформы аппаратного моделирования (HILS) для интегрированной стратегии управления. Результаты HILS показывают, что процесс переключения диапазона плавный и колебаний скорости не происходит. На стадии стабилизации дроссельной заслонки частота вращения двигателя регулируется до близкой к оптимальной, а правила ее изменения соответствуют результатам моделирования.Стратегия интегрированного контроля разумна.

1. Введение

С развитием автомобильной промышленности клиенты повышают требования к комфорту и топливной экономичности. Передачи важны для удовлетворения требований [1, 2].

Основные характеристики и характеристики передаточного числа HMT показаны на рисунке 1. Входная мощность делится на две части: гидравлическую мощность и механическую мощность в блоке разделения мощности. Гидравлическая трансмиссия включает в себя гидравлический насос переменного рабочего объема и двигатель постоянного рабочего объема.Изменяя рабочий объем насоса, скорость двигателя постоянно изменяется от минимальной (отрицательной) до максимальной (положительной), что определяется как ход. Каждый ход соответствует рабочему режиму механической трансмиссии, который определяется как диапазон. Наконец, два потока мощности сходятся в непрерывно регулируемый поток мощности в блоке слияния.


(a) Основы HMT
(b) Характеристики передаточного числа
(a) Основы HMT
(b) Характеристики передаточного числа

HMT — новая бесступенчатая трансмиссия.Это заставляет двигатель работать в высокоэффективной области, поэтому он имеет преимущество высокой эффективности. И он мог передавать большую нагрузку, чем бесступенчатая трансмиссия ременного типа (CVT). Следовательно, HMT — одна из идеальных трансмиссий для тяжелых грузовиков [3]. И его успешно применяли на большегрузных автомобилях [4–6].

На основе большого количества исследовательских работ по проектированию и моделированию HMT был разработан ряд методов проектирования и анализа. Линарес и др. [5] объяснил основы всех типов трансмиссии CVT и описал конструктивные параметры и основы системы разделения мощности.Макор и Россетти [7] оптимизировали конструкцию HMT и получили хорошую сходимость по скорости и высокий средний КПД. Чтобы разработать систему управления HMT, Чжан и Чжуо [8] построили модель HMT, используя принцип динамики. Choi et al. [9] провели тренажер трактора с ГМТ в режимах работы и движения. И скорость трактора, и частота вращения двигателя могли поддерживаться на желаемых значениях. По сравнению с технологиями проектирования и анализа HMT, контроль HMT все еще находится на ранней стадии разработки.

Процесс изменения скорости состоит из регулирования скорости по диапазону и смещения диапазона. Следовательно, необходимо регулировать скорость в диапазоне, время переключения диапазона и методы переключения. Много исследований было посвящено регулированию скорости в диапазоне и компонентах управления. Юань и др. [10] и Wei et al. [11] разработал ПИД-регулятор с переменным параметром и изучил систему управления скоростью на HMT. В их исследованиях могло быть реализовано отслеживание соотношения скоростей цели. Но их исследования были сосредоточены только на регулировании передаточного числа по дальности.Hu et al. [12] исследовали возможность переключения без отключения электроэнергии. Чжан и Чжуо [13] представили метод изменения скорости и сдвига диапазона для достижения самого широкого диапазона скоростей и избежания повторяющегося переключения. Savaresi et al. [14] разработали систему управления, включающую сервоконтроллер на клапане, сервоконтроллер на гидравлическом передаточном числе и синхронизатор. Но улучшение характеристик трактора было достигнуто только за счет замены нынешних насосов / двигателей и датчиков скорости. Tanelli et al. [15] разработали систему управления для трактора, оснащенного HMT, включающую управление переключением одного и двух диапазонов сцепления, а также улучшенное качество переключения.В статье представлен комплексный метод управления HMT. Модель контроллера создается в Matlab Simulink и симулируется с моделью транспортного средства, оснащенного HMT. Проведен тест HILS HMT.

2. Стратегия интегрированного управления HMT

Двухдиапазонный HMT показан на рисунке 2 и процитирован для иллюстрации метода управления. Двухдиапазонный HMT включает в себя три планетарных редуктора (, и), два тормоза (), один насос переменного рабочего объема () и один двигатель постоянного рабочего объема ().На рисунке 2 это входная скорость HMT и выходная скорость HMT. Когда тормоз включен, а тормоз отпущен, планетарный ряд работает, а HMT работает в гидравлическом диапазоне (). Когда тормоз включен и тормоз отпущен, планетарный редуктор включается и работает, а HMT работает в гидромеханическом диапазоне (HM).


Скоростные характеристики HMT состоят из нескольких связанных бесступенчато регулируемых диапазонов. Следовательно, интегрированная стратегия управления должна включать управление скоростью в диапазоне, логику переключения диапазона, условия переключения диапазона и стратегии управления переключением.

Скорость HMT регулируется в зависимости от скорости автомобиля и открытия дроссельной заслонки. HMT заставляет двигатель и транспортное средство работать различными способами в соответствии с выбранным режимом для достижения ожидаемых характеристик.

3. Стратегия управления скоростью в диапазоне

Стратегия управления скоростью в диапазоне изменяет управляющий ток гидравлического насоса в соответствии с разницей между частотой вращения двигателя и идеальной скоростью. Стратегия регулирования скорости в диапазоне изучалась в течение многих лет, в основном в области ПИД-регулирования, управления отслеживанием передаточного числа и так далее [10–13].

В определенных дорожных условиях ускорение автомобиля с HMT ограничено крутящим моментом двигателя и максимальным крутящим моментом двигателя. Максимальный крутящий момент двигателя определяется максимальным давлением при условии, что двигатель выбран.

Когда ошибка между фактической частотой вращения двигателя и целевой скоростью больше во время ускорения транспортного средства, градиент диапазона управляющего тока насоса переменного рабочего объема увеличивается в соответствии с алгоритмом PID. И градиент скорости вращения двигателя и сопротивление ускорению транспортного средства увеличиваются, из-за чего гидравлический блок теряет способность ускорять транспортное средство после того, как давление поднимается до максимального давления.Следовательно, когда автомобиль ускоряется, необходимо установить верхний предел насыщения. Когда транспортное средство быстро замедляется, передаточное число HMT должно быстро уменьшаться. Таким образом, нижний предел насыщения при замедлении транспортного средства должен быть больше, чем при ускорении транспортного средства. То есть пределы насыщения асимметричны. В этой статье предлагается стратегия инкрементального ПИД-регулирования скорости асимметричного насыщения HMT в диапазоне, и выводятся общие алгоритмы в каждом диапазоне.

3.1. Универсальный алгоритм инкрементного ПИД-регулятора

Контроллер HMT относится к блоку управления цифровым ПИД-регулятором, и его приращение где означает приращение при, а означает ошибку при; ,, — коэффициенты соответственно, где,,; относится к коэффициенту масштабирования и относится к интегральному коэффициенту; относится к производному коэффициенту,; означает производную постоянную времени, означает интегральную постоянную времени и означает период выборки.

Результат — где сумма).

3.2. Стратегия инкрементального ПИД-регулирования с асимметричным насыщением в диапазоне

Ошибка контроллера HMT находится где и — это частота вращения двигателя и идеальная частота вращения, соответственно.

Уравнение (2) может быть выражено следующим образом, если вместо и подставить ток насоса и приращение: где «» определяется рабочими диапазонами HMT. В диапазонах прямой пропорциональности, если передаточное число берется, знак плюс; в противном случае принимается знак минус. В диапазонах обратной пропорции, если передаточное число, берется знак минус; в противном случае используется знак плюса.В двухдиапазонном HMT диапазон H является прямо пропорциональным диапазоном. В положительной половине диапазона первая «±» в (4) принимает знак «плюс». А в отрицательной половине диапазона, вторая принимает знак минус. Диапазон HM — это диапазон обратной пропорции. Точно так же первый «±» в (4) принимает знак минус, а второй — знак плюс. относится к току накачки при. и — верхний и нижний пределы тока накачки. В двухдиапазонном HMT гидравлический насос с регулируемым рабочим объемом представляет собой аксиально-поршневой насос Sauer Danfoss серии 90, где и mA (предназначен для устранения нулевой мертвой зоны механизма управления рабочим объемом).и являются асимметричными насыщенными верхним и нижним пределами градиента управляющего тока, которые зависят от рабочего объема насоса / двигателя, передаточного отношения, сопротивления транспортного средства и так далее.

На рисунке 2 выходная скорость HMT является функцией скорости двигателя. И подходящие параметры ПИД, и в (5) для каждого диапазона должны быть выбраны путем большого количества моделирования и экспериментов, чтобы уменьшить колебания скорости двигателя. В результате теоретических расчетов и моделирования параметры ПИД-регулятора следующие:,, в диапазоне,,, в диапазоне HM, мА и мА.

4. Логика сдвига диапазона

Логика сдвига диапазона — это порядок диапазонов. Для реализации бесступенчатой ​​трансмиссии элементы переключения диапазона HMT, такие как тормоза, должны управляться последовательно, и HMT может работать в последовательном диапазоне. Логика сдвига диапазона двухдиапазонного HMT показана в таблице 1.


Диапазон Тормоз

Диапазон H Зацепление Расцепление
Диапазон HM Расцепление Зацепление

5.Условия сдвига диапазона

Сдвиг диапазона относится к процессу перехода между двумя соседними диапазонами. Чтобы улучшить качество переключения, условия переключения следующие: (1) Конечная выходная скорость HMT в текущем диапазоне должна быть равна исходной точке целевого диапазона. В каждом диапазоне применяется управление с обратной связью для управления скоростью двигателя. Идеальное время переключения достигается в соответствии с частотой вращения двигателя и частотой вращения двигателя. Целевая скорость двигателя достигается в идеальной точке переключения, где скорости ведущего и ведомого дисков целевого тормоза равны.В двухдиапазонном HMT вычисляется идеальная скорость от диапазона H до диапазона HM: где,, и — числа зубьев шестерен от входного вала до, соответственно; ,, и являются характеристическими параметрами трех планетарных передач. (2) Отклонение частоты вращения двигателя (абсолютное значение) должно быть больше минимального установленного значения. Во избежание повторения переключения необходимо установить минимальное отклонение частоты вращения двигателя. Только тогда, когда отклонение частоты вращения двигателя больше, чем оно может быть разрешено, переключение диапазона может быть разрешено. (3) Условие переключения на более высокую передачу должно быть выполнено.В зависимости от дорожной обстановки водитель выбирает больший диапазон с помощью переключателя диапазонов, чтобы ограничить скорость автомобиля. Только тогда, когда переключателем диапазона разрешено переключение на более высокую передачу, будет выполнено переключение на более высокий диапазон.

Подводя итог, условия переключения с диапазона H на диапазон HM равны

Условия переключения с диапазона HM на диапазон ниже, где находится установленное значение переключателя диапазонов. Если, выходная скорость HMT равна 0; если, HMT может работать только в диапазоне; и когда HMT может работать в диапазоне HM.- минимальное отклонение частоты вращения двигателя.

6. Стратегии переключения диапазона

В процессе переключения диапазона тормоз текущего диапазона отпускается, и включается тормоз целевого диапазона. Последовательность переключения тормоза определяется логикой сдвига диапазона, а время начала сдвига диапазона определяется условиями сдвига диапазона.

Направление вращения двигателя постоянно во время сдвига диапазона. Но изменение направления крутящего момента двигателя приводит к замене контуров высокого и низкого давления.Между тем, поток мощности в гидравлической системе меняется на противоположный. Скорость двигателя колеблется из-за резкого изменения давления и объемного КПД гидроагрегата. При этом резко меняются скоростные характеристики HMT и изменяются силовые характеристики, что приводит к появлению шума и вибрации.

Именно стратегии переключения диапазона отвечают за идеальное включение и выключение тормозов, чтобы уменьшить время переключения и ударные нагрузки, а также минимизировать колебания входной и выходной скорости [10].Стратегии сдвига диапазона относятся к параметрам управления и их управляющим сигналам, включая изменение, время начала и время остановки. Стратегии смены диапазона в этой работе включают следующее: (1) Время перекрытия между двумя тормозами. относится ко времени начала включения встречного тормоза и относится ко времени начала отпускания выходящего тормоза. Время перекрытия между тормозами равно (2) Масляный буфер во время отпускания тормоза. На него влияют время начала, время окончания, максимальная ширина импульса и изменение ширины импульса сигнала пропорционального предохранительного клапана.(3) Регулировка рабочего объема насоса. Он определяется временем начала, временем окончания и изменением тока смещения.

Указанные выше время начала и время окончания являются приращениями времени относительно времени начала сдвига диапазона.

Время и изменение управляющих переменных стратегий переключения диапазонов должны определяться посредством ряда моделирования и экспериментов и связаны со следующими факторами: (1) Схема механической трансмиссии. Из-за совпадения зубцов в конструкции механической трансмиссии фактическое передаточное число каждого диапазона не может быть равным идеальному передаточному отношению HMT, которое тесно связано с изменением тока смещения.(2) Характеристики отклика и объемный КПД замкнутого гидравлического контура. Изменение тока смещения может быть достигнуто только при сдвиге диапазона и может вызвать удар, если его синхронизация неверна. То есть ток смещения может изменяться после выключения отходящего тормоза. Его время начала больше нуля, а время окончания связано с характеристиками отклика замкнутого гидравлического контура. На изменение тока смещения влияет объемный КПД замкнутого гидравлического контура.(3) Параметры тормоза. На время перекрытия влияют диаметр гидроцилиндра и ход выходящего и встречного тормозов. На процесс изменения ширины импульса и максимальную длительность импульса пропорционального предохранительного клапана влияют коэффициент крутящего момента фрикционного диска, жесткость и начальное смещение возвратной пружины в выходящем тормозе. Диаметр и длина гидравлического контура управления тормозом также влияют на управляющие сигналы.

Хотя стратегии сдвига диапазона различаются для разных схем HMT, существует несколько универсальных правил, а именно: (1) В процессе переключения с диапазона H на диапазон HM изменение тока смещения отрицательное, в то время как в процессе переключения с диапазона HM на более низкую передачу Диапазон H, положительный.(2),, и определяются временем запаздывания механизма управления гидронасосом переменной производительности и временем заполнения тормоза маслом. Если, то. Если, то и. Если, то и; немного меньше. (3) Минимальное давление масла для амортизации давления масла должно быть больше минимального давления масла для перемещения поршня тормоза.

Согласно результатам моделирования, стратегии сдвига диапазона из диапазона в диапазон HM следующие:,, и; мА; , как показано на рисунке 3. Управляющие сигналы от диапазона HM к диапазону такие же, как и при переключении на повышенную передачу по значению и времени, за исключением мА.


7. Моделирование стратегий управления

В соответствии со стратегиями управления модель контроллера строится в Matlab Simulink (рис. 4) и симулируется с моделью транспортного средства, оснащенного двухдиапазонным HMT. Модель автомобиля построена на MSC Easy5 [16]. Результаты показаны на Рисунке 5.


Когда коэффициент сопротивления качению равен 0,02, открытие дроссельной заслонки показано на Рисунке 5 (a). Управляющие сигналы и скорости показаны на рисунках 5 (b), 5 (c) и 5 ​​(d).

Перед открытием дроссельной заслонки двигателя (раньше) тормоз включается, а другой отключается. Двигатель на холостом ходу, HMT в нейтральном диапазоне, а автомобиль припаркован. При открытии дроссельной заслонки () сигнал управления начинает усиливаться, HMT переходит на диапазон, и автомобиль трогается с места.

Во время, условия сдвига диапазона HMT удовлетворяются от диапазона к диапазону HM, и контроллер начинает запускать стратегии сдвига диапазона (показанные на Рисунке 3). Во время переключения диапазона () сигнал торможения уменьшается, а сигнал торможения постепенно увеличивается.Ток смещения уменьшается на 14 мА (), а частота вращения двигателя немного колеблется. После сдвига диапазона HMT переходит в диапазон HM. При уменьшении рабочего объема гидронасоса автомобиль ускоряется в отрицательной половине диапазона HM. Во время HMT проходит нулевую точку в положительную половину диапазона HM, в которой смещение равно нулю. В положительной половине диапазона HM, когда рабочий объем гидравлического насоса увеличивается в обратном направлении, автомобиль ускоряется.

При уменьшении дроссельной заслонки и уменьшении целевой скорости двигателя ток смещения увеличивается в обратном направлении до тех пор, пока фактическая частота вращения двигателя не станет ниже ее целевой скорости.В момент времени скорость автомобиля начинает снижаться. В момент, когда дроссельная заслонка двигателя закрывается, целевая частота вращения двигателя изменяется, и ток смещения сильно изменяется. В момент, HMT возвращается к положительной половине диапазона HM, и автомобиль непрерывно замедляется. В момент, когда HMT входит в смещение диапазона от диапазона HM к диапазону H, управляющий сигнал тормоза постепенно уменьшается с увеличением управляющего сигнала торможения. Ток смещения увеличивается на 14 мА (), частота вращения двигателя также немного колеблется, и HMT переходит в диапазон H.В момент времени HMT возвращается в нейтральное положение.

На Рисунке 5 управляющий ток гидравлического насоса не колеблется в пределах диапазона. Повторяющегося сдвига нет. Двигатель падает до холостого хода после того, как HMT возвращается в нейтральное положение.

Идеальная и фактическая частота вращения двигателя показаны на Рисунке 5 (c). Пуск ракеты-носителя занимает 1,2 с (от 5 до 6,2 с). После запуска транспортного средства, очевидно, больше, чем. От s, поскольку нагрузка на двигатель больше, быстро падает до немного выше.После этого держится около, а максимальная разница составляет 44 об / мин (за исключением нулевых точек гидронасоса и переключения диапазонов). падает до менее чем после закрытия дроссельной заслонки. быстро снижается до. Из-за инерции автомобиля фактическая частота вращения двигателя сохраняется в течение некоторого времени (около 10,1 с) с регулировкой HMT. Когда скорость автомобиля приблизительно равна нулю, двигатель быстро переходит на холостой ход.

