ОВОСТИ СОВЕТСКОЙ ТЕХНИКИЗачем она нужна и как устроенаодитель взялся за рычаг . Передача пер еключена — м ашина рванулась. К ак будто бы не такужтрудно перевести ры чаг... Но, во-первых, это надо делать много раз. А во-вторых, внимание водителя в момент переключениявкакой - т о мере отвлечено от дороги . Ступенчатая передача обладает принци п иальным недостатком: н евозможностьювкаждыйданный момент движения работать на наивыгоднейшемрежимекрутящего момента. Поэтому конструкторская мысль давно уже занята созданием автоматичес кой бесступенчатой трансмиссии . Первые трансмисии сначала с автоматиз ированным , а затем исавтоматическим управлением появились давно. Но особенно широкое развитие они получили в последние годы . Среди самыхразнообразныхконструкций чаще применяетсятрансмис сия с, г идромеханическойкоробкой передач (на городских автобусах, л егковых , т я ж елыхгрузовыхиспециальных автомобилях). Н апомнимвкратце об ее устройствеи принципе работы. Основным узлом гидромеханической передачи является гидротрансформатор ( г и дравлический преобразователь момента). П ростейшийгидротрансформатор (рис. 1а) состоит изкорпусаитрехрабочих нолес: н асосного1 , т урбинного2и реактора 3, о бразующихзамкнутуюкольцевую полость для циркуляциижидкости . Ее называют рабочей полостью иликругомциркуляциигидротрансформатора , а диаметр Д — а к т ивным диаметром, и ли диаметром кругациркуляции . Каждое из колес гидротрансформатора снабженорабочими профилиров аннымилопатками ( р ис . 16). Насосное колесо жестко связано с ведущим валом 4 гидротрансформатора ис валом двигателя, т урбинное — соединено с ведомым валом 5, а реактор — с корпусом . При вращении насосного колеса вместе с валом двигателя рабочая жидкость (турб инное масло Л , дизельное топливо , веретенное масло АУи др.), в ыполняющая одновременно функциисмазкитрущихся деталей, устремляется от центра на периферию, попадает на лопаткитурбин , о казывая на них давление, и перемещается по межлопаточным каналам к центру. Затем жидкость попадает вмежлопаточныекана лы реактора . Здесь поток ее изменяет на правление так , ч то потери' п ри новом входе на лопатки насоса уменьшаются . Но реа кторнужен не только для того , чтобы меВо втором номере нашего журнала за этот год в заметке «Автобусы станут лучше» упоминалось о создании гидромеханической трансмиссии. Н овма ленькой информации, естественно, не представлялось возможным более или менее подробно описать новые конструкции и область их применения. О б этом идет речь в публикуемой статье кандидата технических наук А. А. Токарева.В-с-1АВТОМАТИЧЕСКАЯ БЕССТУПЕНЧАТАЯ ТРАНСМИССИЯн ять направление движенияжидкости . Неп рерывнаяструя действует на лопаткутурбиныпри входе на нее ипри выходе, как быотталкиваясьотлопатки реактора. Давление жидкости на лопатки турбины усиливается, создает дополнительный момент, р авный по величине моменту, котор ыйиспытывает колесо реактора . Поэтому момент на турбинном колесе равен сумме моментов на колесе насоса и на реакторе . Замкнутый круг циркуляции жидкости обозначен стрелками . Кроме того , о напе ремещается вплоскостивращения насосн ого колоса. В результате сложноговинтовогодвиже ния крутящий момент передается (и трансформируется) о т двигателя на ведомый вал 5. У гидротрансформаторов такого типа турбина имеет один ряд лопаток . Поэтому их называют одноступенчатыми. Ч тобыувеличить передаваемый момент, с троятдвухступенчатые (рис. 2а) и трехступенчатые ( р ис . 26) г идротрансформа торы. В двухступенчатом гидротрансформаторе рабочая жидкость . ц иркулируетмежду лоп атками рабочих колес втакой последовательности: «насос — т урбина — р еактор — т урбина — насос», а втрехступенчатом : «насос — т урбина — р еактор — т урбина — р еактор — т урбина — насос». За счет изменения размеров колес, профиля и угла наклоналопатокможно создать гидротрансформаторы различной мощности исразнымихарактеристиками . По харак теристикам гидротрансформаторы разде-ьЕаР и с. 1. Схема и принцип действия одноступенчатого гидротрансформатора; а — общая схема, б — направление движ ения жидкости. Р ис . 2. Схема двухступенчатого (а) и трехступенчатого (б) гидротрансформатора. Р ис . 3. Схема однопоточной гидромеханической коробки передач НАМИ-ЛАЗ035 с неподвижными осями валов, предназначенной для городских автобусов ЛАЗ и ЛиАЗ.Л ляют на два основных типа: «прозрачные» и «непрозрачные». В «прозрачном» гидротрансформаторе при изменении числа оборотов ведомого вала изменяется в определенных пределах число оборотов ведущего вала и, следовательно, число оборотов двигателя (при неизменной подаче рабочей смеси). Насос в этом случае как бы «видит» турбину и приспосабливает к ней свои обороты. У «непрозрачного» гидротрансформатора число оборотов вала двигателя (при неизменной подаче рабочей смеси) и, следовательно, число оборотов ведущего вала гидротрансформатора остаются практически неизменными независимо от изменения сопротивления движению автомобиля и числа оборотов ведомого вала (насос «не видит» турбину). «Прозрачный» гидротрансформатор лучше приспосабливается к условиям движения, поэтому характеристика его считается более прогрессивной. Однако у «непрозрачных» свои достоинства. Они более просты по конструкции и имеют высокую степень увеличения крутящего момента. Для городских автобусов часто применяют двух- и трехступенчатые гидротрансформаторы с высоким коэффициентом трансформации*. Диапазона изменения силового передаточного отношения у гидротрансформатора обычно недостаточно, поэтому его устанавливают совместно с механической ступенчатой передачей. Эти комбинированные передачи называют гидромеханическими. Гидротрансформатор в таких передачах может быть установлен последовательно или параллельно с механическими ступенями. В первом случае через него передается вся мощность, а во-втором — лишь часть ее. Передачи с разделенным потоком мощности имеют обычно более высокий к. п. д., однако коэффициент трансформации у них ниже, а конструкция сложнее, чем у однопоточных передач. Механические редукторы в гидромеханических передачах применяются планетарные ио неподвижными осями валов.этого вала помещен центробежный регулятор 11 автоматического управления коробкой передач. При выключенных фрикционах положение передач нейтральное. Для движения вперед зубчатая муфта 13 должна быть сдвинута влево (правое положение ее обеспечивает задний ход). ПЕРВАЯ (ПОНИЖАЮЩАЯ) ПЕРЕДАЧА осуществляется при включении фрикциона 16 (рис. 3). Вращение передается от вала 1 двигателя через гидротрансформатор на первичный вал 18, далее при помощи фрикциона 16 и пары шестерен 17 и8 на промежуточный вал 9, а через шестерни 10 и 14 на выходной вал 12. Схема передачи потока мощности на первой передаче показана на рис. 4а. ЗАДНИЙ ХОД. Положение шестерен прежнее (рис. 4, положение «а»), только муфта 13 (рис. 3) сдвинута вправо. ВТОРАЯ ПЕРЕДАЧА обеспечивается включением фрикциона 15 (фринцион 16 отключен). Вращение от двигателя через гидротрансформатор передается непосредственно на выходной вал 12 (рис. 3). Схема передачи потока мощности на второй передаче показана на рис. 46. ТРЕТЬЯ (ПРЯМАЯ) ПЕРЕДАЧА. Фрикционы 2и 15 (рис. 3) включены одновременно. При этом гидротрансформатор блокируется двумя муфтами свободного хода, которые поочередно отключают реакторы при достижении турбиной чисел оборотов, близких к числам оборотов насоса. Отключение реакторов в нужные моменты улучшает характеристику и к. п. д. гидротрансформатора. Кроме автоматического, коробка имеет принудительное ручное управление.гидротрансформатором, двигатель, заглохнуть не может. При трогании с места на подъеме и даже при откате автомобиля назад нажатие на педаль акселератора плавно остановит машину, а затем заставит двигаться вперед. Это также повышает безопасность движения. Принудительное управление, позволяющее блокировать автоматику, дает возможность водителю осуществить любые варианты движения: переключаться с гидротрансформатора на механическую передачу и обратно, двигаться с использованием наката или без него, двигаться тольно на гидротрансформаторе или только на механической передаче, осуществлять торможение двигателем, а в отдельных конструкциях — и торможение гидротрансформатором. Переход при выключении автоматики на принудительное, например кнопочное, управление автомобилем также не утомляет водителя. Переключение кнопок, расположенных обычно на щитне приборов или на специальном кронштейне, установленном на рулевой колонне, под рукой водителя, не требует существенных затрат труда. УДОБНЕЕ ПАССАЖИРАМ. Плавное трогание и разгон автомобиля с места за счет передачи крутящего момента через жидкость и автоматическое переключение передач на оптимальных скоростных режимах повышают удобства пассажиров. Пассажир ощущает плавное (без рывков и спадов) непрерывное нарастание скорости движения.Что дальше?Развитие конструкции направлено на повышение основных характеристик гидромеханической передачи (к. п. д. и коэффициента трансформации). Это достигается подбором геометрии рабочих колес, подбором рабочей жидкости. Эксплуатационные испытания ряда городских автобусов и легковых автомобилей с гидромеханической коробкой передач показали их удовлетворительную топливную экономичность. Например, автобусы средней и большой вместимости (при работе летом на самых напряженных автобусных маршрутах Москвы) расходуют топлива в среднем: карбюраторные — от 45 до 55 и дизельные — от 32 до 38 л на 100 км . Это говорит о том, что автобусы, снабженные гидромеханическими трансмиссиями современных конструкций, могут быть не менее экономичными, чем автобусы с механической норобкой передач. По сравнению с автобусами с механической коробкой передач скоростные качества у этих автобусов выше примерно на 8 — 15 процентов при расстоянии между остановками порядка 400 — 1000 м. В настоящее время ведутся эксплуатационные испытания десяти городских автобусов Львовсного автобусного завода, на которых установлена гидромеханическая коробка НАМИ-ЛАЗ-035 из первой промышленной партии. Можно предполагать, что гидромеханическая трансмиссия найдет широкое применение на отечественных автомобилях, и в первую очередь на городских автобусах. А. ТОКАРЕВ, кандидат технических наук Рис. 4. Передача крутящего момента при помощи гидромеханической коробки передач: а — первая передача; бвторая передача; в — третья передача.Недостатков мало, преимуществ гораздо большеКаковы же недостатки и преимущества гидромеханических коробок передач по сравнению с механическими ступенчатыми? К недостаткам относится усложненность конструкции, более высокая себестоимость, пониженный к. п. д., повышенный расход топлива при движении по горным дорогам, больший вес. Кроме того, ряд узлов и деталей гидромеханической коробки передач требуют очень высокой точности изготовления (колеса, клапаны, автоматика и др.). Однако результаты сравнительных дорожных испытаний и опыт эксплуатации показывают, что автомобили с гидромеханической трансмиссией обладают большими преимуществами. ЛЕГЧЕ ВОДИТЕЛЮ. Многочисленые переключения передач и включения муфты сцепления становятся ненужными. Значит, водитель устает гораздо меньше и больше следит за дорогой. Это и естественно: ведь есть только педаль акселератора и педаль тормоза, а педаль сцепления отсутствует. Автоматическое изменение силового передаточного числа а зависимости от условий движения повышает проходимость и маневренность автомобиля. Гидротрансформатор позволяет водителю, не включая механической передачи, тормозить автомобиль до полной остановки и разгонять его вновь. Если водителю нет надобности подавать автомобиль назад, он может работать всю смену, не прибегая к ручному переключению передач. У автомобиля, снабженногоКонструкция, которая вскоре станет промышленнойЭто гидромеханическая коробка передач НАМИ-ЛАЗ-035, предназначенная для городских автобусов средней вместимости Львовского автобусного завода. Трехскоростная гидромеханическая коробка (рис. 3) состоит из одноступенчатого гидротрансформатора и трехзального (с неподвижными осями) механического редуктора. Шестерни редуктора косозубые и находятся в постоянном зацеплении. От вала 1 двигателя через фрикционную муфту 2 крутящий момент передается на гидротрансформатор, состоящий из насосного колеса 5, двух реакторов 3и турбины 4. В передаче момента участвуют фрикционные муфты . 2, 16 и 15 и зубчатая 13. Рабочее давление в гидросистеме создается двумя шестеренчатыми насосами 6и 7. Передний большой насос 6с внутренним зацеплением приводится от насосного колеса 5 гидротрансформатора, а задний малый насос 7 — от промежуточного вала 9. На другом конце * Коэффициентом трансформации (К = М 2 : М,) называют отношение момента на валу турбины к моменту насоса (силовое передаточное отношение).
