Перспективы установки гидромеханической трансмиссии на грузовые автомобили

В научной статье представлены результаты анализа автоматических коробок передач, показаны преимущества автоматизированных трансмиссий. Предложены перспективы установки гидромеханической трансмиссии на армейские автомобили.

Аннотация статьи
трансмиссия
вариатор
управление
планетарная передача
робот
коробка передач
автомат
Ключевые слова

На современном этапе развития автомобилестроения автоматические трансмиссии по многим параметрам (таким как быстродействие, надежность, экономичность) стали превосходить свои механические аналоги. В современных АКПП существует ряд параметров: комфорт, экономичность топлива, быстродействие. Из всех вариантов исполнения автоматических коробок передач, более всего себя зарекомендовали гидромеханические трансмиссии с гидротрансформатором.

Гидромеханическая трансмиссия (гидротрансформатор, работающий в сочетании с механической коробкой передач) существенно облегчает управление автомобилем, способствует повышению проходимости при движении по непрочным грунтам, снегу, песку и т.п., благодаря устойчивой силе тяги при малых скоростях движения и отсутствию разрыва мощности при переключении передач, а также позволяет защитить звенья силовой передачи от ударных нагрузок, что увеличивает срок службы двигателя и трансмиссии. В определенных условиях гидромеханическая коробка передач (гидропередача) способствует также улучшению динамических качеств автомобиля и повышает его производительность. Так же данная передача будет обеспечивать упрощение в управлении автомобилем при ведении боя. Так же применение гидромеханических трансмиссий на современных автомобилях позволяет снизить динамические нагрузки, значительно упростить и облегчить управление, повысить плавность движения автомобиля, особенно при трогании с места и разгоне, а также при резких изменениях сопротивления движению. В состав таких трансмиссий входит гидромеханическая передача (ГМП) и традиционные механизмы механической трансмиссии – главная передача, раздаточная коробка, межосевые и межколесные дифференциалы, карданные передачи.

Рис.

Автомобили, особенно те, которые эксплуатируются в условиях пересеченной местности, (автомобили высокой проходимости), работают с резко переменными нагрузками. Эти нагрузки при применении гидромеханической трансмиссии передаются от трансмиссии к двигателю через рабочую жидкость, заполняющую гидротрансформатор. Однако, вследствие, некоторой инерционности эти нагрузки становятся не таким резкими, и двигатель предохраняется от поломок и быстрого износа. Сравнительные испытания ТрС высокой проходимости с гидромеханическими трансмиссиями и механическими передачами показали следующее:

  1. При движении по ухабистой дороге максимальные амплитуды колебаний крутящего момента на карданном валу автомобиля с гидромеханической коробкой передач.
  2. Гидротрансформатор во многих случаях гасит, фильтрует крутильные колебания во всем диапазоне изменения оборотов двигателя. При механической коробке передач амплитуды колебаний могут почти в 2 раза превышать максимальный крутящий момент двигателя.
  3. При плавном трогании с места автомобиля с механической коробкой передач на снежной целине крутящий момент необходимый для преодоления сопротивления в 1,3-2,0 раза больше чем у автомобиля с гидромеханической трансмиссией. Во время испытания на снежной целине автомобили с механической коробкой передач почти во всех случаях трогались с места с пробуксовкой ведущих колес, вызывая углубление колеи и тем самым, увеличивая сопротивление движению. Во время испытания так же оказалось, что крутящий момент на карданном валу автомобиля с механической коробкой передач больше, чем у ТрС с гидромеханической трансмиссией придвижении с одинаковой скоростью:
  • по снегу – на 25%;
  • по плотному песку – на 21%;
  • по сухому рыхлому песку – в 1,5 раза.

В связи с этим при постановке гидромеханической трансмиссии увеличивается не только срок службы двигателя и агрегата, но и более полно используется мощность силовой установки.

Автоматизация управления – одно из наиболее перспективных направлений совершенствования конструкций автомобилей. Оптимальное управление позволяет существенно повысить показатели эффективности автомобилей и качество процессов функционирования их механизмов и систем, обеспечить высокий технический уровень и конкурентоспособность создаваемых мобильных машин.

Проектирование современных автомобилей, оснащенных автоматически управляемыми гидромеханическими трансмиссиями – задача достаточно сложная и трудоемкая. Она требует применения разнообразных технологий, использующих новые технические решения и научные принципы.

Текст статьи
  1. Баранов В.В., Гируцкий О.И., Дзядык М.Н., Есеновский-Лашков Ю.К., Мазалов Н. Д., Новоселецкий И. Г., Пыткин А. Ю. Гидромеханическая передача грузового автомобиля. М.: Транспорт, 1977. 132 с.
  2. Баранов В.В., Гируцкий О.И., Дзядык М.Н., Есеновский-Лашков Ю.К., Пыткин А.Ю. Трехступенчатая гидромеханическая передача грузового автомобиля. М.: Транспорт, 1980. 152 с.
  3. Тарасик В.П., Рынкевич С.А. Интеллектуальные системы управления автотранспортными средствами. Минск: УП «Технопринт», 2004. 512 с.
  4. Тарасик В.П., Рынкевич С.А. Технологии искусственного интеллекта в диагностировании автотранспортных средств. Могилев: Белорус. - Рос. ун-т, 2007. 280с.
  5. Диагностирование гидромеханических передач мобильных машин / Н.Н. Горбатенко, А.Н. Егоров, В.В. Региня, С.А. Рынкевич, В.П. Тарасик, Г.Л. Антипенко; под общ. ред. д-ра техн. наук, проф. В.П. Тарасика. Могилев: Белорус. - Рос. ун-т, 2010. 511 с.
  6. Гируцкий О.И., Тарасик В.П. Создание электронных систем управления и диагностирования гидромеханических передач мобильных машин: этапы, пути и перспективы // Журнал А.И. 2013. № 4. С. 18-23.
Список литературы