Скорость автомобиля показана на Рисунке 5 (d). При трогании с места, ускорении, замедлении и остановке автомобиля колебания скорости не происходят ни при смене диапазона, ни в нулевых точках.

8. Аппаратное обеспечение в моделировании контура

HILS HMT — это метод тестирования, основанный на системе компьютерного моделирования. В тесте HILS объект HMT заменяет модель HMT в схеме моделирования. И он напрямую управляется контроллером через устройства ввода / вывода и схему интерфейса.

Поскольку объект HMT подключен к схеме моделирования, этот тест может дополнительно подтвердить надежность результатов моделирования. Этот метод позволяет проверить правильность стратегии управления на основе компьютерного моделирования HMT и точно настроить параметры управления.Он также может проверить правильность имитационной модели HMT. Это особенно эффективно для использования модели серого ящика для описания HMT, который трудно описать математической моделью.

На основе испытательного стенда динамического моделирования мощностью 330 кВт исходные объекты нагрузки приводят в движение и нагружают HMT в соответствии с динамическими характеристиками двигателя и транспортного средства посредством модели вождения в реальном времени. В этой системе HMT является материальным объектом, а все остальные части являются моделями или управляются моделями.Система HILS показана на рисунке 6. И некоторые объекты теста HILS показаны на рисунке 7.


Программное обеспечение HILS HMT состоит из модели контроллера HMT, модели двигателя, моделей автомобилей в реальном времени, и целевые окна в реальном времени. Под управлением модели двигателя в реальном времени компонент нагрузки 2 испытательного стенда динамического моделирования, который работает в соответствии с характеристиками двигателя, обеспечивает питание HMT. Под управлением модели транспортного средства в реальном времени компонент нагрузки 1 загружает HMT в соответствии с характеристиками движения транспортного средства.Модель контроллера осуществляет управление HMT в реальном времени в соответствии со стратегиями управления. HMT регулирует передаточное число в соответствии с изменением условий работы автомобиля, что позволяет двигателю работать примерно с оптимальной скоростью (наилучшая экономия топлива или лучшая производительность).

Входными данными модели двигателя в реальном времени является крутящий момент нагрузки, а выходными данными — частота вращения двигателя. На испытательном стенде динамического моделирования компонент нагрузки 2, моделирующий двигатель, находится под управлением режима постоянной скорости.Детектор скорости и крутящего момента 2 передает крутящий момент нагрузки обратно на компьютер моделирования. Результат расчета модели двигателя в реальном времени передается в компонент нагрузки 2.

Модель двигателя в реальном времени может быть описана следующим образом: где — инерция смоделированного двигателя, — статический выходной крутящий момент смоделированного двигателя, — крутящий момент нагрузки по обратной связи. датчика крутящего момента скорости, является выходной скоростью компонента нагрузки 2, является управляющим напряжением контроллера компонента нагрузки 2, и является коэффициентом линейного преобразования управляющего напряжения компонента нагрузки 2.

В компьютерной имитационной модели входными и выходными данными модели транспортного средства являются выходная скорость и крутящий момент нагрузки HMT, соответственно. На испытательном стенде динамического моделирования составляющая нагрузки 1, моделирующая транспортное средство, находится под управлением режима постоянного крутящего момента. Чтобы обеспечить соответствие входных и выходных данных расчетам в имитационной модели, необходимо ввести «виртуальную ось» в модель транспортного средства в реальном времени.

Выходной крутящий момент модели транспортного средства в реальном времени: где — жесткость на кручение виртуальной оси, — это демпфирование виртуальной оси, — это выходной крутящий момент модели транспортного средства в реальном времени, — это сигнал скорости обратной связи датчика скорости, — угловая скорость эквивалентной инерции транспортного средства, — управляющее напряжение контроллера компонента нагрузки 1, и — коэффициент линейного преобразования управляющего напряжения компонента нагрузки 1.

Под нагрузкой компонент 1, работающий без нагрузки в ручном режиме управления, результаты теста сдвига диапазона HMT показаны на рисунке 8. Рисунки показывают, что процесс переключения диапазона плавный и колебаний скорости не происходит. Это показывает, что стратегия управления сдвигом диапазона, определяемым скоростью двигателя, является разумной. Когда нагрузка увеличивается, выходная скорость явно колеблется в процессе сдвига диапазона. В нем говорится, что стратегии управления сдвигом диапазона необходимы.

Когда компоненты нагрузки 1 и 2 управляются автоматически, кривая дроссельной заслонки двигателя показана на Рисунке 9 (a), а отклики HMT показаны на Рисунке 9 (b).Основные показатели эффективности показаны на рисунках 9 (c) и 9 (d). Как показано на рисунке 9, при изменении дроссельной заслонки двигателя передаточное число HMT изменяется под управлением модели контроллера. На стадии стабилизации дроссельной заслонки частота вращения двигателя регулируется до близкой к оптимальной, а правила ее изменения соответствуют результатам моделирования. Благодаря регулировке характеристик двигателя и инерции автомобиля двигатель может работать на максимальной скорости в течение длительного времени.

9. Выводы

(1) Предлагается интегрированная стратегия управления HMT.Получен алгоритм стратегии асимметричного насыщенного инкрементального ПИД-регулирования скорости в условиях диапазона и сдвига диапазона. В этой статье представлена ​​логика переключения диапазонов и стратегии управления переключением диапазонов. (2) Модель контроллера построена в Matlab Simulink и смоделирована с моделью транспортного средства, оснащенного двухдиапазонным HMT. Результаты моделирования показывают, что под управлением предложенных стратегий двигатель работает со скоростью, близкой к идеальной, и транспортное средство соответствует требованиям вождения с изменением дроссельной заслонки.(3) Выполняется HILS-тест HMT. Результаты испытаний показывают, что процесс переключения диапазона плавный и колебаний скорости не происходит. На стадии стабилизации дроссельной заслонки частота вращения двигателя регулируется до близкой к оптимальной скорости, а правила ее изменения соответствуют результатам моделирования. (4) Результаты демонстрируют, что модель HMT верна, а стратегия управления разумна. Система HILS работает надежно и соответствует требованиям исследования динамических характеристик HMT.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации данной статьи.

Благодарности

Эта работа поддержана Национальным фондом естественных наук Китая (грант № 51175449) и Программой научных исследований высшего образования провинции Хэбэй (грант № Z2015081).

Новая гидромеханическая вариаторная трансмиссия

Инженеры Dana Rexroth Transmission Systems завершили окончательные контрольные испытания гидромеханической регулируемой трансмиссии R2 (HVT), начало производства которой ожидается в третьем квартале 2015 года.По данным компании, полевые испытания работающих автомобилей показали экономию топлива до 25% по сравнению с традиционными конструкциями трансмиссии, с дополнительной экономией, возможной за счет дальнейшей оптимизации подсистем оборудования. HVT R2 — продукт совместного предприятия Dana Holding Corp. и Bosch Rexroth, он имеет модульную конструкцию, которая может быть адаптирована для различных внедорожных приложений с полезной потребляемой мощностью от 135 до 195 кВт (от 180 до 260 л.с.), включая фронтальные погрузчики, автогрейдеры, промышленные погрузчики, ричстакеры, трелевочные тракторы и другие внедорожные машины.HVT от Dana Rexroth сокращают расход топлива за счет снижения частоты вращения двигателя в течение рабочего цикла и на холостом ходу, когда скорость может быть снижена до 600 об / мин. Анализ приложений демонстрирует возможность дальнейшей экономии без снижения производительности за счет уменьшения размера двигателя.

Dana Rexroth HVT обеспечивают чувствительное и точное позиционирование автомобиля с бесступенчатым приводом, который обеспечивает улучшенное ускорение при сохранении тягового усилия. Они оптимизируют рабочую точку дизельного двигателя, отделяя частоту вращения двигателя от скорости движения, а затраты на техническое обслуживание снижаются за счет использования гидростатического торможения и неизнашиваемого реверсирования без муфт.

HVT R2 представляет собой модульную платформу, которая предоставляет полный набор опций конфигурации и программных средств управления, таких как прямой или удаленный монтаж, гибкость в управлении переключением передач и параметрах стратегии привода, а также развертывание до трех насосов отбора мощности.

Система HVT, разработанная Даной Рексрот, помогает снизить сложность для производителей оборудования, поскольку вся система шестерен, муфт и гидростатических узлов управляется усовершенствованным электронным блоком управления и оптимизирована для повышения эффективности одним поставщиком.

HVT R2 будет представлен компанией Dana как часть 21-тонной (23-тонной) трансмиссии для фронтальных погрузчиков на выставке Intermat в апреле.

Патент США на модульную конструкцию для гидромеханической трансмиссии Патент (Патент №10,948,063, выданный 16 марта 2021 г.)

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение в целом относится к бесступенчатым трансмиссиям и, более конкретно, к модульной зубчатой ​​передаче для соединения шестерен в гидромеханической трансмиссии.

