12Июл

Гидромеханический автомат: проблемы, стоимость ремонта — журнал За рулем

12 Июл 2021 alexxlab Комментировать

Содержание

устройство, принцип работы, особенности, преимущества и недостатки

АКПП (АКП) — автоматическая коробка переключения передач (автоматическая коробка передач, коробка «автомат») является  одним из типов агрегатов, которые используются в устройстве трансмиссии автомобилей и другой техники с ДВС.

Главной задачей автоматической коробки, в отличие от МКПП, является возможность выбора и переключения передач без участия водителя транспортного средства. При этом выбор передачи (передаточного числа) осуществляется в зависимости от целого ряда условий и факторов.

При этом сегодня автоматической трансмиссией в обиходе принято называть любой тип коробок, которые работают по описанному выше принципу (когда переключение передач осуществляется автоматически). Сразу отметим, что называть «автоматом» все без исключения автоматические коробки является ошибкой.

Дело в том, что хотя изначально под АКПП следовало понимать исключительно классический гидромеханический «автомат», сегодня автоматической коробкой также называют роботизированные механические коробки  передач (РКПП, коробка-робот), а также вариаторную коробку передач (вариатор, CVT).

[/do]

Важно понимать, что данные типы коробок (робот и вариатор) сильно отличаются от гидромеханической трансмиссии как по устройству и принципам работы, так и по ресурсу, надежности, техническим характеристикам и т.д.  

Содержание статьи

Автоматическая гидромеханическая коробка передач АКПП: особенности и отличия

Как уже было сказано выше, АКПП отличается от «коробки-робот» и вариаторных коробок CVT. В первом случае роботизированная КПП фактически является механической коробкой передач, в которой реализована возможность автоматизированного переключения передач при помощи электронных и механических устройств.

Коробка вариатор и вовсе не является коробкой передач в буквальном смысле, так как вариаторные КПП изменяют передаточное число плавно (бесступенчато). Другими словами, ступени (передачи) в устройстве такой коробки отсутствуют, а сам вариатор относится к отдельной разновидности бесступенчатых трансмиссий.

Если же говорить о классической гидромеханической коробке «автомат» (гидромеханическая передача), данный тип трансмиссии предполагает саму автоматическую коробку с планетарными передачами, а также гидротрансформатор (ГДТ).

При этом гидротрансформатор является обязательным элементом, так как гидромеханическая коробка без данного устройства работать не способна. Отметим, что сам ГДТ не участвует в процессе переключения передач, так как играет роль сцепления, передавая крутящий момент от двигателя на входной вал коробки – автомат.

Также гидротрансформатор гасит вибрации и сглаживает толчки при переходе с одной ступени на другую. Однако с учетом таких особенностей (сочетание механики и гидравлики) под автоматической коробкой передач часто понимают оба данных элемента трансмиссии, то есть саму коробку АКПП и гидротрансформатор.

Преимущества и недостатки АКПП

  • Прежде всего, при учете соблюдения всех правил эксплуатации и своевременного обслуживания, ресурс данного типа коробок больше, в среднем, на 30-50%, чем у аналогов.
  • Еще гидромеханическая АКПП хорошо сочетается с мощными двигателями, то есть коробка способна выдерживать большой крутящий момент.
  • Также следует отметить ремонтопригодность самих коробок «автомат» и гидротрансформаторов, хотя качественный ремонт АКПП все равно остается достаточно дорогим.  

Если говорить о минусах, гидромеханическая АКПП отличается тем, что автомобиль с такой коробкой расходует больше топлива по причине несколько сниженного КПД подобных трансмиссий. Также перед поездкой (даже в теплое время года) рекомендуется прогрев коробок данного типа, которые очень чувствительны к давлению трансмиссионной жидкости.

На владельцев автомобилей с АКПП с целью продления срока службы агрегата накладываются определенные ограничения. Например, запрет на буксировку автомобиля без вывешивания передних колес со скоростью выше 30-40 км/ч на расстояние больше 50-60 км и ряд других.

Также следует выделить повышенные требования к качеству и свойствам рабочей трансмиссионной жидкости ATF, а также необходимость ее периодической замены (каждые 40-60 тыс. км. пробега).

Отдельно специалисты выделяют проблемы с гидроблоком и клапанами (соленоидами). Узкие каналы гидроплиты в процессе эксплуатации забиваются продуктами износа коробки и различными отложениями, клапана также выходят из строя. В результате это приводит к некорректной работе коробки.

Еще на «классических» АКПП, особенно в случае с бюджетными авто, слабым местом является гидротрансформатор, который теряет герметичность и начинает давать течь на относительно небольших пробегах. В таком случае требуется ремонт гидротрансформатора или его замена.

     

Читайте также

Что такое автоматический выключатель с гидравлическим замедлением срабатывания и зачем он нужен?

Автоматический выключатель с гидравлическим замедлением срабатывания — это защитный аппарат специального типа, который совмещает в едином механизме и защиту от перегрузки и защиту от короткого замыкания.

Вид сзади (без крышки) автоматических выключателей ВА13 и ВА21

Автоматические выключатели с гидравлическим замедлением срабатывания предназначены для применения в тех случаях, когда тепловая защита может работать неправильно из-за условий окружающей среды, например, такой как экстремальная температура.  Тепловая защита в общепромышленных автоматических выключателях может не сработать при низких температурах, или наоборот — сработать ложно при достаточно высокой температуре. Поэтому для автоматических выключателей общепромышленного назначения, производители вводят графики зависимости номинальных рабочих токов тепловых расцепителей от температуры окружающего воздуха. В отличие от них автоматические выключатели с гидравлическим замедлением срабатывания обладают малой зависимостью рабочих характеристик от температуры окружающей среды в зоне перегрузки.

Сравнение графиков зависимости рабочих токов тепловых расцепителей (Ip) выключателей с электромагнитным и тепловым расцепителем (ВА57)​ и с гидравлическим замедлением срабатывания (ВА21) от температуры окружающего воздуха

Принцип работы

При появлении токовой перегрузки плунжер начинает преодолевать сопротивление пружины и жидкости и двигается вверх к якорю. Когда перегрузка достигает определенной величины и создает достаточную электромагнитную силу для того, чтобы якорь сдвинулся, последний через систему рычагов воздействует на механизм свободного расцепления и аппарат отключается.

Если в процессе движения плунжера, токовая перегрузка прекратилась, он возвращается в исходное положение. При коротком замыкании плунжер резко преодолевает сопротивление жидкости и пружины, соединяется с якорем и через систему рычагов приводит к отключению автоматического выключателя.

Устройство автоматического выключателя с гидравлическим замедлителем

Применение такой конструкции расцепителя позволяет автоматическому выключателю срабатывать надежно как в зоне перегрузок, так и в зоне токов короткого замыкания.

Области применения

Конструкция электромагнитного расцепителя с гидравлическим замедлителем позволяет добиться не только малой зависимости от температуры окружающей среды, но и повысить виброустойчивость автоматического выключателя. Это делает автоматический выключатель с гидравлическим замедлителем отличным решением для объектов, где имеет место вибрация, а также повышенная или пониженнная температура.

К таким объектам можно отнести:

  • морские суда
  • портовую инфраструктуру
  • городской электрофицированный транспорт (метро, трамвай, троллейбус)

Также магнитогидравлический выключатель можно устанавливать под открытым небом, применяя защитную оболочку со степенью защиты IP54.

Магнитогидравлический выключатель обеспечивает необходимую надежность и точность защиты в суровых условиях эксплуатации, когда обычный термомагнитный выключатель не позволяет достичь желаемого результата.

Гидромеханическая коробка передач

Автор admin На чтение 5 мин. Просмотров 478

Традиционное устройство автомобиля включает в себя в качестве обязательного элемента его конструкции такие узлы, как сцепление и КПП. Однако меняющийся стиль и образ современной жизни, с уклоном в сторону обеспечения все большего комфорта, приводит к изменению этих традиционных узлов машины. Им на смену зачастую приходит гидромеханическая трансмиссия.

Трансмиссия? А это что такое и зачем?

Для автомобиля трансмиссией будет всё, что обеспечивает поступление крутящего момента к колёсам от двигателя, в том числе КПП и сцепление. В классическом транспортом средстве это было именно так. Но, как уже отмечалось выше, в современных легковых автомобилях им на смену приходит АККП. В этом случае управление машиной значительно упрощается – не надо пользоваться сцеплением и переключать вручную КПП. Педаль сцепления просто-напросто отсутствует, а переключения выполняются автоматически.

Происходит это благодаря гидромеханической коробке передач. Чтобы понять, что это такое, лучше всего вспомнить о двух основных моментах, возникающих во время управления автомобилем:

  • необходимости отключения от двигателя трансмиссии при переключении передач;
  • изменении значения крутящего момента, передаваемого от мотора к колесам при изменении дорожных условий.

В обычной автомашине это происходит при нажатии на сцепление и переключении ручки коробки передач. Однако в машинах с АКПП подобное действие во многих случаях выполняет гидромеханическая коробка передач.

Об устройстве гидромеханической коробки

Говоря про устройство применяемой в составе легкового автомобиля гидромеханической коробки передач, надо отметить ее основные узлы:

  1. гидротрансформатор;
  2. управляющие механизмы;
  3. механическая коробка передач.

Про гидротрансформатор

Основой гидромеханического автомата является гидротрансформатор. Фактически в гидромеханической АКПП он выполняет роль, аналогичную сцеплению в обычном автомобиле – передает момент от двигателя к коробке.


Как видно из рисунка, устройство гидротрансформатора довольно простое и включает в себя три колеса специальной формы:
  • насосное, осуществляющее связь между двигателем и гидротрансформатором;
  • турбинное, выполняющее связь с валом (первичным) коробки передач;
  • реакторное, предназначенное для усиления крутящего момента.

Все эти турбины закрыты специальным корпусом и на три четверти погружены в масло, заполняющее внутренний объем. Гидромеханический привод работает таким образом – насосное колесо, на которое поступает вращающий момент от двигателя, вращаясь, направляет на турбинное колесо поток масла, которое им раскручивается и предает усилие на вал коробки передач.

Происходит циркуляция масла по сложной траектории – с внешней части насосного кольца на внешнюю часть турбинного, а затем через центр устройства обратно к насосному. Следствием такого движения является гидромеханическая передача момента к коробке передач от мотора.

Такой гидромеханический привод обладает особенностью – из-за присутствия третьего, реакторного колеса, возможно усиление передаваемого момента. Происходит это благодаря его расположению в центре гидротрансформатора.

Когда осуществляется гидромеханическая передача момента, поток масла от турбинного колеса направляется к центру устройства и затем возвращается обратно к насосному. Однако на его пути расположено реакторное колесо, и поток, оказывая на него давление, вызывает с его стороны ответную реакцию, которая, воздействуя на турбину, усиливает момент, переданный от насосного колеса.


Такое дополнительное воздействие, возникающее, когда происходит гидромеханическая передача мощности от мотора, приводит к тому, что она увеличивается. Величина усиления зависит от разности скоростей межу колесами гидротрансформатора, чем она больше, тем более значительным оно будет. Это особенно полезно при начале движения, когда выполняется гидромеханическая передача мощности от двигателя, работающего на холостом ходу, к неподвижной трансмиссии.

Очень полезным фактом являет то, что гидравлический привод автоматически устанавливает нужное передаточное число между колесами и двигателем, благодаря изменению величины напора жидкости при ее передаче между напорным и турбинным дисками.

Однако диапазон такого изменения достаточно небольшой, и при этом отсутствует возможность, используя гидромеханический привод, разорвать связь между трансмиссией и мотором, поэтому гидротрансформатор работает последовательно с планетарной коробкой, позволяющей устранить отмеченные недостатки.

Про планетарную коробку

В гидромеханической АКПП чаще всего используется планетарный механизм, устройство которого понятно из приведённого ниже рисунка.


В самом простейшем варианте крутящий момент поступает на солнечную шестерню 6, с которой шестерни-сателлиты 3 находятся в постоянном зацеплении, они свободно вращаются на своих осях. На них установлено водило 4, соединенное с валом 5, сателлиты 3 постоянно находятся в зацеплении с шестерней 2, на внутренней поверхности которой имеются зубья.

Когда коронная шестерня 2 заторможена, момент через водило 4 поступает на ведомый вал, а когда шестерня расторможена, то сателлиты передают момент на нее, а ведомый вал остается неподвижным.
В АКПП используются фрикционные муфты сцепления и ленточные тормоза, а управление ими осуществляется с помощью гидромеханической системы, представляющей собой различные каналы, пружины и насос для создания давления масла.

Достоинства и недостатки гидромеханической коробки

В соответствии с приведенным описанием конструкцию гидромеханической коробки передач можно представить как последовательное соединение гидротрансформатора, коробки передач (обычно планетарной) с фрикционами, а также гидравлической системой управления.
Достоинством такой АКПП считаются:

  1. исключение ручного переключения передач;
  2. обеспечение передачи мощности без прерывания и рывков, особенно при начале движения.

Однако такая АКПП обладает и своими недостатками. Один из них – потеря крутящего момента, вызванная тем, что в состав автоматизированной коробки входит гидротрансформатор.

По данным проведенных замеров, эффективность подобной АКПП не превышает восьмидесяти шести процентов, тогда как у обычной механической коробки она составляет девяносто восемь процентов.


Однако это самый простой вариант гидромеханической АКПП, разрабатываются и устанавливаются на легковые автомашины новые, значительно более совершенные варианты подобной коробки.

Гидромеханическая коробка позволяет освободить водителя от их переключения при движении автомашины, что особенно актуально для начинающих водителей, повысить безопасность движения и обеспечить при этом дополнительный комфорт.

Мне нравится1Не нравится
Что еще стоит почитать

Гидромеханическая трансмиссия автомобиля, назначение и устройство

На чтение 4 мин. Просмотров 400

Автомобили с гидромеханической трансмиссией приобрели широкую популярность. Транспортные средства с АККП имеют определенные особенности конструкции.

Назначение и устройство гидромеханической трансмиссии легкового автомобиля

Неотъемлемыми элементами конструкции классического устройства автомобиля служат сцепление с КПП. Но меняющийся образ жизни диктует создание оптимального комфорта для водителей. Это ведет к изменению стандартных узлов автомашины. Их все чаще заменяет комбинированная гидромеханическая трансмиссия, в состав которой входит как механическая, так и гидравлическая трансмиссии. В устройствах этого типа передаточное число, крутящий момент меняются постепенно и плавно.

Трансмиссия

 Роль трансмиссии в машине

Для транспортного средства трансмиссией является все, что создает подачу крутящего момента от двигателя к колесам, например, КПП со сцеплением, как это в классических автомобилях. Сегодня в машинах их сменяют на АККП, когда управление облегчается, сцепление не предусмотрено, а переключения производятся автоматически.

Выполнение этих процессов обеспечивает гидромеханическая коробка передач. Для понимания процесса надо знать о двух главных моментах, возникающих при управлении автомобилем:

  • При переключении скоростей трансмиссия отключается от двигателя;
  • После смены дорожных условий выполняется изменение величины крутящего момента.

Это происходит после того, как выжато сцепление и переключена скорость коробкой передач (в обычных машинах). В транспортных средствах с АКПП эти процессы в большинстве случаев производит гидромеханическая коробка передач.

Механизм гидромеханической коробки

В устройство АКПП, применяемом в легковых автомобилях, входят:

  1. Гидротрансформатор;
  2. Управляющие составляющие;
  3. Механическая коробка скоростей.

 Гидротрансформатор

Гидротрансформатор

В современный автомат входит гидротрансформатор, выполняющий в автомобиле с КПП (подает вращающий момент) функции сцепления. Благодаря гидротрансформатору транспортное средство плавно трогается. Снижение динамических нагрузок в трансмиссии приводит к повышению долговечности двигателя, а также остальных механизмов трансмиссии. Уменьшение количества переключений передач уменьшает утомляемость водителя.

Применение гидротрансформатора значительно увеличивает проходимость автомобиля по песку и снегу. Он создает устойчивую силу тяги с очень маленькой скоростью вращения на ведущих колесах, чем увеличивается их сцепление с поверхностью дорожного покрытия. Получается, что использование автоматических трансмиссий рекомендуется на внедорожниках. Гидротрансформатор имеет достаточно несложное устройство и объединяет три колеса:

  • Двигатель с гидротрансформатором связывает насосное;
  • Обеспечивает связь с первичным валом турбинное;
  • Усиливает крутящий момент реакторное.

Турбины на 3/4 помещены в масло и защищены специальным корпусом. Рабочий процесс гидромеханического привода основывается на том, что вращающий момент направляется от двигателя к насосному колесу, к турбинному колесу подается поток масла. Оно раскручивает колесо, и усилие предается на вал коробки скоростей. Весь процесс циркуляции масла проходит по особой траектории: с внешней стороны насосного кольца направляется на турбинное, а далее назад через центр механизма идет к насосному.

Турбина

Гидротрансформатор автоматически меняет крутящий момент по мере нагрузки, далее он передается к механической коробке, и передачи переключаются фрикционными устройствами. Гидравлический привод определяет достаточное передаточное число, изменяя напор жидкости для ее циркулирования между напорным диском и турбинным. Свою работу гидротрансформатор выполняет непосредственно с планетарной коробкой.

Планетарная коробка

В гидромеханической АКПП чаще применяется планетарный механизм. При его простейшем устройстве крутящий момент подается к солнечной шестерне. С нею постоянно сцеплены свободно вращающиеся шестерни-сателлиты. На них предусмотрено водило, связанное с валом.

Если коронная шестерня находится в заторможенном положении, то крутящий момент через водило направляется на ведомый вал. Если шестерня расторможена, тогда сателлиты подают на нее крутящий момент. Ведомый вал при этом неподвижен.

 Достоинства и недостатки автоматической коробки

Плюсы АКПП:

  1. Отсутствие переключения передач вручную;
  2. Осуществление равномерной подачи мощности.

Автомобили автоматическим переключением скоростей отличаются особой плавностью хода. Когда водителю нет необходимости переключаться вручную, то облегчается процесс вождения транспортного средства.
Недостатками считается более сложная конструкция трансмиссий и их большая масса. К недостаткам относится более низкий КПД, снижающий топливную экономичность автомашины.
Это простейший вариант гидромеханической трансмиссии, а сегодня на легковые автомобили устанавливаются более совершенные модели.

Устройство гидромеханической коробки передач

Гидромеханическая коробка передач состоит из гидротрансформатора и механической ступенчатой коробки передач. Гидротрансформатор не обеспечивает требуемого диапазона передаточных чисел при высоком КПД, отключения ведущего вала от ведомого и движения автомобиля задним ходом. Поэтому на автомобилях применяют гидротрансформаторы в сочетании с механическими ступенчатыми коробками передач, т. е комбинированные гидромеханические коробки передач.

Гидротрансформатор состоит из рабочих колес с лопатками: ведущего (насосного), ведомого (турбинного) колес и неподвижного рабочего колеса, воспринимающего реактивный момент. Каждое рабочее колесо закреплено на своем валу: насосное колесо крепится на валу маховика двигателя; турбинное колесо крепится на первичном валу коробки передач; рабочее колесо соединяется с неподвижным валом через роликовый механизм свободного хода.
Коробка передач (двухступенчатая) состоит из первичного, вторичного и промежуточного валов с зубчатыми колесами, фрикционных сцеплений включения понижающей и «прямой» передач и соединения насосного и турбинного колес, зубчатого венца и зубчатой муфты включения передачи заднего хода с пневмоцилиндром и пружиной на штоке, большого и малого шестеренчатых насосов, центробежного регулятора.
При работающем двигателе насосное колесо воздействует лопастями на жидкость, заставляя ее не только вращаться вместе с ним, но и перемещаться вдоль лопастей по направлению к выходу, вследствие чего поток жидкости проходит через турбинное колесо, затем через реактор и возвращается к входу в насосное колесо. Жидкость циркулирует по замкнутому кругу. При этом насосное колесо передает энергию потоку жидкости, а она — турбинному колесу. Величины передаваемой потоком энергии и силового воздействия на лопасти зависят от величины скорости жидкости и ее направления.
У автомобильных гидротрансформаторов реактор соединен с его неподвижным валом через роликовый механизм свободного хода. При изменении направления момента рабочего колеса (из-за увеличения угловой скорости турбины) рабочее колесо отключается и вращается свободно, не воспринимая реактивного крутящего момента. С уменьшением угловой скорости турбинного колеса механизм свободного хода заклинивается, рабочее колесо снова останавливается и начинает воспринимать крутящий момент. Такие гидротрансформаторы называются комплексными. Для повышения КПД гидротрансформаторы блокируют, соединяя насосное и турбинное колеса с помощью фрикционного сцепления.
В нейтральном положении фрикционы понижающей и «прямой» передач, соединения насосного и турбинного колес выключены и крутящий момент на ведомый (вторичный) вал не передается. На понижающей передаче включается фрикцион. Крутящий момент передается через гидротрансформатор, фрикцион понижающей передачи, зубчатые колеса понижающей передачи промежуточного вала и зубчатую муфту включения ведомого (вторичного) вала. Переключение на прямую передачу происходит автоматически, одновременным выключением фрикциона передачи. Момент от ведущего (первичного) вала передается через фрикцион прямой передачи на ведомый (вторичный) вал.
Для движения автомобиля задним ходом зубчатая муфта вводится в зацепление с блоком зубчатых колес заднего хода, сжимая пружину включения зубчатой муфты. Затем включается фрикцион понижающей передачи. Крутящий момент передается через гидротрансформатор, фрикцион понижающей передачи, зубчатые колеса промежуточного вала, блок зубчатых колес заднего хода и зубчатую муфту на ведомый (вторичный) вал, который вращается в направлении, противоположном вращению ведущего (первичного) вала.

Принцип действия коробки автомат — обьяснение

Всё больше появляется на наших дорогах автомобилей с автоматической коробкой передач. Прекрасная половина человечества вообще не рассматривает машину с «механикой» как средство передвижения. В настоящей статье будет всесторонне рассмотрена коробка-автомат: ее принцип работы, разновидности, конструктивные особенности, правила эксплуатации, достоинства и недостатки.

Гидромеханическая коробка-автомат.

Автоматическая КП – это версия коробки передач автомобиля, обеспечивающая без каких-либо действий водителя выбор и изменение передаточного числа трансмиссии.

Устройство.

Основными элементами устройства коробки-автомат являются:
• гидротрансформатор;
• планетарный ряд;
• устройство управления.

Принцип работы коробки-автомат.

Функционирование гидротрансформатора.

Гидротрансформатор (ГТ) АКП упрощенно можно представить как корпус с маслом, в котором располагаются механически не связанные между собой насосное (НК), турбинное (ТК) колёса и статор. ГТ установлен непосредственно у двигателя. Его НК жестко связано с коленвалом.

При вращении крыльчатка НК создаёт поток масла, которое попадает на ТК и раскручивает его. Этот поток после передачи крутящего момента всё ещё имеет значительную остаточную энергию. Статор направляет его назад к крыльчатке НК, отчего та вращается ещё быстрее. Таким образом увеличивается крутящий момент.
Чем больше разность скоростей вращения НК и ТК, тем больше энергия возвратного масляного потока, а значит, больше и момент, создаваемый в ГТ.

Устройство гидротрансформатора АКПП

Скорость вращения ТК всегда меньше, чем НК. Это расхождение максимально у неподвижного автомобиля и уменьшается с увеличением скорости движения. С её ростом проскальзывание ТК относительно НК уменьшается и настаёт момент, когда масляный поток начинает вращать колесо статора. При этом крутящий момент перестаёт увеличиваться и ГТ начинает работать как обычная гидромуфта.

При таком режиме работы КПД не превышает 85%, и выделяется значительное количество тепла. Для устранения этого недостатка предусмотрена механическая блокировка НК и ТК. Она выполняется по команде устройства управления при достижении автомобилем значительных скоростей. То есть двигатель жестко связывается с входным валом АКП, а ГТ перестаёт выполнять свои функции.

Работа планетарных рядов.

Часто необходимо увеличение крутящего момента на большую величину, чем это может сделать ГТ. Кроме того, автомобиль должен иметь возможность двигаться задним ходом. Для достижения этих целей служат планетарные ряды, представляющие собой механически связанные системы шестерен, передающих вращение от входного вала автоматической КП на колёса автомобиля.

Преимуществами планетарной передачи являются:
• компактность;
• использование только одного центрального вала;
• способ переключения передач, осуществляемый путём блокировки- разблокировки разных элементов планетарного ряда.

Блокировка-разблокировка происходит по командам, поступающим от управляющего механизма. Планетарная передача осуществляет ровное переключение скоростей, при котором отсутствуют потери мощности, толчки и удары, что в большей или меньшей степени характерно для обычной трансмиссии. Водителю достаточно лишь работать педалью газа.

Достоинства и недостатки АКПП.

Достоинства:

• простота в управлении;
• наличие ГТ обеспечивает более мягкие условия эксплуатации двигателя и трансмиссии;
• плавность движения.

Недостатки:

• низкая экономичность;
• невысокий КПД;
• невозможность завести «с толкача»;
• высокая стоимость.

Вариаторная автоматическая коробка передач.

Основными элементами вариаторной коробки являются:
• вариаторная передача;
• механизм, обеспечивающий движение задним ходом;
• механизм перевода в нейтральное положение;
• система управления.

Вариаторная передача представляет собой 2 шкива, соединённых ремнём. Каждый из шкивов состоит из 2 конических дисков, которые по команде системы управления под воздействием специального привода могут сдвигаться или раздвигаться. При этом диаметр шкивов изменяется.

При низких значениях оборотов двигателя ведущий шкив имеет малый диаметр (конические диски разведены). У ведомого шкива в этот момент максимальный диаметр (диски сжаты). При увеличении скорости диаметр ведомого шкива уменьшается, а ведущего – увеличивается. При этом изменяется передаточное число.

При движении вариатор поддерживает обороты двигателя, на которых реализуется максимальная мощность. Увеличение или уменьшение скорости происходит путём плавного изменения диаметров шкивов и передаточных чисел.

Основное отличие коробки-автомат от вариатора заключается в методе передачи вращения. Гидромеханический и ременной способы имеют мало общего, но как в одном, так и в другом случае водитель работает только педалью газа.

Принцип работы вариаторной коробки передач

Кроме этого характерной чертой вариатора является плавное бесступенчатое переключение скоростей. Это дает наиболее полную реализацию возможностей двигателя и, как следствие, высокую экономичность.

Роботизированная коробка передач.

Роботизированные коробки передач по своей конструкции идентичны обычным механическим КПП. Отличия заключаются в том, что смыкание-размыкание сцепления и выбор передачи в «роботе» осуществляется не вручную, а под действием сервоприводов — специальных электромоторов с редуктором и исполнительным механизмом. Управляет сервоприводами электронный блок.

В автоматическом режиме команду на смену передачи даёт компьютер, который учитывает обороты двигателя, скорость движения, данные различных бортовых систем.

Подрулевые лепестки роботизированной коробки передач

А в ручном режиме? Как пользоваться коробкой-автомат робот? Конструкцией предусмотрен селектор, нажимая на который, водитель изменяет скорости по одной «вверх» или «вниз» без использования педали сцепления. Также возможна подача команд на переключение при помощи подрулевых лепестков.

Основное отличие коробки-автомат от робота заключается в том, что в принципах их работы нет ничего общего. Сходство заключается только в действиях водителя за рулем, когда КП работает в автоматическом режиме. Недостатком роботизированной коробки является её крайняя «задумчивость», что ухудшает динамику езды и ведёт к перерасходу топлива.

Коробка-автомат типтроник.

Изначально «Типтроник» – это товарный знак, запатентованный компанией «Porsche». Позже термин стал применяться к АКП определённой конструкции в независимости от того, кто её разрабатывал и выпускал.

Селектор переключения передач АКПП Типтроник

В автоматическом режиме эта коробка идентична гидромеханической коробке-автомату. Но конструкцией предусмотрен ещё и режим ручного управления. При нём водитель имеет возможность устанавливать используемый диапазон передач. Также он может включать нужную скорость вручную, как при эксплуатации «механики». Осуществляется эта функция путём переведения рычага в специальное положение и последующими короткими толчками его к значкам «+» или «-».

Все достоинства и недостатки гидромеханической коробки-автомата свойственны и типтронику, хотя возможность ручных переключений создаёт дополнительные преимущества.

Особенности эксплуатации автоматических коробок передач.

Особенно следует обратить внимание на основные правила эксплуатации «автоматов» зимой. Перед поездкой обязательно нужно хорошо прогреть коробку, желательно включить зимний режим езды, если он, конечно, предусмотрен конструкцией, и по возможности использовать режим ручного переключения. Нужно помнить, что «закопавшийся» автомат очень сложно вытаскивать из снежных заносов.

Могут поджидать владельцев автоматов и курьёзные неожиданности. Известны случаи, когда водители со стажем, долго эксплуатировавшие «механику», однократно пересаживались на машину с АКПП. Вот примерный сценарий: троганье с места, набор оборотов и скорости, желание переключиться на повышающую передачу, выжим «сцепления» и… Ширина педали тормоза не даёт ноге промахнуться, а ветровое стекло оказывается обычно прочнее лба.

Вообще-то, опытные драйверы предпочитают управлять автомобилем, а не мириться с ситуацией, когда автомобиль управляет ними. Хотя это только общие соображения, а выбор типа коробки передач зависит от личных предпочтений каждого водителя.

Топливная система турбинного двигателя — гидромеханическая и гидромеханическая / электронная

Гидромеханический контроль топлива

Гидромеханические регуляторы подачи топлива использовались и до сих пор используются на многих двигателях, но их использование становится ограниченным, уступая место электронным средствам управления. Регуляторы подачи топлива состоят из двух частей, вычислительной и измерительной, чтобы обеспечить правильный расход топлива для двигателя. Чистый гидромеханический контроль топлива не имеет электронного интерфейса, помогающего в вычислении или измерении расхода топлива.Он также обычно приводится в действие зубчатой ​​передачей газогенератора двигателя для определения частоты вращения двигателя. Другими измеряемыми механическими параметрами двигателя являются давление на выходе компрессора, давление в горелке, температура выхлопа, а также температура и давление воздуха на входе. Как только вычислительная секция определяет правильный объем потока топлива, секция дозирования через кулачки и сервоклапаны подает топливо в топливную систему двигателя. Фактические рабочие процедуры для гидромеханического контроля топлива очень сложны, и, тем не менее, учет топлива не такой точный, как при использовании интерфейса или управления электронного типа.Электронное управление может получать больше входных сигналов с большей точностью, чем гидромеханическое управление. Ранние электронные средства управления использовали гидромеханическое управление с электронной системой, добавленной к системе для точной настройки дозирования топлива. В этом устройстве также использовалась гидромеханическая система в качестве резервной на случай отказа электронной системы. [Рисунок 2-49] Рисунок 2-49. Схема блока управления топливом, гидромеханическая / электронная.

Гидромеханическое / электронное управление подачей топлива

Добавление электронного управления к основному гидромеханическому управлению подачей топлива стало следующим шагом в развитии средств управления подачей топлива газотурбинных двигателей.Обычно в системах этого типа для регулировки расхода топлива использовался удаленный EEC. Описание типовой системы объясняется в следующей информации. Основная функция топливной системы двигателя — создание давления в топливе, измерение расхода топлива и подача распыленного топлива в секцию сгорания двигателя. Расход топлива регулируется узлом гидромеханического управления топливом, который содержит секцию отсечки топлива и секцию дозирования топлива.

Этот блок управления подачей топлива иногда устанавливается на лопастном топливном насосе.Он обеспечивает соединение рычага мощности и функцию отключения подачи топлива. Устройство обеспечивает механическую защиту золотника газогенератора от превышения скорости при нормальной (в автоматическом режиме) работе двигателя. В автоматическом режиме EEC контролирует дозирование топлива. В ручном режиме берет на себя гидромеханическое управление.

Во время нормальной работы двигателя дистанционно установленный электронный блок управления подачей топлива (EFCU) (такой же, как EEC) выполняет функции настройки тяги, регулирования скорости и ускорения, а также ограничения замедления через выходы EFCU на блок управления топливом в зависимости от мощности рычажные входы.В случае отказа электрического оборудования или EFCU или по выбору пилота блок управления подачей топлива работает в ручном режиме, позволяя двигателю работать с пониженной мощностью под управлением только гидромеханической части контроллера.

Вся система подачи топлива в двигатель и система управления состоит из следующих компонентов и обеспечивает указанные ниже функции:

1. Лопастной топливный насос в сборе представляет собой топливный насос с фиксированным рабочим объемом, который подает топливо под высоким давлением в систему управления топливом двигателя.[Рисунок 2-50] Рисунок 2-50. Топливный насос и фильтр.

2. Перепускной клапан фильтра в топливном насосе позволяет топливу обходить топливный фильтр, когда перепад давления на топливном фильтре является чрезмерным. Встроенный индикатор перепада давления визуально отмечает состояние избыточного перепада давления до того, как произойдет байпас, путем выдвижения штифта из стакана топливного фильтра. Расход нагнетаемого топлива топливного насоса, превышающий требуемый блоком управления подачей топлива, возвращается от регулятора к промежуточной ступени насоса.

3. Узел гидромеханического управления подачей топлива обеспечивает функцию дозирования топлива EFCU.

Топливо подается в регулятор подачи топлива через впускной фильтр с размером отверстий 200 микрон и дозируется в двигатель с помощью дозирующего клапана с сервоприводом. Это устройство соотношения расхода топлива и давления на выходе компрессора (Wf / P3), которое устанавливает дозирующий клапан в зависимости от давления на выходе компрессора двигателя (P3). Перепад давления топлива на сервоклапане поддерживается сервоуправляемым байпасным клапаном в ответ на команды от EFCU.[Рисунок 2-49] Электромагнитный клапан ручного режима находится под напряжением в автоматическом режиме. Автоматический режим ограничивает работу механического регулятора скорости. Он ограничен одной настройкой регулятора скорости, превышающей диапазон скоростей, управляемый электроникой. Выключение клапана ручного режима позволяет механическому регулятору скорости работать как регулятор всех скоростей в зависимости от угла рычага мощности (PLA). Система управления подачей топлива включает в себя маломощный чувствительный моментный двигатель, который можно активировать для увеличения или уменьшения расхода топлива в автоматическом режиме (режим EFCU). Моментный двигатель обеспечивает интерфейс для электронного блока управления, который определяет различные параметры двигателя и окружающей среды и активирует моментный двигатель для соответствующего измерения расхода топлива. Этот моментный двигатель обеспечивает электромеханическое преобразование электрического сигнала от EFCU. Ток моментного двигателя равен нулю в ручном режиме, который устанавливает фиксированное соотношение Wf / P3.

Это фиксированное соотношение wf / P3 таково, что двигатель работает без помпажа и способен создавать как минимум 90-процентную тягу на высоте до 30 000 футов для этой примерной системы.Все управление скоростью золотника высокого давления (газогенератора) осуществляется регулятором нахлыстовой массы. Регулятор грузоподъемности регулирует пневматический сервопривод в соответствии с заданной скоростью, определяемой настройкой угла рычага мощности (PLA). Пневматический сервопривод выполняет модуляцию соотношения Wf / P3 для управления скоростью газогенератора, стравливая P3, действуя на сервопривод дозирующего клапана. Ограничительный клапан P3 стравливает давление P3, действующее в сервоприводе дозирующего клапана, когда конструктивные ограничения двигателя встречаются в любом режиме управления.Электромагнитный клапан обогащения топлива для запуска обеспечивает дополнительный поток топлива параллельно с дозирующим клапаном, когда это необходимо для холодного запуска двигателя или перезапуска на высоте. Когда требуется обогащение, клапан приводится в действие EFCU. В ручном режиме он всегда обесточен, чтобы предотвратить работу на большой высоте с пониженным холостым ходом.

За дозирующим клапаном расположены ручные запорные клапаны и клапаны повышения давления. Запорный клапан представляет собой поворотный узел, соединенный с силовым рычагом. Это позволяет пилоту подавать топливо в двигатель вручную.Клапан повышения давления действует как ограничитель нагнетания для гидромеханического управления. Он предназначен для поддержания минимального рабочего давления во всем блоке управления. Клапан повышения давления также обеспечивает герметичное перекрытие подачи топлива к топливным форсункам двигателя, когда ручной клапан закрыт.

4. Узел делителя потока и сливного клапана подает топливо в первичные и вторичные топливные форсунки двигателя. Он опорожняет форсунки и коллекторы при остановке двигателя. Он также включает в себя встроенный соленоид для изменения расхода топлива в условиях холодного пуска.

Во время запуска двигателя делитель потока направляет весь поток через первичные сопла. После запуска, когда потребность двигателя в топливе увеличивается, клапан делителя потока открывается, позволяя работать вторичным форсункам. В течение всего установившегося режима работы двигателя из первичных и вторичных форсунок поступает топливо. Самобайпасный экран размером 74 микрона расположен под впускным патрубком для топлива и обеспечивает последнюю возможность фильтрации топлива перед топливными форсунками.

5. Топливный коллектор в сборе представляет собой согласованный набор, состоящий из первичного и вторичного коллекторов и узлов топливных форсунок.

Двенадцать топливных форсунок направляют первичное и вторичное топливо через форсунки, вызывая завихрение топлива и образование мелкодисперсной струи. Коллектор в сборе обеспечивает подачу топлива и распыление для обеспечения правильного сгорания.

Система EEC состоит из гидромеханического управления подачей топлива, EFCU и потенциометра угла рычага мощности, установленного на самолете. Управляющие сигналы, создаваемые самолетом, включают давление на входе, перепад давления воздушного потока и температуру на входе, а также выбор пилотом ручного или автоматического режима для работы EFCU.Управляющие сигналы, генерируемые двигателем, включают скорость вращения золотника вентилятора, скорость золотника генератора газа, внутреннюю температуру турбины, температуру нагнетания вентилятора и давление нагнетания компрессора. Управляющие сигналы, генерируемые самолетом и двигателем, направляются в EFCU, где эти сигналы интерпретируются. Потенциометр PLA установлен в дроссельном квадранте самолета. Потенциометр PLA передает электрический сигнал в EFCU, который представляет потребность двигателя в тяге по отношению к положению дроссельной заслонки. Если EFCU определяет, что требуется изменение мощности, он дает команду моментному двигателю модулировать перепад давления на датчике головки.Это изменение перепада давления заставляет дозирующий клапан перемещаться, изменяя поток топлива в двигатель по мере необходимости. EFCU получает электрические сигналы, которые представляют рабочие параметры двигателя. Он также принимает сигнал, инициированный пилотом (положением рычага мощности), представляющий потребность двигателя в тяге. EFCU вычисляет электрические выходные сигналы для использования системой управления подачей топлива двигателя для планирования работы двигателя в заданных пределах. EFCU запрограммирован на распознавание заданных рабочих пределов двигателя и вычисление выходных сигналов, чтобы эти рабочие пределы не превышались.EFCU удаленно расположен и установлен на планере. Интерфейс между EFCU и самолетом / двигателем обеспечивается через разветвленный узел жгута проводов. [Рисунок 2-51] Рисунок 2-51. Система управления двигателем.

Бортовой механик рекомендует

Гидромеханическое оборудование | GE Renewable Energy

Перейти к основному содержанию Связаться с нами