Устройство автоматической передачи
Автоматическая передача автомобиля «Волга» состоит из комплексного одноступенчатого гидротрансформатора прозрачного типа и планетарной коробки передач, имеющей три передачи Переднего хода и одну — заднего.
Автоматическое переключение передач обеспечивается фрикционно-тор-мозными устройствами с гидравлическим управлением.
Гидротрансформатор закреплен на заднем конце коленчатого вала двигателя. Внутри корпуса гидротрансформатора, отлитого из алюминиевого сплава, расположены рабочие колеса с лопатками. Штампованные лопатки насосного колеса соединены с корпусом. Штампованное турбинное колесо со штампованными лопатками, закрепленными в нем, приклепано к ступице , соединенной на шлицах с ведущим валом коробки передач. Реактор отлит вместе с лопатками из алюминиевого сплава. Изнутри лопатки рабочих колес замкнуты штампованными желобчатыми кольцевыми кожухами, образующими тор рабочих колес. Реактор установлен на муфте свободного хода кулачкового типа на трубчатом кронштейне, закрепленном фланцем на стенке картера коробки передач. С обеих сторон муфты поставлены боковые крышки. Корпус закрыт крышкой, центрирующейся своей ступицей в расточке коленчатого вала. Корпус гидротрансформатора с рабочими колесами и крышкой передней плоскостью соединен болтами через упругие пластины с диском 6, который крепится к фланцу коленчатого вала. С другой стороны к корпусу гидротрансформатора прикреплена ступица, установленная во втулке в крышке переднего насоса. На крышке корпуса приварен зубчатый Венец для пуска двигателя стартером.
Внутреннюю полость корпуса заполняют маслом; соответствующее давление масла обеспечивается передним шестеренчатым насосом и регулируется регулятором давления и регулятором питания гидротрансформатора; для слива масла в корпусе имеются сливные отверстия, закрытые пробками. Гидротрансформатор расположен в алюминиевом картере, прикрепленном через переходный картер к блоку двигателя. Гидротрансформатор охлаждается воздухом, протягиваемым через картер с помощью лопаток, расположенных на корпусе гидротрансформатора. Воздух поступает в картер через впускное окно, снабженное патрубком с сеткой, направляется кожухом к центру корпуса и, обтекая корпус, выходит через выпускное окно.
Наибольшее значение к. п. д. гидротрансформатора автомобиля «Волга» на режиме гидротрансформатора доходит до 0,90, а на режиме гидромуфты, начинающемся с передаточного отношения 0,83, доходит до 0,96. Максимальное значение коэффициента трансформации равно 2,1.
Планетарная коробка передач, собранная в алюминиевом картере, прикрепленном к картеру гидротрансформатора, имеет три вала; ведущий, центральный и ведомый и комплект шестерен с косыми зубьями, находящихся в постоянном зацеплении. Передний конец ведущего вала установлен во втулке ступицы крышки корпуса гидротрансформатора, а задний его конец с фланцем — во втулке стенки картера коробки передач. Передний конец центрального вала установлен во втулке в выточке ведущего вала, а задний конец — во втулке выточки крышки корпуса водила. На конце центрального вала изготовлена задняя солнечная шестерня, с которой зацепляются три коротких сателлита, одновременно входящих в зацепление с тремя длинными сателлитами. Передние зубчатые венцы длинных сателлитов зацепляются с передней солнечной шестерней. Ступица шестерни установлена свободно на втулках на центральном валу. С длинными сателлитами также входит в зацепление коронная шестерня с внутренними зубьями, закрепленная на фланце ведомого вала. Сателлиты установлены на игольчатых подшипниках на осях, закрепленных в общем водиле, состоящем из чугунного литого корпуса с приклепанной к нему стальной крышкой. Корпус изготовлен как одно целое с тормозным барабаном. Водило впереди лежит на втулке в средней перегородке картера, а сзади — ступицей крышки на втулке в выточке ведомого вала. Ведомый вал с фланцем установлен впереди на втулке в задней перегородке корпуса коробки, закрепленной между корпусом и задней его крышкой. Задний конец вала установлен на шарикоподшипнике в крышке картера.
Управление переключением передач осуществляется двумя многодисковыми сцеплениями и двумя ленточными тормозами. Переднее сцепление (движение вперед) может соединять между собой и разъединять ведущий и центральный валы.
Сцепление состоит из ведущего чугунного барабана, установленного своей ступицей на центральном валу и соединенного на шлицах с фланцем ведущего вала; ведомого стального барабана, установленного на шлицах центрального вала; дисков; нажимного диска и гидравлического цилиндра с поршнем и отжимной дисковой пружиной. Два стальных ведущих диска зубьями соединены с ведущим барабаном, а три стальных ведомых диска с приклеенными металлокерамическими накладками соединены с ведомым барабаном. Сцепление включается путем подачи масла под поршень гидравлического цилиндра. При этом поршень перемещается вперед (на чертеже — влево) и через дисковую пружину перемещает нажимной диск, прижимающий диски к фланцу ведомого вала. При падении давления масла сцепление под действием дисковой пружины выключается. Масло подводится к цилиндру по распределительной трубке и каналу в центральном валу.
Заднее сцепление (прямой передачи и заднего хода) может соединять и разъединять ведущий вал и переднюю солнечную шестерню.
Ведущий барабан заднего сцепления изготовлен как одно целое с ведущим барабаном переднего сцепления, а ведомый чугунный барабан соединен на шпонке с передней солнечной шестерней. Между барабанами установлены стальные ведущие и ведомые диски. Ведущие диски (4 шт.) имеют металлокерамические накладки; ведомые диски (4 шт.) конические, что обеспечивает большую плавность включения сцепления и переключения передач. Включение сцепления производится перемещением поршня при нагнетании масла в цилиндр. Поршень в выключенном положении удерживается спиральной пружиной. Масло в цилиндр подводится по кольцевому каналу в центральном валу. У края поршня заднего сцепления имеется сквозное отверстие небольшого диаметра (1,2 мм), устраняющее повышение давления масла, имеющегося в полости сцепления, за счет действия центробежной силы при повышенных числах оборотов сцепления. Это устраняет возможность его самопроизвольного включения. Поршни обоих сцеплений алюминиевые, снабжены резиновыми у плотните л ьными кольцами.
Передний ленточный тормоз (второй передачи) охватывает барабан заднего сцепления и может тормозить переднюю солнечную шестерню. Этот тормоз включается и выключается с помощью гидравлического цилиндра с крышкой, поршнем, пружиной и штоком, воздействующим на один конец лепты через рычаг и нажимную пластину. Второй конец ленты опирается своим кронштейном на опорный штифт, закрепленный в картере. Корпус с крышкой, поршнем и рычагом отлит из алюминиевого сплава и закреплен внутри картера коробки передач. Лента тормоза стальная с приклеенной металлокерамической накладкой.
Масло в цилиндр поступает от регулятора переключения передач по двум трубкам, присоединенным к обеим полостям корпуса. При подаче масла в левую полость цилиндра тормоз включается. При поступлении масла в правую полость поршень, имеющий с этой стороны большую рабочую поверхность, давлением масла и под действием пружины перемещается влево, и тормоз выключается. Тормоз регулируют винтом, закрепленным контргайкой.
Задний ленточный тормоз (первой передачи и заднего хода) охватывает барабан корпуса водила сателлитов и может тормозить его. Включение тормоза осуществляется гидравлическим цилиндром с поршнем и рычагом. Масло в цилиндр тормоза поступает от регулятора переключения по каналу в картере коробки передач. При подаче масла в рабочую полость цилиндра поршень, перемещаясь, поворачивает рычаг, затягивающий ленту. При падении давления масла тормоз выключается под действием пружины. Цилиндр и поршень отлиты из алюминиевого сплава, рычаг стальной. Тормоз регулируют винтом 60, завернутым снаружи в картер коробки передач. Винт закреплен контргайкой.
Нагнетание масла из поддона картера в гидротрансформатор и в цилиндры управления сцеплениями и тормозами осуществляется двумя шестеренчатыми насосами с внутренним зацеплением. Ведущая шестерня переднего насоса установлена на втулке на трубчатом кронштейне и приводится в действие от коленчатого вала двигателя через корпус и ступицу гидротрансформатора. Ведомая шестерня установлена свободно в крышке 16 насоса.
Ведущая шестерня заднего насоса соединена на шпонке с ведомым валом коробки передач, от которого насос и приводится в действие. Ведомая шестерня установлена свободно в выточке задней перегородки картера. Полость шестерен закрыта крышкой, прикрепленной к перегородке винтами. Масло к насосам поступает через маслоприемник и трубопроводы.
Маслоприемник расположен в отъемном штампованном поддоне картера коробки передач. Масло в картер заливают через маслозаливную трубу, расположенную с правой стороны картера. Уровень масла проверяют мерной линейкой, закрепленной на крышке маслозаливной трубы. Полость картера сообщается с атмосферой через сапун.
Управление сцеплениями и тормозами, обеспечивающими соответствующее переключение передач, осуществляется регулирующей гидравлической системой, действующей автоматически в зависимости от скорости движения автомобиля и его нагрузки. Эта система также регулирует давление масла в гидротрансформаторе при различных режимах работы и подает масло к наиболее ответственным трущимся местам.
Регулирующая система включает главный регулятор давления с регулятором питания гидротрансформатора, расположенные в общем корпусе, и регулятор переключения передач, включающие ряд золотников и клапанов, расположенных во втором общем корпусе. Корпусы регулирующих устройств закреплены на картере коробки передач и закрыты поддоном картера. На ведомом валу закреплен центробежный регулятор с золотником, установленным в корпусе, и противовесом, вращающимися вместе с валом.
Каналы центрального вала и центробежного регулятора сообщаются с каналами регулирующей системы через неподвижную муфту, снабженную уплотняющими кольцами.
Управление автоматической передачей осуществляется рукояткой , расположенной на рулевой колонке и связанной при помощи тяги с рычагом золотника ручного переключения, а также педалью управления дроссельной заслонкой через тягу и рычаг силового регулятора системы регулирования.
Рукоятку можно установить в четырех положениях. При остановленном автомобиле и перед пуском двигателя рукоятка должна находиться в нейтральном положении на метке Н.
При работе в обычных дорожных условиях рукоятку из нейтрального положения Н переставляют в положение Д (движение). При этом трогание с места, разгон автомобиля, управление скоростью его движения и кратковременные остановки с последующим разгоном производятся только нажатием на педаль управления дроссельной заслонкой и применением в случае необходимости тормоза. Изменение передаточных чисел в автоматической передаче происходит при этом автоматически за счет работы гидротрансформатора и автоматического включения второй или третьей передач в коробке в зависимости от изменения скоростного режима работы автомобиля (центробежный регулятор) и нагрузочного режима (силовой регулятор).
Для движения автомобиля в тяжелых дорожных условиях (крутые подъемы, песок и др.) рукоятку устанавливают в положение П, ив коробке включается первая передача. Эту передачу можно также использовать для получения наиболее быстрого разгона и для интенсивного торможения с помощью двигателя. Чтобы включить задний ход, рукоятку устанавливают в положение ЗХ.
Работа автоматической передачи
Действие автоматической передачи при различных положениях рукоятки в режимах работы автомобиля происходит следующим образом.
При нейтральном положении рукоятки управления передачами (положение Н) оба сцепления и оба тормоза выключены; при этом ведущий вал отъединен от центрального вала 6 коробки, и вращение на ведомый вал не передается.
При установке рукоятки на первую передачу (положение П) включается переднее сцепление и задний тормоз. При этом вращение с ведущего вала передается на центральный вал 6 и далее через заднюю солнечную шестерню, короткие и длинные сателлиты (водило с осями стоит неподвижно) на коронную шестерню 10 и ведомый вал 13. Передаточное число коробки на данной передаче равно 2,84. За счет действия гидротрансформатора передаточное число может автоматически возрастать до 5,68. Первую передачу включают только при езде в тяжелых дорожных условиях и в случае необходимости осуществления более быстрого разгона с места, а также для интенсивного торможения двигателем, например на крутых спусках.
При установке рукоятки в положение Д и соответствующих условиях работы (трогание с места, разгон и др.) автоматически включается переднее сцепление и передний тормоз, что соответствует включению второй передачи. При этом вращение передается с ведущего вала на центральный вал и заднюю солнечную шестерню с нее — на короткие сателлиты и далее на длинные сателлиты, которые, дополнительно обкатываясь по неподвижно закрепленной передней солнечной шестерне, передают более ускоренное вращение, чем на первой передаче, на коронную шестерню и ведомый вал. Передаточное число коробки при этом равно 1,68 и может автоматически изменяться за счет действия гидротрансформатора до 3,36.
При уменьшении сопротивления дороги и возможности повышения скорости и перехода на третью передачу автоматически включаются переднее и заднее 5 сцепления. При этом планетарный механизм блокируется, и все три вала 2, 6 та 13 вращаются как одно целое. Передаточное число коробки при этом равно 1,0 и может увеличиваться только в результате действия гидротрансформатора. При увеличении сопротивления дороги автоматически опять включается вторая передача. Кроме того, в случае необходимости (например, при обгоне) водитель сам может включить вторую передачу при скорости движения ниже 70 км/ч нажатием на педаль управления дроссельной заслонки до отказа.
При установке рукоятки в положение, соответствующее заднему ходу, включается заднее сцепление и задний тормоз. При этом вращение с передней солнечной шестерни 8 передается через длинные сателлиты (водило неподвижно) на коронную шестерню в обратном направлении. Передаточное число заднего хода равно 1,72.
Таким образом, в результате автоматического переключения передач в коробке и дополнительной автоматической трансформации крутящего момента с помощью гидротрансформатора передаточные числа в трансмиссии изменяются в довольно широких пределах, обеспечивая необходимые режимы работы автомобиля, а управление движением автомобиля осуществляется только нажатием на педаль управления дроссельной заслонки.
Регулирующая система
Питание гидротрансформатора маслом под соответствующим давлением и переключение передач в планетарной коробке осуществляются автоматически с помощью гидравлической регулирующей системы, состоящей из целого ряда золотников и клапанов, соединяемых каналами.
Нагнетание масла в систему обеспечивается двумя масляными насосами с внутренним зацеплением. Передний масляный насос, приводимый в действие от ступицы корпуса гидротрансформатора, питает систему через клапан при пониженных числах оборотов коленчатого вала. Задний насос, обладающий в 2 раза меньшей производительностью, чем передний насос, и приводимый в действие от ведомого вала коробки передач, включается в работу и обеспечивает питанием систему при повышенной скорости движения автомобиля (свыше 25 км/ч). При этом клапан заднего насоса открывается, соединяя его с системой, а клапан переднего насоса закрывается, и масло от него поступает только для питания гидротрансформатора. Задний насос также может обеспечивать подачу масла в систему при пуске двигателя буксировкой, когда передний насос не работает. При движении автомобиля задним ходом задний насос автоматически выключается с помощью клапана, и питание происходит только от переднего насоса.
Каждый из элементов регулирующей системы имеет определенное назначение.
Главный регулятор давления, золотник которого постоянно нагружен пружиной, устанавливает в основном магистральном канале системы необходимое давление в зависимости от режима работы автомобиля. Давление повышается при тяжелых режимах работы и понижается — при легких. Это уменьшает потери мощности на привод насосов и повышает плавность переключения передач при езде с неполными нагрузками.
Регулятор питания гидротрансформатора с нагружающей его золотник пружиной регулирует давление и количество масла, циркулирующего через гидротрансформатор. Масло в гидротрансформатор подводится по каналу и отводится на слив по каналу.
Золотник ручного переключения связан с рукояткой переключения передач и в зависимости от ее установки соединяет соответствующие каналы регулирующей системы, обеспечивая включение первой передачи (положение Б), заднего хода (положение В) и второй и третьей передач (положение. Л), переключение которых производится автоматически.
Силовой регулятор, совмещенный с клапаном принудительного включения второй передачи, регулирует давление масла в системе переключения второй и третьей передач в зависимости от положения дроссельной заслонки карбюратора (т. е. от нагрузки двигателя). Золотник регулятора, нагруженный пластинчатой пружиной, связан тягами с приводом от дроссельной заслонки. Клапан принудительного включения второй передачи при нажатии на педаль управления дроссельной заслонки до отказа принудительно включает вторую передачу.
Центробежный регулятор с противовесом, закрепленный на ведомом валу и вращающийся вместе с ним, с помощью золотника, перемещающегося под действием центробежной силы (т. е. в зависимости от числа оборотов), регулирует давление масла в системе переключения второй и третьей передач в зависимости от скорости движения автомобиля.
Регулятор переключения передач обеспечивает автоматическое переключение второй и третьей передач в зависимости от совместного действия силового и центробежного регуляторов.
Клапан блокировки включения первой передачи устраняет возможность включения первой передачи при высокой скорости движения автомобиля (выше 42 км/ч), если рукоятка будет переведена из положения Д в положение П. При этом включится вторая передача, а первая передача включится только при скорости движения ниже 25 км/ч.
Перепускной клапан тормоза второй передачи предотвращает возможность одновременного включения второй и первой передач.
Регулировочные клапаны тормозов первой и второй передач обеспечивают их плавное включение в зависимости от изменения давления в системе.
С помощью регулирующего клапана тормоза второй передачи тормоз плавно включается при малом открытии дроссельной заслонки и быстро включается при значительном открытии, что необходимо для более четкого переключения между второй и третьей передачами. Компенсационный и редукционный клапаны главного регулятора давления предназначены для нормальной работы главного регулятора давления при изменении скоростного и нагрузочного режимов автомобиля.
Все клапаны и золотники регулирующей системы, действующие в определенной зависимости друг от друга и от режима работы автомобиля, обеспечивают нормальную работу автоматической передачи.
Так, например, при установке рукоятки управления передачей в положение Д и высокой скорости движения автомобиля золотник ручного управления сообщает главный канал с каналом, по которому масло проходит в цилиндр переднего сцепления и включает его. Из канала масло через перепускной и регулировочный клапаны тормоза второй передачи проходит в левую полость цилиндра тормоза. Одновременно из канала масло через регулятор переключения передач проходит в канал и из него через регулирующий клапан — в правую полость цилиндра переднего тормоза. Так как рабочая площадь правой стороны поршня больше, чем левой, поршень перемещается влево, и тормоз выключается.
Одновременно по каналу масло подается в цилиндр заднего сцепления и удерживает сцепление во включенном состоянии.
Таким образом, при рассматриваемом положении клапанов и золотников оба сцепления включены, а тормоза с помощью цилиндров выключены и в коробке включена третья передача.
Переключение с третьей передачи на вторую автоматически производит регулятор. При перемещении его золотника вправо каналы разъединяются, и канал через канал и золотник соединяется со сливным каналом. При этом давление в цилиндре заднего сцепления падает, и сцепление выключается. Давление также падает и в правой полости цилиндра тормоза, и давлением, действующим в левой полости, поршень переместится вправо, включая передний тормоз. При этом будет включена вторая передача коробки.
Перемещение золотника регулятора вправо или влево, обеспечивающего автоматическое включение второй или третьей передач, происходит вследствие изменения давления масла под его плунжерами, камеры которых сообщаются с главным каналом через центробежный и силовой регуляторы. Положение золотников этих регуляторов и давление масла, подводимого к плунжерам-регулятора переключения передач, будут зависеть от скоростного и нагрузочного режимов работы автомобиля.
Аналогично можно проследить работу регулирующей системы и при других положениях рукоятки управления автоматической передачей.
Строительные машины и оборудование
→ Для специальных земляных работ
→ Дорожно-строительные машины
→ Строительное оборудование
→ Асфальтоукладчики и катки
→ Большегрузные машины
→ Строительные машины, часть 2,
→ Дорожные машины, часть 2
→ Ремонтные машины
→ Ковшовые машины
→ Автогрейдеры
→ Экскаваторы
→ Бульдозеры
→ Скреперы
→ Грейдеры
Эксплуатация строительных машин
→ Эксплуатация средств механизации
→ Эксплуатация погрузочных машин
→ Эксплуатация паровых машин
→ Эксплуатация экскаваторов
→ Эксплуатация подъемников
→ Эксплуатация кранов перегружателей
→ Эксплуатация кузовов машин
→ Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины
Остались вопросы по теме:
"Гидромеханическая автоматическая передача автомобиля «Волга»"
— воспользуйтесь поиском.
→ Машины городского хозяйства
→ Естественная история машин
→ Транспортная психология
→ Пожарные автомобили
→ Автомобили-рефрижераторы
→ Монтаж и эксплуатация лифтов
→ Тракторы