Предпосылки

Бесступенчатая трансмиссия (CVT) может относиться к автоматической трансмиссии, которая может плавно переключаться в непрерывном диапазоне эффективных передаточных чисел, в отличие от других механических трансмиссий, которые предлагают фиксированное количество передаточных чисел. Позволяя двигателю работать на наиболее эффективных оборотах двигателя для диапазона выходных скоростей, нагрузок двигателя и / или тому подобного, вариатор обеспечивает лучшую производительность и топливную экономичность. Например, когда мощность важнее, чем экономия, передаточное число вариатора можно изменить, чтобы двигатель мог вращаться с частотой вращения в минуту (RPM), при которой двигатель выдает большую мощность, которая обычно выше, чем скорость вращения. достигает максимальной эффективности.Существующие вариаторы обычно проектируются как большие и длинные конструкции, чтобы соответствовать требованиям к эксплуатации и падению машины, и обычно не могут быть экономически интегрированы в более мелкие приложения. Таким образом, такие передачи обычно используются только в ограниченных небольших приложениях.

Одна попытка создать более компактный вариатор раскрыта в патенте США No. № 9 488 263, выданный Васудеве 8 ноября 2016 г. («патент 263»). В частности, патент ‘263 раскрывает вариатор, использующий первый и второй тракты источника питания для обеспечения множества выходных сигналов через планетарную шестерню и конечный выходной элемент.Некоторые реализации конструкции гидромеханического вариатора, раскрытые в патенте ‘263, имеют первый модуль дифференциала и второй модуль диапазона, каждый из которых имеет планетарные зубчатые передачи, компактно установленные последовательно с выходной раздаточной шестерней третьего модуля коробки передач для выборочного связывания выходной вал трансмиссии к выходам планетарных зубчатых передач.

В то время как вариатор по патенту ‘263 может иметь более компактную упаковку и может позволять упаковывать вариатор в меньшие машины или места с ограниченным пространством, вариатор по патенту’ 263 может быть недостаточно компактным для даже меньших машин или более жесткие ограничения по пространству.CVT настоящего раскрытия решает одну или несколько проблем, изложенных выше, и / или другие проблемы в данной области техники.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В некоторых реализациях настоящее раскрытие относится к трансмиссии для соединения с первичным приводом через первый тракт источника энергии, который включает в себя вариатор, и второй тракт источника энергии, который включает в себя по меньшей мере одну механическую шестерню. Трансмиссия может включать в себя дифференциальный модуль, который включает в себя первую планетарную шестерню, имеющую первое множество шестерен, включая солнечную шестерню и водило, где первый путь источника энергии должен обеспечивать мощность солнечной шестерни, а второй путь источника энергии должен обеспечивают питание несущей, и где мощность от первого пути источника питания и мощность от второго пути источника питания должны подаваться через один и тот же конец дифференциального модуля.Трансмиссия может включать в себя модуль диапазона, который включает в себя вторую планетарную шестерню, имеющую второе множество шестерен. Трансмиссия может включать в себя множество селективно включаемых узлов сцепления, которые могут выборочно включаться для обеспечения множества диапазонов направленности, где по меньшей мере один узел сцепления из множества выборочно включаемых узлов сцепления может выборочно сцепляться для соединения по меньшей мере одной шестерни с первая планетарная зубчатая передача, по меньшей мере, с одной шестерней из второй планетарной зубчатой ​​передачи.Коробка передач может включать в себя модуль отводной коробки, который включает в себя конечный выходной элемент, где дифференциальный модуль может быть соединен с модулем диапазона, чтобы обеспечить переменную мощность вращения для модуля диапазона, где модуль диапазона может быть соединен с модулем отводной коробки, чтобы направлять переменная мощность вращения в выбранном направлении, и где переменная мощность вращения, обеспечиваемая в выбранном направлении, должна передаваться через модуль отводной коробки к конечному выходному элементу.

В некоторых реализациях настоящее раскрытие относится к трансмиссии, которая включает в себя модуль дифференциала, модуль диапазона, первый тракт источника питания, который включает в себя вариатор, второй тракт источника питания, который включает в себя по меньшей мере одну механическую шестерню, множество агрегаты сцепления и модуль коробки передач.Модуль дифференциала может включать в себя первую планетарную шестерню, которая включает в себя первую солнечную шестерню, вторую солнечную шестерню, первый набор планетарных шестерен, второй набор планетарных шестерен, первое водило планетарной передачи и первую кольцевую шестерню. Модуль диапазона может включать в себя вторую планетарную шестерню, которая включает в себя третью солнечную шестерню, четвертую солнечную шестерню, третий набор планетарных шестерен, четвертый набор планетарных шестерен, второе водило планетарной передачи и вторую коронную шестерню. Первый тракт источника питания и второй тракт источника питания могут обеспечивать питание дифференциального модуля, не проходя через модуль диапазона.Множество узлов сцепления может включать в себя, по меньшей мере, первый узел сцепления и второй узел сцепления, где первый узел сцепления может избирательно сцепляться для соединения, по меньшей мере, одной шестерни первой планетарной зубчатой ​​передачи и, по меньшей мере, одной шестерни второй планетарной зубчатой ​​передачи. и где второй узел сцепления может выборочно сцепляться для соединения по меньшей мере с одной шестерней второго планетарного зубчатого колеса. Модуль отводной коробки может включать в себя конечный выходной элемент, где дифференциальный модуль может быть соединен с модулем диапазона для обеспечения переменной мощности вращения для модуля диапазона, где модуль диапазона может быть соединен с модулем отводной коробки, чтобы направлять переменную мощность вращения в выбранный диапазон, и где переменная мощность вращения в выбранном диапазоне должна передаваться через модуль dropbox на конечный выходной элемент.

В некоторых реализациях настоящее раскрытие относится к машине, которая включает в себя трансмиссию. Машина может включать в себя первый тракт источника энергии, который включает вариатор, и второй тракт источника энергии, который включает в себя, по меньшей мере, одну механическую шестерню. Машина может включать в себя дифференциальный модуль, который включает в себя первую планетарную шестерню, имеющую первое множество шестерен, включая солнечную шестерню и водило, где первый путь источника энергии должен обеспечивать мощность солнечной шестерни, а второй путь источника энергии должен подавать питание на водило, при этом мощность на солнечную шестерню и мощность на водило должны подаваться с одного и того же направления относительно модуля дифференциала.Машина может включать в себя модуль диапазона, который включает в себя вторую планетарную шестерню, имеющую второе множество шестерен. Машина может включать в себя множество селективно включаемых узлов сцепления, которые могут выборочно включаться для обеспечения множества диапазонов направленности, где, по меньшей мере, первый узел сцепления из множества избирательно включаемых узлов сцепления может выборочно сцепляться для соединения по меньшей мере одной шестерни с первая планетарная зубчатая передача, по меньшей мере, с одной шестерней из второй планетарной зубчатой ​​передачи, и где, по меньшей мере, второй узел сцепления из множества избирательно включаемых узлов сцепления может выборочно сцепляться для соединения по меньшей мере с одной шестерней второй планетарной передачи расположение.Машина может включать в себя модуль отводной коробки, который включает в себя конечный выходной элемент, где дифференциальный модуль может быть соединен с модулем диапазона, чтобы обеспечить переменную мощность вращения для модуля диапазона, где модуль диапазона может быть соединен с модулем отводной коробки, чтобы направлять переменная мощность вращения в выбранном направлении, и где переменная мощность вращения, обеспечиваемая в выбранном направлении, должна передаваться через модуль отводной коробки к конечному выходному элементу.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

ФИГ.1-3 иллюстрируют схематические изображения примерных бесступенчатых трансмиссий.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Это раскрытие относится к вариатору. Вариатор универсален и применим к любой машине, использующей такой вариатор. Термин «машина» может относиться к любой машине, которая выполняет операции, связанные с отраслью, такой как, например, горнодобывающая промышленность, строительство, сельское хозяйство, транспорт или любая другая отрасль. В качестве некоторых примеров машина может представлять собой транспортное средство, экскаватор-погрузчик, рубанок холодного типа, колесный погрузчик, уплотнитель, валочно-пакетирующую машину, лесозаготовительную машину, форвардер, харвестер, экскаватор, промышленный погрузчик, погрузчик с поворотной стрелой. , погрузчик, автогрейдер, трубоукладчик, дорожный регенератор, погрузчик с бортовым поворотом, трелевочный трактор, телескопический погрузчик, трактор, бульдозер, тракторный скрепер или другое оборудование для дорожных работ или подземных горных работ.Кроме того, к машине могут быть подсоединены один или несколько агрегатов и приводиться в движение от вариатора.

РИС. 1 иллюстрирует схематический вид примерной бесступенчатой ​​трансмиссии (CVT) 10 , включающей аспекты настоящего раскрытия. Хотя здесь описана конкретная реализация вариатора 10 , вариатор 10 может быть любого типа, имеющего соответствующие компоненты для выполнения описанных здесь методов.

В некоторых реализациях вариатор 10, может включать в себя множество модулей, которые могут быть соединены вместе в различных конфигурациях вывода для применения во множестве машинных приложений.Для облегчения понимания соответствующие модули показаны пунктирными линиями. Первый, дифференциальный модуль , 12, может включать в себя по меньшей мере одну первую планетарную шестерню , 14, с множеством шестерен. Второй модуль диапазона , 20, может включать в себя вторую планетарную шестерню , 22, с множеством шестерен. Дифференциальный модуль , 12, может определять уменьшение крутящего момента / скорости из входа, который объединяет первый путь источника питания , 16, и второй путь источника питания , 18, , а модуль диапазона 20, может определять направление передаваемого движения. по вариатору 10 (эл.g., работает ли вариатор 10 в прямом, обратном или вспомогательном режиме). Третий, модуль 30, раздвижной коробки может включать в себя выходную зубчатую передачу , 32, и может адаптировать выход дифференциального модуля , 12, и модуля диапазона 20, к конечному выходному элементу , 126, для конкретных конфигураций машины. .

Изображенный вариатор 10 может включать в себя гидромеханическую трансмиссию 40 , которая может приводиться в движение основным приводом 41 , таким как двигатель 42 .Двигатель , 42, может включать в себя, например, двигатель внутреннего сгорания или другое устройство, способное приводить в действие вариатор 10 . Двигатель , 42, может обеспечивать выход как на гидростатическую трансмиссию , 44, , так и на механическую трансмиссию 46 через входной элемент 48 . Входной элемент 48, может обеспечивать разделение мощности на гидростатическую трансмиссию , 44, (например, через входную шестерню 50 и входную шестерню гидростатической трансмиссии 60 ) и первую планетарную шестерню 14 механической трансмиссии. 46 (эл.g., через входную шестерню 50 и входную шестерню механической трансмиссии 52 ). В некоторых реализациях входная шестерня , 50, может быть прикреплена (например, к входному элементу 48, ). Используемый здесь термин «фиксированный» может означать, что он выполнен за одно целое, постоянно прикреплен, закреплен штифтом, соединен между собой посредством шлицевого соединения или соединен сваркой, например, или любыми другими способами, известными специалистам в данной области техники.

Гидростатическая трансмиссия 44 ​​ может включать вариатор 54 , который включает в себя насос с регулируемым рабочим объемом 56 и двигатель 58 , который приводится в действие насосом с регулируемым рабочим объемом 56 .Насос с регулируемым рабочим объемом , 56, может быть связан с приводом от двигателя 42 через входную шестерню 60 гидростатической трансмиссии, зацепленную с входной шестерней 50 . Двигатель , 58, может быть двигателем переменного рабочего объема или двигателем постоянного рабочего объема. Двигатель , 58, может обеспечивать выход на первую планетарную шестерню , 14, . Например, такой выходной сигнал может подаваться от двигателя 58, на выходную шестерню 62 гидростатической трансмиссии, которая может взаимодействовать с планетарным входным элементом 64 .Выходной сигнал может передаваться от планетарного входного элемента , 64, к первому планетарному редуктору , 14, через первый соединительный элемент , 66, . Первый соединительный элемент , 66, может включать в себя один или несколько валов и / или шестерен.

Таким образом, насос с регулируемым рабочим объемом , 56, может использовать разделенную входную мощность от двигателя 42 для гидравлического привода двигателя 58 для преобразования входной мощности от двигателя 42 в гидростатическую выходную мощность по непрерывно регулируемой передаточное отношение.В этом случае мощность может подаваться от двигателя 42, к первому планетарному редуктору , 14, по первому пути , 16, источника энергии, который включает в себя вариатор , 54, . В некоторых реализациях первый путь источника энергии , 16, может включать в себя входной элемент 48 , входную шестерню 50 , входную шестерню 60 гидростатической трансмиссии, вариатор 54 , выходную шестерню 62 гидростатической трансмиссии. , планетарный входной элемент 64 и / или первый соединительный элемент 66 .

Мощность также может подаваться от двигателя 42 к первому планетарному редуктору 14 по второму пути 18 источника энергии, который не включает вариатор 54 . В некоторых реализациях второй тракт , 18, источника энергии может быть трактом механического источника энергии и / или может включать в себя входной элемент 48 , входную шестерню 50 , входную шестерню 52 механической трансмиссии и / или второй соединительный элемент 68 .Второй соединительный элемент , 68, может включать в себя один или несколько валов и / или шестерен. Например, входная шестерня 52 механической трансмиссии может быть соединена с входной шестерней 50 , которая может быть соединена и / или прикреплена к входному элементу 48 . Входная шестерня , 52, механической трансмиссии может входить в зацепление с соединительным элементом , 68, , который может обеспечивать вход в первую планетарную шестерню , 14, . Хотя были проиллюстрированы конкретные пути 16 , 18 первого и второго источников питания, пути 16 , 18 первого и второго источников питания могут отличаться от показанных, и могут зависеть от машины, которая включает в себя Вариатор 10 .

В некоторых реализациях первая планетарная зубчатая передача , 14, может быть планетарной зубчатой ​​передачей Равиньо. Например, первая планетарная шестерня 14 может включать в себя две солнечные шестерни 70 , 72 , водило 74 , которое удерживает первую и вторую планетарные шестерни 76 , 78 (например, набор внутренних планет и набор внешних планет) и зубчатый венец 80 . Первая планетарная зубчатая передача , 14, может комбинировать гидростатическую выходную мощность от первого тракта , 16, источника энергии с разделенной входной механической мощностью от второго тракта 18 источника энергии для обеспечения гидромеханической выходной мощности на модуль диапазона 20 .В некоторых реализациях первая планетарная зубчатая передача , 14, обеспечивает конфигурируемый выбор планетарных выходов для обеспечения желаемой скорости модулю 20, диапазона.

Точно так же вторая планетарная шестерня 22, может быть планетарной передачей Равиньо. Например, вторая планетарная шестерня 22 может включать в себя две солнечные шестерни 90 , 92 , водило 94 , которое удерживает первую и вторую планетарные передачи 96 , 98 (например.г., набор внутренних планет и набор внешних планет), и зубчатый венец 100 . Хотя первая и вторая планетарные зубчатые передачи , 14, , , 22, показаны в конкретной конфигурации, возможны и другие конфигурации.

Как показано, первый тракт , 16, источника питания и второй тракт 18, источника питания могут входить в дифференциальный модуль , 12, с одного и того же конца (то есть с одной стороны). Например, как показано, первый тракт , 16, источника питания и второй тракт источника питания могут обеспечивать питание дифференциального модуля , 12, (e.g., через первый соединительный элемент , 66, и второй соединительный элемент , 68, соответственно) от конца дифференциального модуля , 12, , ближайшего к двигателю , 42, . Таким образом, первому соединительному элементу , 66, и второму соединительному элементу , 68, не нужно обходить коронную шестерню , 80, , чтобы обеспечить питание первой планетарной зубчатой ​​передачи 14 .

Другими словами, первый тракт , 16, источника питания и второй тракт 18, источника питания могут обеспечивать питание дифференциального модуля 12 (например.g., к солнечной шестерне 70 и водилу 74 планетарной передачи соответственно) с одного и того же направления относительно модуля дифференциала 12 . В этом случае первый соединительный элемент , 66, и второй соединительный элемент , 68, могут входить в дифференциальный модуль , 12, с одного и того же направления. Дополнительно или альтернативно, первый тракт , 16, источника питания и второй тракт 18, источника питания могут обеспечивать питание дифференциального модуля , 12, , не проходя через модуль диапазона 20, .Таким образом, первый соединительный элемент , 66, и второй соединительный элемент , 68, не обязательно должны проходить через модуль диапазона 20 для подачи питания на дифференциальный модуль 12 .

В некоторых реализациях переменная мощность вращения, передаваемая от дифференциального модуля 12 к модулю диапазона 20 , может быть обеспечена вдоль нескольких валов или нескольких направлений от дифференциального модуля 12 к модулю диапазона 20 ( е.g., к солнечной шестерне 92 второй планетарной передачи 22 ). Например, переменная мощность вращения может выводиться из модуля , 12, дифференциала через выходной элемент , 114, модуля дифференциала и может передаваться через одну или несколько шестерен раздаточной коробки , 116, , соединенной с выходом модуля дифференциала. член 114 . Переменная мощность вращения может передаваться от раздаточной шестерни , 116, к входному элементу , 118, модуля диапазона, связанному с одной или несколькими шестернями раздаточной шестерни , 116, .Входной элемент , 118, модуля диапазона может быть соединен с одной или несколькими шестернями второго планетарного механизма 22 , например солнечной шестерней , 92, . Выходной элемент , 114, дифференциального модуля, раздаточная шестерня , 116, и / или входной элемент , 118, модуля диапазона могут включать в себя один или несколько валов, одну или несколько шестерен и / или тому подобное. В некоторых реализациях выходной элемент , 114, дифференциального модуля и входной элемент , 118, модуля диапазона могут быть параллельны друг другу, как показано.

CVT 10 может включать в себя множество селективно включаемых узлов сцепления 102 , 104 , 106 , 108 , 110 . Используемый здесь термин «избирательное включение» означает, что узел сцепления может включаться или отключаться в зависимости от выбранного режима работы. По меньшей мере, один из узлов сцепления расположен для выборочного зацепления, по меньшей мере, одной шестерни первого планетарного зубчатого колеса , 14, , по меньшей мере, с одной шестерней второго планетарного механизма , 22, .По меньшей мере, еще один из узлов сцепления может выборочно взаимодействовать по меньшей мере с одной шестерней второго планетарного редуктора 22, .

