Кратко мы уже рассматривали полуавтоматические коробки передач. Пришло время рассмотреть их подробнее. Под определением «полуавтоматическая коробка передач» подразумевается сочетание так назы­ваемого «сцепления с гидротрансформатором WSK» (WSK — Wandlerschaltkupplung) и механи­ческой коробки передач (рис. 1 «Трансмиссия ZF-Transmatic«). Эффект от такого сочетания выражается в автоматизирован­ном процессе трогания автомобиля с места.

 

Полуавтоматические коробки передач исполь­зуются преимущественно на тяжелых автомоби­лях промышленного назначения, работающих в условиях, где постоянно приходится трогаться с места с тяжелым грузом (рис. 2 «Примеры использования коробки передач со сцеплением WSK«).

 

 

При этом сцепление WSK дает следующие преимущества:

• Существенное облегчение процесса управле­ния за счет облегченного трогания с места и меньшего количества переключений передач благодаря использованию функции «кик- даун»;
• Трогание с места без износа фрикционных де­талей даже в самых тяжелых условиях;
• Бережное отношение к трансмиссии в целом благодаря отсутствию рывков в процессе ра­боты;
• Возможность торможения с помощью двигате­ля за счет встроенного в гидротрансформатор механизма свободного хода, выполненного в виде роликовой муфты свободного хода и обеспечивающего неразрывную связь между двигателем и коробкой передач в режиме при­нудительного холостого хода (при разъеди­ненной муфте блокировки гидротрансформа­тора), что позволяет буксировку автомобиля обычным способом;
• Оптимизированное по расходу топлива ис­пользование гидротрансформатора благодаря муфте блокировки с автоматическим управле­нием;
• Возможность комбинирования с компактным первичным замедлителем (ретардером);
• Активизация сцепления, расположенного за гидротрансформатором, только при переклю­чении передачи, а не при трогании автомобиля с места.

 

Другое преимущество сцепления WSK заклю­чается в том, что в зависимости от типа авто­мобиля и условий эксплуатации оно может со­четаться с разными механическими коробками передач, оптимальными с точки зрения количе­ства передач и диапазона передаточных отноше­ний для конкретного типа транспортных средств. Кроме этого, возможны различные варианты установки сцепления WSK (рис. 3 «Примеры установки сцепления WSK«), что дает большую свободу при компоновке транспортных средств.

 

 

 

Функции сцепления WSK

 

Благодаря гидродинамическому трансформатору крутящего момента (1) (рис. 1 «Трансмиссия ZF-Transmatic«) при трогании автомобиля с места крутящий момент двигателя увеличивается до 2,5 раз в зависимости от тре­буемой силы тяги.

Задачей расположенной перед гидротранс­форматором муфты блокировки (4) является блокировка гидротрансформатора, то есть соз­дание механической связи между двигателем и коробкой передач. Это происходит автоматически при достижении заданного соотношения частот вращения n_{турбина}/ n_{двигатель}.

 

 

Муфта блокировки разъединяется снова, ког­да при уменьшении скорости движения частота вращения коленчатого вала двигателя падает примерно до 900-1100 об/мин.

С помощью функции «кик-даун» педали ак­селератора можно влиять на автоматическое управление сцеплением и, тем самым, расширять область применения гидротрансформатора кру­тящего момента. Сцепление (рис. 1, поз. 3) участвует только в переключении передач. При трогании автомоби­ля с места и его остановке оно не разъединяется. Чтобы исключить ошибки в управлении (трогание с места при проскальзывающем сцеплении), оно оснащено функцией защиты от перегрузки. Эта функция блокирует нажатие на педаль газа, если при этом разъединена муфта блокировки, вклю­чена передача и выключено сцепление.

Муфта свободного хода (5) (рис. 1) позво­ляет использовать тормозное усилие двигателя в полном объеме, а также осуществлять буксиров­ку автомобиля.

Первичный замедлитель или ретардер (2), с которым может комбинироваться сцепление WSK, расположен между гидротрансформатором крутящего момента и сцеплением и подключен к масляному контуру гидротрансформатора.

Тормозное действие обеспечивается за счет заполнения полости замедлителя маслом. Масло подается от вращающегося ротора в простран­ство между лопастями неподвижного статора (рис. 5 «Принципиальная схема замедлителя (ретардера)«). В статоре поток масла изменяет направление и замедляется, в результате чего ограничивается скорость вращения ротора и, тем самым, умень­шается скорость движения автомобиля.

Тормозное действие (тормозной момент) ретардера зависит от степени заполнения гидравли­ческого контура и включенной в данный момент передачи. Оно может плавно регулироваться с помощью клапана управления.

Кроме замедлителя, сцепление WSK может быть также оснащено независимым вспомогатель­ным механизмом отбора мощности с переключе­нием под нагрузкой (рис. 6 «Сцепление WSK со встроенным ретардером и независимым вспомогательным механизмом отбора мощности«). Такой вспомога­тельный механизм может использоваться как на стоящем, так и надвигающемся автомобиле.

 

 

Процесс передачи усилия в различных ситуа­циях движения, а также при торможении с по­мощью двигателя и ретардера представлен на рисунке 7.

 

 

РЕКОМЕНДУЮ ЕЩЁ ПОЧИТАТЬ: