Содержание
Классификация трансмиссий
По способу передачи и трансформирования момента трансмиссии делятся на механические, гидромеханические и электромеханические.
Механические трансмиссии
В механических трансмиссиях мощность на всех режимах работы мотора передаётся только посредством различных механических передач вращательного движения: зубчатых передач, цепных передач, планетарных передач, фрикционных муфт, валов, шарниров, и т. п. Механические трансмиссии обладают наивысшим КПД среди прочих, наименьшей массой, наиболее просты в производстве.
Термин «механическая трансмиссия» в речевом обиходе может иметь двойное толкование. Ввиду того, при рассмотрении конструкции автомобиля в контексте оценки его потребительских или эксплуатационных качеств одним из наиболее важных параметров является тип коробки передач, под механической трансмиссией машины нередко понимается трансмиссия именно с механической коробкой передач — то есть, коробкой, в которой отсутствует какая-либо вспомогательная гидравлика или электроника, а переключение передач осуществляется водителем. А вся совокупность элементов, передающих мощность от двигателя к колёсам, в таком случае называется просто «трансмиссия» без дополнительного определения «механическая». То есть, тип и конструкция коробки передач оказывается решающим для классификации трансмиссии конкретной машины. Антиподом механической трансмиссии при использовании критерия оценки по типу коробки передач является автоматическая трансмиссия (см.ниже). Эта классификация на два класса широко распространена не только в разговорах, но и в технической литературе, посвящённой автомобилям, и ввиду этого имеет право на существование. Но при этом она вносит неопределённость в такие вопросы, как например, к какому типу относить некоторые танковые трансмиссии с планетарными неавтоматическими коробками передач (танк Т-72, танк Чифтен), в которых мощность от двигателя к гусеницам передаётся только через механические передачи, но сама КП не является механической ни по конструкции, ни по общепринятому смыслу определения «механический».
Гидромеханические трансмиссии
В гидромеханических трансмиссиях по крайне мере на части режимов работы мотора мощность передаётся посредством кинетической энергии потока жидкости. Подобное усложнение трансмиссии обусловлено разными конструктивными целями, например, улучшением приспособляемости транспортного средства под различные условия движения, или устранение жёсткой связи между двигателем и движителем для снижения ударных нагрузок, фильтрации крутильных колебаний, облегчения управления. Гидромеханические трансмиссии применяются только на транспортных средствах и не применяются на технологических машинах (станках). В роли преобразователя потока мощности вращением в поток жидкости и обратно обычно используется гидротрансформатор (как в виде комплексной гидропередачи, так и без блокировки), реже — гидромуфта. Зачастую в составе гидромеханической трансмиссии будет присутствовать автоматическая коробка передач. В современных механизмах поворота гусеничных машин именно для целей поворота могут применяться гидрообъёмные насос-машины, позволяющие на некоторых режимах движения пропускать через себя практически всю передаваемую мощность.
При использовании комплексной гидропередачи гидромеханические трансмиссии имеют КПД близкий к КПД механической трансмиссии. В случае использования гидротрансформатора без блокировки или гидромуфту КПД может быть на уровне 0,8. Широко применяются на различных наземных транспортных средствах, от легковых машин до грузовых локомотивов.
Гидравлические трансмиссии
Гидромашина с наклонным блоком трансмиссии асфальтового катка
В гидравлической трансмиссии вся мощность на всех режимах работы передаётся посредством различных объёмных насос-машин, в первую очередь — аксиально-плунжерных гидромашин. Механические передачи мощности вращением здесь играют вспомогательную роль или даже могут отсутствовать. Достоинства такой трансмиссии — малые габариты машин, малая масса и отсутствие механической связи между ведущим и ведомым звеньями трансмиссии, что позволяет разносить их на значительные расстояния и придавать большое число степеней свободы. Недостаток гидрообъёмной передачи — значительное давление в гидролинии и высокие требования к чистоте рабочей жидкости.
Гидростатическая передача используется на дорожно-строительных машинах (особенно катках — из-за необходимости обеспечивать очень большое передаточное число, а также зачастую приводить вальцы с торца, построение механической передачи затруднено), как вспомогательная — на тепловозах, авиационной технике (благодаря малой массе и возможности размещать мотор далеко от насоса), металлорежущих станках.
Электромеханические трансмиссии
Электромеханическая трансмиссия для бензиново-гибридных автомобилей Toyota Prius и Lexus CT200h
Электромеханическая трансмиссия состоит из электрического генератора, тягового электродвигателя (или нескольких), электрической системы управления, соединительных кабелей. Основным достоинством электромеханических трансмиссий, является обеспечение наиболее широкого диапазона автоматического изменения крутящего момента и силы тяги, а также отсутствие жёсткой кинематической связи между агрегатами электротрансмиссии, что позволяет создать различные компоновочные схемы.