В некоторых реализациях узлы сцепления , 102, , , 104, , 106, могут включать в себя соответствующие вращающиеся диски, которые могут выборочно соединяться с другими установленными с возможностью вращения дисками для передачи мощности от одного вращающегося элемента к другому. В отличие от этого, узлы сцепления , 108, , , 110, могут включать в себя соответствующие вращающиеся диски, которые могут выборочно соединяться с неподвижным элементом , 112, , таким как корпус.Соответственно, узлы сцепления 108 , 110 могут называться стационарными узлами сцепления, также известными как тормоза, которые удерживают скорость сцепленной шестерни (коронной шестерни 100 и водила планетарной передачи 94 соответственно) до нуля. , тем самым влияя на скорость и / или направление выхода второй планетарной зубчатой ​​передачи 22, .

В некоторых реализациях, по меньшей мере, один узел , 102, и / или 104 первого сцепления может быть выборочно задействован для соединения первого планетарного механизма 14 со вторым планетарным редуктором 22 .Таким образом, зацепление по меньшей мере одной шестерни первой планетарной зубчатой ​​передачи , 14, , по меньшей мере, одной шестерни второй планетарной зубчатой ​​передачи , 22, определяет снижение крутящего момента / скорости от входа, который объединяет первый и второй источники энергии. дорожки 16 , 18 . В этой реализации зацепление узла сцепления , 102, обеспечивает низкий диапазон передач, а зацепление узла сцепления , 104, обеспечивает высокий диапазон передач.

Аналогичным образом, по меньшей мере, один второй узел сцепления 108, и / или 110 может быть выборочно задействован для соединения со вторым планетарным редуктором 22 для определения направления выходной мощности от модуля диапазона 20 к модуль дроп-бокса 30 . В проиллюстрированной реализации узлы сцепления , 108, , , 110, являются неподвижными сцеплениями или тормозами. В этой реализации зацепление узла 108, сцепления обеспечивает диапазон передних передач, в то время как зацепление узла , 110, сцепления обеспечивает диапазон передач заднего хода.И наоборот, второй узел , 106, сцепления может выборочно включаться для соединения соответствующих шестерен второго планетарного редуктора , 22, с первым планетарным редуктором , 14, . В проиллюстрированной реализации такое зацепление узла сцепления , 106, обеспечивает дополнительный диапазон передач. Аналогичным образом, в соответствии с этим раскрытием, включение различных узлов сцепления вариатора 10, может быть адаптировано для обеспечения множества диапазонов.

Хотя узлы сцепления показаны в конкретной конфигурации, возможны и другие конфигурации, включая большее или меньшее количество сцеплений, другое расположение и соединение с разными передачами, при условии, что узлы сцепления могут быть включены и / или отключен, чтобы обеспечить выбор диапазонов. Кроме того, один или несколько узлов сцепления 102 , 104 , 106 , 108 , 110 могут быть частью модуля диапазона 20 или дифференциального модуля 12 .Например, узлы сцепления 102 , 104 могут быть упакованы с первым планетарным редуктором 14 , узлы сцепления 106 , 110 могут быть объединены со вторым планетарным редуктором 22 и узлом сцепления. 108 могут быть расположены отдельно от остальных узлов сцепления 102 , 104 , 106 , 110 .

В некоторых реализациях узлы сцепления 102 , 104 , 106 , 108 , 110 могут выборочно включаться или отключаться для обеспечения желаемого диапазона выходному элементу 120 второй планетарной передачи. Передаточный механизм 22 к модулю раздаточной коробки 30 .В этой конфигурации выходной элемент , 120, может быть соединен для вращения с водилом , 94, планетарной передачи, хотя выходной элемент , 120, может быть соединен иначе в других конфигурациях. Модуль , 30, отводной коробки может включать в себя выходную зубчатую передачу , 32, , которая может быть спроектирована для адаптации выходной мощности, обеспечиваемой выходным элементом , 120, , к конкретному применению. В проиллюстрированной реализации выходной элемент , 120, обеспечивает вращение первой выходной шестерне 122 , соединенной с возможностью зацепления с конечной выходной шестерней , 124, , чтобы обеспечить вращение конечному выходному элементу 126 (например.g., к оси машины, навесного оборудования машины и / или т.п.). Тем не менее, модуль 30, выпадающего ящика может быть альтернативно спроектирован для облегчения адаптации выходного сигнала модуля 20, диапазона для конкретных приложений. Например, может быть предусмотрено меньшее количество или дополнительные конструкции, и / или размеры, конфигурации, передаточные числа и / или количество выходных шестерен могут быть изменены.

В проиллюстрированной реализации входной элемент 48 , первый соединительный элемент 66 и второй соединительный элемент 68 расположены параллельно планетарным зубчатым колесам 14 , 22 , выходной элемент 120 , а конечный выходной элемент 126 .Один или несколько из этих компонентов, а также другие компоненты могут поддерживаться внутри корпуса трансмиссии и могут вращаться вокруг подшипников, удерживаемых внутри корпуса.

В то время как модуль отводной коробки 30 показан в конкретной конфигурации, положения, зацепления и компоненты модуля отводной коробки 30 , а также положение и расположение конечного выходного элемента 126 на машина, может отличаться от показанной на иллюстрации, и может зависеть от машины, в которую входит вариатор.

В некоторых реализациях вариатор 10, может включать в себя один или несколько приводов вспомогательных насосов , 130, и / или 132 . Например, вариатор 10 может включать в себя привод вспомогательного насоса , 130, , соединенный с вариатором 54 (например, насос с регулируемым рабочим объемом 56 вариатора 54 ). Дополнительно или альтернативно, вариатор 10, может включать в себя вспомогательный привод насоса , 132, , соединенный с входным элементом 48, .Дополнительно или альтернативно, вариатор 10, может включать в себя стояночный тормоз , 134, (например, привод вспомогательного насоса с приводом от земли), соединенный с конечным выходным элементом , 126, . Приводы вспомогательных насосов , 130, и / или 132, могут включать в себя любой тип насоса, такой как продувочный насос, смазочный насос, регулирующий насос, нагнетательный насос, насос рулевого управления, приводной насос (например, все насос привода колеса) и / или тому подобное. В некоторых реализациях вариатор 10, может быть включен в машину, такую ​​как автогрейдер, колесный погрузчик и / или тому подобное.

Как указано выше, ФИГ. 1 приведен в качестве примера. Возможны и другие примеры, которые могут отличаться от описанных со ссылкой на фиг. 1. Например, вариатор 10, может включать в себя дополнительные компоненты, меньшее количество компонентов, другие компоненты или компоненты, расположенные иначе, чем те, которые показаны на фиг. 1.

РИС. 2 иллюстрирует схематический вид другого примера CVT 10 , включающего аспекты настоящего раскрытия.

Как показано на фиг.2, в некоторых реализациях вариатор 10 может включать в себя вспомогательный привод насоса 136 , соединенный со вторым трактом источника питания 18 (например, ведущая шестерня 50 , ведущая шестерня 52 механической трансмиссии и /или тому подобное). Привод , 136, вспомогательного насоса может включать в себя любой тип насоса, такой как продувочный насос, смазочный насос, регулирующий насос, нагнетательный насос, насос рулевого управления, приводной насос (например, полноприводный насос), и / или тому подобное.

Как показано на фиг. 2, в некоторых реализациях переменная мощность вращения, передаваемая от дифференциального модуля 12 к модулю диапазона 20 , должна подаваться вдоль одного вала или в одном направлении от дифференциального модуля 12 к модулю диапазона. 20 (например, к солнечной шестерне 92 ). Например, выходной элемент , 114, модуля дифференциала и входной элемент , 118 модуля диапазона по фиг.1, может быть одиночный входной / выходной элемент , 138, , соединенный с выходом из первой планетарной зубчатой ​​передачи , 14, и входом во вторую планетарную зубчатую передачу , 22, . В этом случае элемент , 138, ввода / вывода может выполнять функции как выходного элемента , 114, дифференциального модуля, так и входного элемента , 118, модуля диапазона. В этой конфигурации модуль диапазона 20, может быть расположен на противоположном конце дифференциального модуля 12, от конца, через который питание подается на дифференциальный модуль 12 через первый путь источника питания 16 и второй путь источника питания 18, , тогда как в устройстве, показанном на фиг.1, модуль диапазона 20, не расположен на противоположном конце дифференциального модуля 12, от конца, через который питание подается на дифференциальный модуль 12 .

В некоторых реализациях переменная мощность вращения может быть предоставлена ​​модулю диапазона 20 (например, солнечной шестерне 92 второго планетарного механизма 22 ) после обхода коронной шестерни 100 второго планетарный редуктор 22 , как показано на фиг.2, в отличие от конфигурации, показанной на фиг. 3 и описано ниже. В этой конфигурации входной / выходной элемент , 138, может обходить коронную шестерню , 100, и / или одну или несколько других шестерен второго планетарного механизма 22 (например, солнечную шестерню , 90, , водило планетарной передачи. 94 , первая планетарная шестерня 96 , вторая планетарная шестерня 98 и / или тому подобное) до соединения с солнечной шестерней 92 .

