Co je to hydromechanická převodovka a jak funguje?

Hydromechanická převodovka se skládá z hydrodynamického měniče točivého momentu (měniče točivého momentu) a manuální převodovky. Měnič točivého momentu (HT) má schopnost plynule a automaticky měnit (převádět) točivý moment motoru v závislosti na zatížení hnaného hřídele přenášeného přes převodovku od hnacích kol vozidla. Současně se mění rychlost otáčení hřídelí. Spojení motoru a převodovky není tuhé, ale hydraulické, takže GT tlumí dynamické zatížení, což výrazně zvyšuje spolehlivost automobilů a jejich motorů. Měnič točivého momentu je tříkolový hydraulický stroj (obr. 17.13), sestávající z těsně vedle sebe (s mezerou asi 1,0 mm) kol s lopatkami: čerpadla H, turbíny T a reaktoru R (reaktor). Prostor uvnitř kol je vyplněn kapalinou.

Kolo čerpadla 4 poháněné přímo motorem. Turbínové kolo 3 připojen k výstupnímu hřídeli 6. Reaktor 5 instalované pevně. Když se kolo čerpadla otáčí, kapalina cirkuluje v kruhu, jak je znázorněno na obrázku šipkou, uvnitř objemu tvořeného lopatkami kola. Vlivem odstředivých sil kapalina vystupující z lopatek kola čerpadla vysokou rychlostí naráží na lopatky turbínového kola. Dynamický tlak kapaliny způsobuje její rotaci. Rýže. 17.13. Schéma měniče točivého momentu (o) a charakteristiky (5):

• 7 — hřídel motoru; 2 — příruba pohonu kola čerpadla; 3 – kolo turbíny; 4 – kolo čerpadla; 5 – reaktor; 6 — výstupní hřídel; 7 — pouzdro hřídele;
• 8 — volnoběžný mechanismus; М_у М₂ — momenty na vstupu a výstupu GT

Kapalina stéká z lopatek turbínového kola do stacionárních lopatek reaktoru, kde se mění směr jejího pohybu a vzniká jalový moment. Z reaktoru kapalina opět proudí na lopatky čerpadla.

Ke konverzi točivého momentu dochází díky reaktoru 5. Točivý moment na turbínovém kole až do určité frekvence (bod A) rotace je větší než točivý moment na čerpadle o velikost točivého momentu v reaktoru. Silový účinek reaktivního momentu kapaliny na lopatky turbínového kola je tím větší, čím pomaleji se otáčí. Rychlost otáčení turbínového kola závisí na zatížení výstupního hřídele a s rostoucím se snižuje. To je vidět na charakteristice GT (obr. 17.13, b) v závislosti na převodovém poměru i_w =n_H/n_T.

Základní rovnice měniče točivého momentu je:

těch. točivý moment turbínového kola М_т roven součtu momentů na čerpadle М_н a reaktor М kola. Před režimem /_tr = 1 reaktor poskytuje zálohu (+M_р) a zvyšuje М_т, a pro / > 1, tj. při nízkém zatížení snižuje točivý moment přenášený GT (-M ).

Pro zlepšení charakteristik GT v režimu / > 1 je kolo reaktoru instalováno na jednosměrné spojce. Když je točivý moment na turbínovém kole větší než na čerpacím kole, reaktor je zablokován a nehybný. Dochází k transformaci točivého momentu. Když se v důsledku snížení vnějšího zatížení zvýší rychlost otáčení turbínového kola, točivý moment na reaktoru změní svůj směr na opačný. Jednosměrná spojka se odblokuje a reaktor se začne otáčet spolu s turbínovým kolem – GT se přepne do provozního režimu kapalinové spojky. V tomto případě nedochází k přeměně točivého momentu. Účinnost kapalinové spojky je vyšší než u GT. Tento typ měniče momentu se nazývá komplex.

V některých konstrukcích GT se pro rozšíření provozního rozsahu používají dvě kola reaktoru instalovaná vedle sebe, což zajišťuje, že první a poté druhé kolo reaktoru je uvedeno do režimu fluidní vazby.

Odhadované ukazatele měniče točivého momentu. Posuzují se transformační vlastnosti GT transformační poměr k_n = MJM . Mění se automaticky se změnami zatížení a má nejvyšší hodnotu A_tak s plně zabrzděným turbínovým kolem (zastávka režim). Hodnota maximálního transformačního poměru závisí na typu a konstrukci GT, počtu turbínových a reaktorových kol. Jeho limity pro GT používané v autech a traktorech, A; = 2–4.

Posuzují se změny v režimu rychlosti GT převodový poměr i = p_т/n_н, kde p, p_и — rychlost otáčení kol turbíny a čerpadla.

Pokud změna zatížení turbínového kola ovlivní změnu točivého momentu na čerpacím kole a tím i na motoru, pak se takové GT nazývají průhledný; pokud to neovlivní, tak neprůhledný. Posuzuje se míra vlivu vnějšího zatížení na změnu točivého momentu na kole čerpadla koeficient průhlednosti

kde jsou odpovídající krouticí momenty na kole čerpadla

u A_tak as pomocí k_rj = 1,0. Neprůhledné GT mají stupeň průhlednosti P = 1 – 1,2. Na automobily jsou instalovány průhledné GT s koeficientem průhlednosti P = 1,2–1,5, což umožňuje využít větší koeficient adaptability karburátorového motoru a zvýšit účinnost měniče točivého momentu.