Трансмиссия автомобилей. Гидромеханические передачи. Алексеев В.М. - 3 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

Силовое воздействие потока на лопасти каждого из
лопастных колес складывается из двух сил: активной силы, с
которой поток воздействует на лопастное колесо при входе в
него, и реактивной силы, с которой поток воздействует на
лопастное колесо при выходе из него. Направление силы на
входе любого лопастного колеса соответствует направлению
абсолютной скорости на выходе из предыдущего лопастного
колеса. Направление силы на выходе обратно направлению
абсолютной скорости на выходе из данного лопастного колеса.
Поэтому лопасти турбинного колеса делают выпуклыми в
сторону направления вращения насосного колеса, а лопасти
реакторавыпуклыми в обратную сторону. При такой форме
лопастей на турбинном колесе от воздействия потока жидкости
возникает крутящий момент Мт (рис. 1), стремящийся вращать
его в направлении вращения насосного колеса, а на реакторе
момент Мр, стремящийся вращать его в противоположном на-
правлении. Проходящая через насосное колесо жидкость при
любой форме его лопастей оказывает сопротивление вращению
насосного колеса. Поэтому крутящие моменты на насосном
колесе и реакторе направлены в одну и ту же сторону, т. е. Мн
+ Мp = Mт и обеспечивают увеличение крутящего момента на
турбинном колесе в Мт/Mн = К раз.
Момент Мр складывается с моментом Mн . Если
исключить реактор из гидротрансформатора, тогда его режим
работы будет соответствовать режиму гидромуфты. При этом
поток жидкости на входе в насосное колесо будет не разгружать
его, а нагружать, так как вместо вектора V
2p
, направленного
вправо, на входе в насосное колесо теперь будет вектор V
2Т
направленный влево. Таким образом, если исключить реактор,
тогда момент Мт не изменится, а момент Мн возрастет до
значения, равного моменту Мт. При увеличении угловой
скорости ω
т
турбинного колеса (разгон автомобиля) возрастает
его окружная скорость U
2Т
. Поэтому вектор абсолютной
скорости V
2Т
меняет свое направление таким образом, что
уменьшается силовое воздействие потока на реактор и
турбинное колесо. Следовательно, при повышении ω
Т
плавно и
непрерывно уменьшаются моменты Мр и Мт.
Отношение Мт/Мн = К, называемое коэффициентом
трансформации, достигает наибольшего значения К = 2… 4 при
ω
т
- = 0. На этом режиме передаточное число u
т
= ω
н
/ω
т
= .
При увеличении скорости автомобиля передаточное число
плавно и бесступенчато уменьшается, приближаясь к единице.
У автомобильных гидротрансформаторов реактор
соединяют с его неподвижным валом через роликовый меха-
низм свободного хода . При изменении направления момента
Мр (из-за увеличения угловой скорости ω
т
) реактор от-
ключается и вращается свободно, не воспринимая реактивного
крутящего момента. Гидротрансформатор в этом случае
работает как гидромуфта при МТ=МН ( К=1). С уменьшением
угловой скорости турбинного колеса ω
т
механизм свободного
хода заклинивается, затем реактор снова останавливается и
начинает воспринимать крутящий момент. Такие
гидротрансформаторы называются комплексными. Для повы-
шения КПД при К = 1 гидротрансформаторы иногда
блокируют, соединяя насосное и турбинное колеса с помощью
фрикционного сцепления.
Свойство гидротрансформатора нагружать двигатель
можно характеризовать отношением коэффициента момента
насоса при остановленной турбине (ω
Т
=0) к коэффициенту
момента насоса при коэффициенте трансформации К=1,
которое называют коэффициентом прозрачности П.
В зависимости от конструкции гидротрансформатора возможны
три варианта:
       Силовое воздействие потока на лопасти каждого из         его окружная скорость U2Т. Поэтому вектор абсолютной
лопастных колес складывается из двух сил: активной силы, с      скорости V2Т меняет свое направление таким образом, что
которой поток воздействует на лопастное колесо при входе в      уменьшается силовое воздействие потока на реактор и
него, и реактивной силы, с которой поток воздействует на        турбинное колесо. Следовательно, при повышении ωТ плавно и
лопастное колесо при выходе из него. Направление силы на        непрерывно уменьшаются моменты Мр и Мт.
входе любого лопастного колеса соответствует направлению               Отношение Мт/Мн = К, называемое коэффициентом
абсолютной скорости на выходе из предыдущего лопастного         трансформации, достигает наибольшего значения К = 2… 4 при
колеса. Направление силы на выходе обратно направлению          ωт- = 0. На этом режиме передаточное число uт = ωн/ωт = ∞.
абсолютной скорости на выходе из данного лопастного колеса.     При увеличении скорости автомобиля передаточное число
Поэтому лопасти турбинного колеса делают выпуклыми в            плавно и бесступенчато уменьшается, приближаясь к единице.
сторону направления вращения насосного колеса, а лопасти               У автомобильных гидротрансформаторов реактор
реактора — выпуклыми в обратную сторону. При такой форме        соединяют с его неподвижным валом через роликовый меха-
лопастей на турбинном колесе от воздействия потока жидкости     низм свободного хода . При изменении направления момента
возникает крутящий момент Мт (рис. 1), стремящийся вращать      Мр (из-за увеличения угловой скорости ωт ) реактор от-
его в направлении вращения насосного колеса, а на реакторе      ключается и вращается свободно, не воспринимая реактивного
момент Мр, стремящийся вращать его в противоположном на-        крутящего момента. Гидротрансформатор в этом случае
правлении. Проходящая через насосное колесо жидкость при        работает как гидромуфта при МТ=МН ( К=1). С уменьшением
любой форме его лопастей оказывает сопротивление вращению       угловой скорости турбинного колеса ωт механизм свободного
насосного колеса. Поэтому крутящие моменты на насосном          хода заклинивается, затем реактор снова останавливается и
колесе и реакторе направлены в одну и ту же сторону, т. е. Мн   начинает     воспринимать    крутящий     момент.     Такие
+ Мp = Mт и обеспечивают увеличение крутящего момента на        гидротрансформаторы называются комплексными. Для повы-
турбинном колесе в Мт/Mн = К раз.                               шения КПД при К = 1 гидротрансформаторы иногда
       Момент Мр складывается с моментом Mн . Если              блокируют, соединяя насосное и турбинное колеса с помощью
исключить реактор из гидротрансформатора, тогда его режим       фрикционного сцепления.
работы будет соответствовать режиму гидромуфты. При этом               Свойство гидротрансформатора нагружать двигатель
поток жидкости на входе в насосное колесо будет не разгружать   можно характеризовать отношением коэффициента момента
его, а нагружать, так как вместо вектора V2p, направленного     насоса при остановленной турбине (ωТ=0) к коэффициенту
вправо, на входе в насосное колесо теперь будет вектор V2Т      момента насоса при коэффициенте трансформации К=1,
направленный влево. Таким образом, если исключить реактор,      которое называют коэффициентом прозрачности П.
тогда момент Мт не изменится, а момент Мн возрастет до          В зависимости от конструкции гидротрансформатора возможны
значения, равного моменту Мт. При увеличении угловой            три варианта:
скорости ωт турбинного колеса (разгон автомобиля) возрастает