Недостатком, препятствующим широкому распространению электрических трансмиссий, являются относительно большие габариты, масса и стоимость (особенно если используются электрические машины постоянного тока), сниженный КПД (по сравнению с чисто механической). Однако, с развитием электротехнической промышленности, массовым распространением асинхронного, синхронного, вентильного, индукторного и др. видов электрического привода, открываются новые возможности для электромеханических трансмиссий.
Такие трансмиссии применяются в тепловозах, карьерных самосвалах, некоторых морских судах, тракторах, самоходных механизмах, военной технике — на танках ЭКВ (СССР) и немецких военных машинах «Фердинанд» и «Мышонок»), автобусах (которые с таким видом трансмиссии правильнее называются теплоэлектробус, например ЗИС-154).
Автоматические трансмиссии
Под таковой в контексте применения на транспортных средствах понимается трансмиссия, способная автоматически изменять общее передаточное отношение потока передаваемой вращением мощности. В случае ступенчатого изменения передаточного отношения основным исполнительным узлом автоматической трансмиссии является автоматическая КП. В случае бесступенчатого — вариатор. Автоматическая трансмиссия может быть как механической, так и гидромеханической. Во втором случае в составе гидромеханической автоматической трансмиссии обязательно присутствует гидротрансформатор.
M4ESTRO ›
Блог ›
Что такое двойной выжим и перегазовка?
Многие современные водители даже не слышали о таком понятии, как «двойной выжим сцепления» при переключении передач в механических КПП. Тем не менее, знать о таком методе будет полезно всем водителям. Начать рассмотрение этого вопроса нужно с истории автомобилестроения. На старых автомобилях в КПП, вообще отсутствовали какие бы то ни было синхронизаторы.
Синхронизаторы представляют собой устройства, которые уравнивают окружную скорость и не дают заблокироваться шестерне, пока скорости шестерни первичного вала и вторичного не сравняются. Чтобы избежать поломок КПП и продлить срок ее службы применялся так называемый двойным выжимом сцепления (при переключении передач вверх), и перегазовка при переключении вниз. Другими словами, без таких ухищрений переключать передачи КПП без синхронизаторов было практически невозможно (скрежет был бы).
Рассмотрим подробнее эти способы переключения. Итак, двойной выжим, применяется при переключении передач с нижних на верхние. Для примера возьмем переключение с первой передачи на вторую.
Методика двойного выжима сцепления:
— разгоняем на первой передаче (до 3000 об./мин);
— нажимаем педаль сцепления и отпускание педаль газа;
— включаем «нейтраль»;
— полностью отпускаем сцепление;
— делаем небольшую паузу, во время которой и происходит синхронизация (обороты двигателя упадут примерно до 2000) т.е. если бы выехали на второй передаче;
— снова выжимаем педаль сцепления;
— включаем передачу (в данном примере – вторую);
— отпускаем педаль сцепления;
— увеличиваем обороты двигателя, нажимая педаль газа.
По такому же алгоритму переключаются со второй скорости на третью и т.д.
Перегазовка:
Теперь о перегазовке. Применяют ее при переключении с верхних передач на нижние. Для примера рассмотрим переключение со второй передачи на первую.
— отпускаем педаль газа, и тормозим двигателем на второй передаче. При необходимости притормаживаем, нажимая педаль тормоза;
— выжимаем педаль сцепления и полностью отпускаем педаль газа;
— включаем «нейтраль»;
— полностью отпускаем педаль сцепления;
— немного добавляем оборотов двигателю, нажимая на педаль газа, в этот момент происходит синхронизация (поднимаются обороты двигателя, если бы вы ехали на первой передаче);
— полностью выжимаем педаль сцепления;
— включаем первую передачу;
— отпускаем педаль сцепления;
— двигаемся на первой передаче.
Главные моменты здесь – соблюдение паузы или перегазовки, при включенной нейтральной передаче. Основная сложность заключается в правильном выборе продолжительности паузы и правильной перегазовке, но с опытом все оказывается намного проще, чем, кажется в начале. С появлением навыка все будет происходить, как говорится «на автомате».
Конечно, современные КПП, оснащенные синхронизаторами (которые как раз и призваны избавить водителей от всех этих «двойных выжимов»), не требуют применения вышеописанных методов переключения передач, тем не менее, если вы их освоите, то сможете заметно продлить жизнь КПП. Во всяком случае, такой навык лишним не будет, особенно при переключен с верхних передач вниз. Хочу отметить, что перегазовка вниз поможет продлить жизнь синхронизаторам (уменьшится на них нагрузка), а так же если машина не тянет в горку, поможет без потерь тяги переключиться, вниз увеличив крутящий момент.