Как указано выше, ФИГ. 2 приведен в качестве примера. Возможны и другие примеры, которые могут отличаться от описанных со ссылкой на фиг. 2. Например, вариатор 10 на фиг. 2 может включать в себя стояночный тормоз , 134, и / или другие компоненты, показанные на фиг. 1 и / или фиг. 3.

РИС. 3 иллюстрирует схематический вид другого примера CVT 10 , включающего аспекты настоящего раскрытия.

Как показано на фиг. 3, в некоторых реализациях переменная мощность вращения может предоставляться модулю диапазона 20, (например.g., солнечная шестерня 92 второй планетарной передачи 22 ) без обхода коронной шестерни 100 второй планетарной передачи 22 . В этой конфигурации входной / выходной элемент 138 может соединяться с солнечной шестерней 92 без обхода коронной шестерни 100 и / или одной или нескольких других шестерен второй планетарной шестерни 22 (например, солнечная шестерня , 90, , водило 94 , первая планетарная шестерня 96 , вторая планетарная шестерня , 98, и / или тому подобное).

Как указано выше, ФИГ. 3 приведен в качестве примера. Возможны и другие примеры, которые могут отличаться от описанных со ссылкой на фиг. 3. Например, вариатор 10 на фиг. 3 может включать в себя стояночный тормоз , 134, и / или другие компоненты, показанные на фиг. 2 и / или фиг. 3.

ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ

Во время работы вариатора 10 мощность может передаваться от первичного привода 41 к первому планетарному редуктору 14 дифференциального модуля 12 через первую и вторую мощность. исходные пути 16 , 18 .Более конкретно, вращение входного элемента , 48, может обеспечивать мощность через входную шестерню 50 и входную шестерню 60 гидростатической трансмиссии в вариатор , 54, . Вариатор , 54, может передавать мощность через выходную шестерню 62 гидростатической трансмиссии на входной планетарный элемент 64 , который может быть жестко соединен с первым соединительным элементом , 66, , который может быть соединен с солнечной шестерней 70 первой планетарной передачи 14 .Вращение входного элемента , 48, первичным приводом 41 может обеспечивать питание через входную шестерню 50 на входную шестерню 52 механической трансмиссии, которая может быть жестко соединена со вторым соединительным элементом 68 , который может быть соединен с водилом 74 первой планетарной шестерни 14 .

Мощность от модуля дифференциала 12 может передаваться на второй планетарный редуктор 22 модуля диапазона 20 на основе выборочного включения или выключения узлов сцепления 102 , 104 , 106 , 108 , 110 для обеспечения различных диапазонов.Более конкретно, в проиллюстрированной реализации, узлы сцепления 102 , 104 , 106 , 108 , 110 могут выборочно включаться и отключаться для обеспечения диапазона движения вперед-назад, диапазона вперед-вверх, низко-реверсивный диапазон, высокий-реверсивный диапазон и вспомогательный диапазон. В этой реализации зацепление узла сцепления , 102, обеспечивает работу в низком диапазоне, а зацепление узла сцепления , 104, обеспечивает работу в верхнем диапазоне.Работа в низком и высоком диапазоне может быть связана с обозначением прямого или обратного диапазона за счет включения узлов сцепления 108 или 110 соответственно. Наконец, дополнительный диапазон может быть обеспечен за счет включения узлов сцепления , 104, и , 106, .

Например, для обеспечения диапазона движения вперед-назад могут быть включены узлы сцепления 102 и 108 . Соответственно, вращение коронной шестерни 80 первой планетарной шестерни 14 передается через узел сцепления 102 на солнечную шестерню 92 .При включении узла сцепления 108 солнечная шестерня 90 удерживается неподвижно. Мощность дополнительно передается через вторую планетарную шестерню 22 для вывода через водило планетарной передачи 94 на выходной элемент 120 , от которого мощность передается через модуль коробки передач 30 на конечный выходной элемент 126 . Из-за зацепления узла сцепления 108 эта работа в низком диапазоне обеспечивается в прямом направлении.Однако при работе, когда сцепленные узлы , 102, и , 110, включены, коронная шестерня , 100, остается неподвижной. В результате выход нижнего диапазона на выходной элемент , 120, предоставляется в обратном направлении.

Точно так же, чтобы обеспечить высокий передний диапазон, могут быть включены узлы сцепления , 104, и , 108, . Соответственно, вращение солнечной шестерни , 72, первой планетарной шестерни , 14, передается через узел сцепления , 104 на солнечную шестерню 92 .Как объяснено выше, при зацеплении узла 108 сцепления солнечная шестерня , 90, второй планетарной зубчатой ​​передачи 22 удерживается неподвижно. Мощность дополнительно передается через вторую планетарную передачу 22 для вывода через водило 94 на выходной элемент 120 , от которого мощность передается через модуль коробки передач 30, на конечный выходной элемент 126 . Из-за зацепления узла сцепления 108 эта работа в высоком диапазоне обеспечивается в обратном направлении.Однако при работе, когда сцепленные узлы , 104, и , 110, включены, коронная шестерня , 100, остается неподвижной. В результате выход высокого диапазона на выходной элемент , 120, обеспечивается в обратном направлении.

Дополнительно или альтернативно, модуль 20, диапазона может обеспечивать дополнительный диапазон выходному элементу , 120, . Во вспомогательном диапазоне могут быть включены узлы сцепления , 104, и , 106, .В результате мощность от модуля 12 дифференциала передается через солнечную шестерню 72 на солнечную шестерню 92 . Однако из-за зацепления узла сцепления , 106, это вращение передается водилу планетарной передачи 94 и выводится через выходной элемент , 120, на модуль откидной коробки 30 , который передает вращение на конечный выходной элемент. 126 .

Раскрытый вариатор 10 может обеспечивать более компактную упаковку, чем другие вариаторы, тем самым позволяя упаковывать вариатор 10 в машины меньшего размера или места с ограниченным пространством, такие как автогрейдер, колесный погрузчик и / или как.Например, конфигурации вариатора на фиг. 1-3 может разрешить использование более коротких валов (например, приводных валов, промежуточных валов и / или т.п.), таких как более короткий входной элемент 48 , более короткий первый соединительный элемент 66 , более короткий второй соединительный элемент 68 и / или тому подобное, по сравнению с другими конфигурациями вариатора. Это может уменьшить длину и / или ширину вариатора 10 , делая вариатор 10 подходящим для машин с ограниченным пространством и / или конструктивными ограничениями, такими как небольшой угол вылета.Например, вариатор, показанный на фиг. 1 может подходить для машин, которые требуют более короткого корпуса и допускают более широкий пакет, тогда как вариаторы, показанные на фиг. 2 и 3 могут подходить для машин, которые требуют более узкой упаковки и допускают более длинную упаковку. Кроме того, за счет уменьшения длины одного или нескольких валов вариатора 10 можно снизить стоимость вариатора 10 , уменьшить вес вариатора 10 , сложность вариатора 10 могут быть уменьшены и / или тому подобное.

Используемые здесь статьи «а» и «an» предназначены для включения одного или нескольких элементов и могут использоваться взаимозаменяемо с «одним или несколькими». Кроме того, используемые в данном документе термины «имеет», «иметь», «иметь» и т.п. предназначены как неограниченные термины. Кроме того, фраза «на основе» предназначена для обозначения «основанная, по крайней мере частично, на».

Вышеупомянутое раскрытие обеспечивает иллюстрацию и описание, но не предназначено для того, чтобы быть исчерпывающим или ограничивать реализации точной раскрытой формой.Модификации и вариации возможны в свете вышеизложенного раскрытия или могут быть получены из практики реализации. Подразумевается, что данное описание следует рассматривать только как пример, при этом истинный объем раскрытия указывается следующей формулой изобретения и ее эквивалентами.

Hydro-Mechanical IVT | KD Solutions

Гидромеханическая бесступенчатая трансмиссия


Инновации по соотношению цена / качество Коммерческие решения

Kinetics Drive Solutions разработаны для силовых агрегатов в диапазонах высокой мощности (л.с.) от +250 л.с. до 1500 л.с. включительно.Серия Hydro-Mechanical обеспечивает параллельный путь мощности через трансмиссию, позволяя ей непрерывно передавать мощность в сочетании гидравлического и механического режимов. При работе на низкой скорости гидромеханические бесступенчатые трансмиссии Kinetics Drive Solutions (HM-IVT) позволяют двигателям развивать высокий крутящий момент на очень низких скоростях. При работе на высокой скорости трансмиссия почти полностью работает в механическом режиме, обеспечивая значительный КПД наряду с отличным КПД на высоких скоростях.Конструкции Kinetics Drive Solution обеспечивают решения для тяжелых условий эксплуатации с высоким крутящим моментом, а также для двигателей с узким диапазоном или постоянными требованиями к частоте вращения.

HMX 1100

Предназначен для гусеничной техники массой до 21 тонны с мощностью двигателя до 400 л.с. HMX 1100 бесступенчато регулируется как в прямом, так и в обратном направлении и полностью поддерживает равные скорости. HMX обладает двумя особыми характеристиками, которых нет в обычных системах трансмиссии гусеничных транспортных средств: 1) постоянный отклик рулевого управления независимо от направления и 2) гидростатическое торможение, обеспечивающее долгий срок службы и сокращение затрат на обслуживание тормозов.

HMX 1600

Разработан для гусеничных машин массой до 28 тонн с мощностью двигателя до 600 л.с. HMX 1600HD имеет бесконечную регулировку как для прямого, так и для обратного направления и полностью поддерживает равные скорости. HMX 1600HD предлагает все те же функции, что и HMX 1100, с добавлением усиленного механизма отбора мощности (ВОМ) для специальных применений, требующих мощности до 300 л.с.

HMX 3000

Предназначен для гусеничных машин до 30 тонн с мощностью двигателя до 800 л.с.HMX 3000 имеет бесступенчатую регулировку как вперед, так и назад и полностью способен развивать равные скорости в обоих направлениях. В HMX 3000 используются легкие вариаторы со встроенным насосным двигателем (IPM), разработанные Kinetics. Конструкция обеспечивает передачи с очень высокой удельной мощностью.

HMX 3500

Предназначен для гусеничных машин до 45 тонн с мощностью двигателя до 1000 л.с. HMX 3500 имеет бесступенчатую регулировку как для прямого, так и для обратного направления и полностью способен развивать равные скорости в обоих направлениях.В HMX 3500 используются легкие вариаторы со встроенным насосным двигателем (IPM) компании Kinetics Drive Solutions. Конструкция обеспечивает передачу с очень высокой плотностью мощности. Эта трансмиссия разработана с учетом потребности в мобильности существующих транспортных средств с ограниченным пространством. HMX 3500 может приводить в движение первичный двигатель мощностью 1000 л.с. в том же пространстве, что и существующая трансмиссия на 800 л.с.

Технические преимущества OEM
Прочность
Коробки передач

Kinetics обеспечивают охват передаточного числа от бесконечности до повышающей передачи и не требуют приводного ремня, преобразователя крутящего момента или набора передач заднего хода.

Высокая масштабируемость
Решения

Kinetics Drive по своей сути масштабируемы благодаря встроенному насосному двигателю (IPM) вместо традиционного вариатора. IPM могут быть объединены в несколько параллельных систем, что делает гидромеханические бесступенчатые трансмиссии пригодными для широкого спектра применений.

Экстремальный контроль скорости

Наши гидромеханические бесступенчатые трансмиссии обеспечивают транспортным средствам равные скорости как переднего, так и заднего хода. Кроме того, там, где это необходимо, они обеспечивают экстремальную медленную скорость без необходимости сильного рассеивания тепла.

Гидростатическое торможение

Использование гибридной гидромеханической бесступенчатой ​​трансмиссии позволяет конструкторам автомобилей использовать функции гидравлики для замедленного торможения, а также для управления двигателем.

Системы рулевого управления

Гусеничные трансмиссии серии HMX обеспечивают бесступенчатое, гидростатически-рекуперативное, двунаправленное рулевое управление
с опциональным управлением по проводам.

Операционные преимущества
Повышенная производительность

Позволяя двигателям — независимо от области применения — работать в оптимальном диапазоне, гидромеханические бесступенчатые трансмиссии Kinetics Drive Solutions улучшают общие характеристики автомобиля.

Снижение затрат

В то время как гибридные и электрические автомобили обеспечивают экономию топлива, автомобиль с традиционным приводом и гидромеханической бесступенчатой ​​трансмиссией Kinetics Drive Solutions устраняет выбросы при более низких затратах.

Повышение топливной эффективности

Благодаря встраиванию интеллектуальной системы измерения и обратной связи во все трансмиссии, Kinetics Drive Solutions обеспечивает эффективность трансмиссии при переменных нагрузках и условиях местности. Трансмиссия автоматически уравновешивает производительность с требованиями привода и обеспечивает экономию топлива двигателем.

Увеличение срока службы двигателя

Разрешение двигателям работать в «оптимальном режиме» помогает снизить износ, вызванный типичными перегрузками и недогрузками, вызванными незаметным переключением передач, которые не могут разумно справиться с потребляемой мощностью с учетом требований оператора и условий местности.

Повышение квалификации оператора

Принимая важные для водителей решения по производительности, гидромеханические бесступенчатые трансмиссии Kinetics Drive Solutions позволяют операторам сосредоточиться на своей основной задаче — будь то вождение, копание, профилирование или сбор урожая, обеспечивая оптимальную эффективность и производительность.

Анализ эффективности гидромеханической трансмиссии

[1] Майкл Дж. К. Шелленбергер. Рассмотрение конструкции гидроприводов с регулируемой разделенной мощностью для промышленного применения [D]. Моргантаун: Univ. Западной Вирджинии, (1999).

[2] Ni Xiangdong, Zhu Sihong, Ouyang Daye и др.Разработка и эксперимент гидромеханического передаточного числа вариатора для трактора [J]. Транзакции ASAE, 2013, 44 (4): 15-20.

[3] Аларико Макор, Антонио Россетти.Снижение расхода топлива в городских автобусах за счет использования трансмиссий с разделением мощности [J]. Преобразование энергии и управление, 2013, 71: 159-171.

DOI: 10.1016 / j.enconman.2013.03.019

[4] Гао Сян, Чжу Чжэнь, Чжу Ю.Analysis of Transmission Characteristics of HMCVT[J]. Journal of Chongqing Jiaotong University: Natural Science, 2013, 32(4): 715-724.

[5] Xu Liyou, Zhou Zhili, Zhang Mingzhu, et al.Анализ характеристик гидромеханической бесступенчатой ​​трансмиссии трактора [J]. Журнал Китайского сельскохозяйственного университета, 2006 г., 11 (5): 70-74.

DOI: 10.1109 / ical.2009.5262944

[6] Яо Хуайсинь.Анализ гидравлической системы привода шасси строительной техники (1) [J]. Дорожная техника и строительная механизация, 2003, 6: 60-62.

[7] Рао Чжэнган.Design of planetary gear transmission[M]. Beijing: Chemical Industry Press, (2003).

[8] Wang Guangming, Zhu Sihong, Shi Lixin, et al.Моделирование и эксперимент по оценке эффективности гидравлической механической бесступенчатой ​​трансмиссии для трактора [J]. Транзакция Китайского общества сельскохозяйственной инженерии, 2013, 29 (15): 42-48.

Diwarail Hydromechanical Transmission, टेस्टिंग इक्विपमेंट, हाइड्रो परीक्षण उपकरण — Voith Turbo Private Limited, Хайдарабад

Diwarail Hydromechanical Transmission, टेस्टिंग इक्विपमेंट, परीक्षण उपकरण — Voith Turbo Private Limited, Хайдарабад | ID: 18894720088

Спецификация продукта

Минимальное количество заказа 1 шт.

Описание продукта

80 — 140 км
Максимальная входная мощность трансмиссии 320 кВт

Продано более 4 000 гидромеханических трансмиссий.Гибкость применения: DIWA Rail с параллельным валом и реверсивной трансмиссией

Первоначально популярная в городских автобусах, DIWA Rail теперь является самой продаваемой гидромеханической трансмиссией в классе 320 кВт. Дифференциальный преобразователь встречного вращения, действующий как тормоз, значительно снижает износ. Использование принципа разделения мощности (через дифференциальный преобразователь на 1-й передаче и механически до 4-й передачи) делает DIWA Rail идеальным вариантом для экономичной эксплуатации рельсовых транспортных средств с оптимизированными показателями потребления.Текущая версия также позволяет буксировать при выключенном двигателе.

Заинтересовал этот товар? Получите последнюю цену у продавца

Связаться с продавцом

Изображение продукта


О компании

Год основания 2006

Юридический статус компании с ограниченной ответственностью (Ltd./Pvt.Ltd.)

Характер BusinessExporter

Годовой оборот 50 лакх

Участник IndiaMART с июня 2006 г.

GST36AAACV7260L1ZZ

Код импорта и экспорта (IEC) 09010 *****

Компания Voith Turbo Private Limited была основана в 2006 году и является известным производителем муфт различных типов. Они широко используются в промышленности.Мы производим и поставляем зубчатые муфты переменной скорости, муфты переменной скорости, муфты постоянной скорости, муфты для тяжелых условий эксплуатации, стандартные муфты и т. Д. Вернуться к началу 1

Есть потребность?
Получите лучшую цену

1

Есть потребность?
Получите лучшую цену

Трансмиссии Spicer® | Дана Off-Highway

Эффективность использования топлива

Повышение эффективности и надежности работы

Сокращение выбросов

Разработка новых технологий для соответствия меняющимся нормам

Стоимость владения

Увеличение срока службы и сокращение затрат на техническое обслуживание

Развивающиеся рынки

Поддержка роста продукта во всем мире

Интеграция программного обеспечения

Создание общих возможностей системы

Системная интеграция

Использование общих технологий и доступного пространства для создания более эффективного и экономичного решения.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *