Гідромеханічна коробка передач: принцип роботи і пристрій

Незважаючи на зростаючу популярність автомобілів з автоматичною коробкою передач, класична механіка як і раніше в пошані у багатьох водіїв. Вона надійніше, ніж АКПП. Але при експлуатації водій постійно змушений працювати з педаллю зчеплення. Це доставляє певні незручності, особливо в пробці. Так з'явилася гідромеханічна коробка передач. Принцип її роботи і пристрій розглянемо в нашій сьогоднішній статті.

Характеристика

Ті водії, які не хочуть працювати зі зчепленням, віддають перевагу саме цій трансмісії. Гідромеханічна коробка передач виконує відразу декілька функцій. Вона поєднує в собі зчеплення і класичну коробку. Перемикання передач тут виробляється автоматично або напівавтоматично. Таким же чином влаштована і гідромеханічна коробка передач навантажувача. Під час руху водій не задіює педаль-зчеплення. Все, що потрібно – це акселератор і гальмо.

Про конструкції

Пристрій гідромеханічної коробки передач передбачає наявність гідравлічного трансформатора. Даний елемент, в залежності від конструктивних особливостей, може бути двох-, трьох - і многовальным. Зараз виробниками застосовується планетарна автоматична гідромеханічна коробка передач.

Як працює бальна КПП

На вантажних автомобілях і великих автобусах найчастіше використовується многовальная трансмісія. Для того щоб перемкнути передачу, тут використовуються багатодискові муфти. Для їх роботи необхідна змазка. Масло гідромеханічної коробки передач значно відрізняється за консистенцією від «механіки». В останньому випадку воно більш густе. Для того щоб включити першу і задню швидкість на гідромеханіці, використовуються зубчасті муфти. Така конструкція дозволяє максимально плавно передавати крутний момент від маховика на колеса.

Планетарні

Зараз це більш розповсюджена гідромеханічна коробка передач. Її стали використовувати завдяки її компактним розмірами і легкій вазі. Ще одна перевага планетарної трансмісії – це великий термін служби і відсутність шумів при роботі. Але є у такої коробки і недоліки. Із-за конструктивних особливостей така трансмісія більш дорога у виробництві. Також вона має низький коефіцієнт корисної дії.

Як працює планетарна КПП

Її алгоритм роботи дуже простий. Перемикання швидкостей на планетарної гідромеханічної трансмісії здійснюється при допомогою фрикційних муфт. Також для згладжування ударів при перемиканні на знижену, застосовують спеціальну гальмівну стрічку. Саме при роботі «гальма» знижується сила передачі крутного моменту. Але при цьому перемикання швидкостей більш плавне, ніж у вальних аналогів. В основі планетарної трансмісії лежить гідравлічний трансформатор. Цей елемент розміщений між двигуном і КПП. ГДФ складається з декількох складових:

Колесо редуктора.

Насос.

Турбіна.

У народі цей елемент називають «бубликом» з-за його характерної форми. Коли двигун працює, крильчатка насоса обертається разом із маховиком. Мастило проникає всередину насоса і далі під впливом відцентрової сили починає обертати турбіну. Олія з останнього елемента проникає в реактор, який виконує функцію згладжування ударів і поштовхів, а також передає крутний момент. Циркуляція масла здійснюється по замкнутому колу. Потужність автомобіля зростає при обертанні турбінного колеса. Максимальний крутний момент передається при русі машини з місця. При цьому реактор знаходиться в нерухомому стані – його тримає муфта. Коли автомобіль набирає швидкість, обороти турбіни і насоса збільшуються. Муфта расклинивается і реактор обертається з наростаючою швидкістю. Коли обороти останнього елемента будуть максимальними, гідротрансформатор перейде в стан роботи муфти. Так він буде обертатися з такою ж швидкістю, що і маховик.

Особливості конструкції планетарної КПП

Планетарна гідромеханічна коробка передач складається з ведучого вала, на якому знаходиться сочлененная шестерня. Також тут є сателіти, які обертаються на окремих осях. Дані елементи вводяться в зачеплення з внутрішніми зубами коробки і коронної шестірнею. Передача обертального моменту здійснюється завдяки дії гальмівної стрічки. Вона загальмовує коронну шестерню. У міру розгону автомобіля, їх обороти ростуть. Задіюється ведений вал, який сприймає передачу крутного моменту від ведучого. Як ГТФ встановлює потрібний передаточне число? Ця дія проводиться автоматично. Коли швидкість обертання колеса автомобіля зростає, зростає напір масла, що йде від насоса в турбіну. Таким чином, крутний момент на останній збільшується. Відповідно, обертів колеса і швидкість руху машини теж ростуть.

Про ККД

Що стосується коефіцієнта корисної дії, він на порядок нижче, ніж на вальних КПП.
Максимальне його значення становить від 082 до 095. Але при середніх обертах двигуна, даний коефіцієнт не перевищує відмітки в 075. Ця цифра зростає із збільшенням навантаження на гідротрансформатор.

Обслуговування та ремонт гідромеханічної коробки передач

При експлуатації даної трансмісії, необхідно слідкувати за рівнем масла. Дана рідина тут є робочою. Саме масло задіює турбіни для передачі крутного моменту. На механічних ж коробках воно просто змащує тертьові шестерні. Виробники рекомендують робити заміну масла на гідромеханічних коробках кожні 60 тисяч кілометрів. Варто відзначити, що в конструкції такий КПП є свій фільтр. Він теж змінюється при досягненні даного терміну. Експлуатація на низькому рівні масла загрожує пробуксовкою і перегрівом трансмісії. Що стосується ремонту, найчастіше виходить з ладу гідравлічний трансформатор. Ознака несправності – неможливість включення однієї з передач, збільшений час «спрацьовування» потрібної швидкості. Також у цьому випадку розуміється і чиститься сітка-маслозаборнік і змінюється клапан золотникового типу. Якщо є течі, необхідно перевірити момент затягування болтів і стан ущільнювальних елементів. Під час експлуатації на фільтрі утворюється металева стружка. Вона забиває механізм і рівень тиску масла падає. При підвищених навантаженнях ресурс даного очисного елемента знижується. У такому разі рекомендують міняти раз в 40 тисяч кілометрів.

Як продовжити ресурс

Щоб збільшити термін експлуатації гідромеханічної коробки, необхідно слідкувати за рівнем масла. При його недостатній кількості виникає перегрів коробки. Робоча температура не повинна перевищувати 90 градусів. Сучасні автомобілі оснащуються датчиком тиску масла. Його загорілася контрольна лампа, не варто ігнорувати її. В подальшому це може спровокувати поломку гідротрансформатора. Також не слід перемикати передачі без выжима педалі гальма. Коробка візьме на себе весь удар, особливо якщо перейти з першої на задню без попереднього оттормаживания. На ходу, якщо це затяжний спуск, не рекомендується включати «нейтралку». Це також суттєво знижує ресурс гідравлічного трансформатора і робочих муфт. В іншому ж необхідно дотримуватися регламенту заміни масла і фільтрів. Термін експлуатації даної КПП становить близько 350 тисяч кілометрів.

Висновок

Отже, ми з'ясували, що собою являє гідромеханічна коробка передач. Як бачите, при належному обслуговуванні вона буде такою ж надійною, як механічна. При цьому водієві не доведеться постійно вичавлювати зчеплення.