Руководство по эксплуатации

Рис. 3 - Продольный разрез 3-х ступенчатой ГМП.

9

Рис. 4 - Продольный разрез 4-х ступенчатой ГМП.

10

1.1.6 Основные узлы ГМП (см. рис. 3 и рис. 4)

1.1.6.1 Демпфер крутильных колебаний

Для защиты двигателя и всей силовой трансмиссии от возникновения крутильных колебаний между двигателем и ГМП устанавливается маслонаполненный демпфер

крутильных колебаний, который передает крутящий момент двигателя на ведущий вал

ГМП. Демпфирование происходит за счет вытеснения масла из специально профилированных камер, расположенных по окружности.

Варианты исполнения демпферов подбираются для каждого маховика. Для ГМП

DIWA.3E применяется демпфер типа HTSD 365, имеющий максимальную величину снижения крутящего момента, благодаря чему уменьшается шум и колебания

входного вала, увеличивается срок службы и существенно повышается комфортность.

1.1.6.2 Гидротрансформатор

Гидродинамический трансформатор С, преобразующий передаваемый крутящий момент, предназначен для бесступенчатого автоматического изменения силы тяги на

колесах транспортного средства в зависимости от сопротивления движению.

Поток масла в гидротрансформаторе движется в закрытом объеме между реактора L, насосным P и турбинным T колесами. В зависимости от направления потока масла гидротрансформатор может работать не только с изменением величины силы тяги, но и менять направление тяги, т.е. работать в режиме гидрозамедлителя.

Отличие гидротрансформаторов ГМП 2-й и 3-й конструктивных серий в разных диаметрах исполнения, которые не взаимозаменяемы. Больший активный диаметр гидротрансформатора ГМП DIWA.3E имеет лучший пиковый КПД, который при тяге ведет к уменьшению расхода топлива. Дополнительно введен воздушный клапан 13 (см. рис. 6) для обогащения масла воздухом при активной подаче его в гидротрансформатор.

1.1.6.3 Входной дифференциал

Входной дифференциал В расположен перед гидротрансформатором и является распределительным планетарным механизмом, обеспечивающим:

-отсоединение двигателя от трансмиссии при его запуске, кратковременных остановках и режиме нейтрального положения;

-дифференцированный подвод мощности двигателя к гидротрансформатору и выходному валу на 1-й передаче;

-подвод мощности двигателя к выходному валу на 2-й, 3-й и 4-й передачах;

-подвод мощности двигателя к гидротрансформатору на режиме задний ход.

Входной дифференциал 3-х ступенчатой ГМП состоит из солнечной шестерни о,

водила планетарной передачи q с тремя сателлитами p и шестерни коронной с внешними шлицами для входного сцепления c.

Входной дифференциал 4-х ступенчатой ГМП имеет дополнительный планетарный

ряд и сцепление 4-й передачи d1, что позволяет понизить передаточное отношение ГМП до 0,7-0,73.

Солнечная шестерня выполнена на валу привода насосного колеса Р.

Водило планетарной передачи q имеет шлицевое соединение с выходным валом h.

11

Входной дифференциал ГМП 2-й и 3-й конструктивных серий принципиальных отличий

не имеет. Отличия по типам ГМП заключается в разном количестве фрикционных дисков сцепления.

1.1.6.4 Механический редуктор

Механический редуктор D состоит из 2-х планетарных передач: тормоза i и заднего

хода k.

Передача тормоза состоит из солнечной шестерни, выполненной на валу привода

турбинного колеса Т, трех планетарных колес-сателлитов, коронной шестерни и

водила, которое шлицами соединено с выходным валом h.

Внутренняя поверхность коронной шестерни имеет зубья для зацепления с

сателлитами, а на наружной поверхности выполнены шлицы для монтажа

фрикционных дисков сцепления турбинного колеса f, коронная шестерня также кинематически связана с солнечной шестерней планетарной передачи заднего хода.

Водило механизма заднего хода соединено шлицами с выходным валом h. Коронная

шестерня механизма заднего хода кинематически свободна и стопорится многодисковым сцеплением g только при включении режимов:

-задний ход;

-торможение гидрозамедлителем;

-отключение входного сцепления.

Фрикционное сцепление g и механический редуктор D имеет по 2 варианта исполнения

R0 или R2, R0L или R2L, выбор зависит от типа автобуса и двигателя.

На ГМП DIWA.3E для замера числа оборотов турбинного колеса установлен индуктивный датчик, в связи с этим изменена конструкция тормоза i. Получаемая

информация оптимизирует процесс синхронизации управления гидрозамедлителем.

12

1.1.7 Гидравлическое управление ГМП

Различия систем гидроуправления ГМП 2-й и 3-й конструктивной серий

(см. рис. 5 и рис. 6)

Принципиальным отличием гидросистем управления третьего поколения является

использование пропорциональных клапанов бесступенчатого регулирования вместо входных-выходных магнитных клапанов в ГМП второго поколения, что позволило:

-улучшить качества переключений, контролировать время синхронизации сцеплений

и тормозных механизмов во время переключений;

-адаптировать автоматическое управление процессов переключения на

изменяющиеся условия работы. Момент нагрузки, число оборотов двигателя,

рабочее давление ГМП редуцируются в соответствии с временем переключений. Короткое время переключений фрикционных муфт не дает резкого удара, а

обеспечивает скользящее сцепление дисков, что повышает износоустойчивость их

покрытий;

-больший комфорт при переключении тормоза гидротрансформатора;

-аннулировать аккумуляторы;

-улучшить возможность диагностики.

Все измененные элементы нового поколения ГМП сохраняют функции тех же

элементов второго поколения, увеличивается объем функций и вводится

модернизация, поэтому узлы и детали 2 и 3 поколения не взаимозаменяемы.

Далее по тексту приводятся функции основных узлов системы гидроуправления и их

отличия для ГМП DIWA.3E.

Шестеренный насос (F) приводится в действие от вращающегося с частотой

вращения двигателя корпуса входного дифференциала. Забирая масло из поддона через фильтр грубой очистки, он подает его под давлением для охлаждения в

теплообменник G и от фильтра тонкой очистки H к клапану рабочего давления С.

Оттуда масло подается дальше к магнитным клапанам блока управления D, к гидротрансформатору, для смазки подшипников и шестерен ГМП Е по штриховым

линиям на схеме.

В ГМП DIWA.3E применяется усиленный шестеренный насос, состоящий из двух нагнетающих камер и оборудованный индуктивным датчиком для определения

оборотов на входе ГМП.

Клапан рабочего давления (С) поддерживает постоянное давление масла в

гидросистеме управления независимо от числа оборотов шестеренного насоса. При

минимальном давлении открывается доступ масла в гидротрансформатор. При превышении заданного уровня давления золотник клапана, преодолевая усилие

пружины, смещается относительно корпуса, увеличивая тем самым окно для слива

масла в полость низкого давления.

На ГМП DIWA.3E в отличие от DIWA.2 клапан рабочего давления конструктивно

изменен. Аннулированы функции аккумулятора, так как не требуется централизованное снижение давления при переключениях, а для регулирования

подачи масла в гидротрансформатор введен отдельный клапан В (см. рис. 6).

Клапан регулирования подачи масла (В) используется для сокращения поступления

масла к гидротрансформатору через отверстие в дросселе.

Блок управления (D) состоит из двух блоков магнитных клапанов и обеспечивает своевременный подвод масла к соответствующим фрикционным сцеплениям и

клапану гидротрансформатора по командам, выдаваемым блоком электронным.

Магнитные клапана DIWA.2 и DIWA.3Е имеют принципиальное отличия в управлении

13

подачи масла. Все магнитные клапана DIWA.2 и магнитные клапана DIWA.3Е (WP, WR,

RBG) подводят масло под рабочим давлением, а магнитные клапана DIWA.3Е (ЕК, DK, SK, PB, TB, RBK) регулируют давление во время закрытия фрикционных сцеплений при

переключениях и включении тормоза.

Применение двух катушек (рабочей и измерительной) в регулируемых клапанах ГМП DIWA.3Е позволяет отрегулировать любое произвольно взятое значение давления

ниже рабочего. Заданные значения давления определяются электронным блоком в

зависимости от нагрузки двигателя, от необходимого переключения, а также от числа оборотов на входе и выходе ГМП. Расширены действия переключающего клапана 10.

Переключающий клапан (10) направляет масло с более высоким давлением (рабочим давлением или давлением гидротрансформатора) к магнитным клапанам

тормоза турбины ТВ, а в DIWA.3E и к клапанам тормоза заднего хода RB.

Клапан гидротрансфоматора (А) служит для регулирования давления в

гидротрансформаторе при:

-использовании трех ступеней торможения гидротрансформатором.

-движении задним ходом.

Работа клапана ГТ заключается в постоянной готовности к проведению торможения.

При включении магнитного клапана PB блока управления срабатывает сцепление насосного колеса и приходят в движение золотники (2) и (5), которые обеспечивают

давление в полости ГТ, необходимое для торможения на первой ступени. Дополнительно включается клапан WP.

На ГМП DIWA.2 в режиме второй ступени торможения магнитный клапан WP (13)

пульсирует с определенной частотой, благодаря чему в гидротрансформаторе устанавливается давление, необходимое для второй ступени торможения, а для

поднятия давления, необходимого для 3-й ступени торможения включаются в работу

золотники, уменьшающие слив масла из ГТ.

На ГМП DIWA.3Е, для второй ступени торможения, давление в гидротрансформаторе

регулируется тактовым включением и выключением магнитного клапана WR через

золотник (2). На третьей ступени торможения золотник (2) двигается в полном диапазоне его хода, благодаря чему устанавливается максимально допустимое

давление гидротрансформатора в зоне торможения.

При движении задним ходом на ГМП DIWA.2 давление в ГТ определяется скоростью движения и положением регулятора силового, а в ГМП DIWA.3Е также числом оборотов

на входе ГМП. Давление в ГТ регулируется золотником (6) при включении магнитного

клапана RBK блока управления.

Аккумуляторы ЕК (J), PB (K) и TB (18) ГМП DIWA.2 (см. рис. 5), накопленным в них

давлением масла поддерживают включенными соответствующие сцепления в момент пульсации давления при переключениях. Поскольку в ГМП DIWA.3Е давление всех фрикционных сцеплений регулируется индивидуально, необходимость

аккумулирования масла для поддержания постоянного давления отпала.

Обратный клапан (L) применяется только в ГМП DIWA.2 (см. рис. 5) и служит для

быстрого снижения давления масла на поршне механизма заднего хода при

выключении режима гидрозамедлителя. Клапан расположен в крышке выходной части ГМП.

Фильтр тонкой очистки масла (H) выполнен в отдельном корпусе, содержит сменный фильтрующий элемент с предохранительным клапаном.

Теплообменник. Максимальное тепло, образующееся при движении на 1-й передаче

и главным образом при работе в режиме гидрозамедлителя, отводится через

имеющийся масляно-водяной теплообменник в систему охлаждения двигателя.

14

Рис. 5 - Схема гидроуправления ГМП DIWA.2.

15

D

10

Рис. 6 - Схема гидроуправления ГМП DIWA.3E.

16

1.1.8 Принцип действия ГМП (см. рис. 3 и рис. 4)

Водитель, при помощи органов управления транспортного средства, определяет

режимы работы ГМП. Блок электронный выдает сигналы (в соответствии с выбранным

режимом) блоку управления ГМП (блоку электромагнитных клапанов) на включение необходимых фрикционных сцеплений, что позволяет включать в работу различные

комбинации планетарных механизмов, гидротрансформатор, механизм заднего хода.

В отличие от традиционных схем, в ГМП на первой передаче мощность передается

одновременно двумя силовыми потоками - гидродинамическим и механическим.

Разветвление происходит на входном дифференциале В, а за гидротрансформатором С оба потока объединяются (суммируются) в двух планетарных рядах j, k. Входной

дифференциал перед гидротрансформатором играет разделительную роль, а

механический редуктор за гидротрансформатором - коллекторную.

1.1.9 Режимы работы ГМП (см. рис.3, рис.4 и рис.7)

ГМП в процессе эксплуатации может работать на следующих режимах:

Нейтральное положение включается нажатием клавиши “N” переключателя

клавишного. Все сцепления ГМП выключены, вращение от двигателя передается через демпфер крутильных колебаний на ведущий вал, который приводит во вращение только шестеренный насос для заполнения маслом гидротрансформатора и масляной системы.

1-я передача включается нажатием клавиш переднего хода (1, 2, 3, D) клавишного переключателя. Включаются входное сцепление с входного дифференциала и сцепление f турбинного колеса. В самом начале трогания с места пока выходной вал h, связанный через кардан с ведущими колесами автобуса, остается неподвижным, вся мощность двигателя передается через гидротрансформатор С с максимально возможным КПД. C момента же начала вращения выходного вала h начинает пропорционально росту скорости его вращения расти доля мощности, передаваемой чисто механическим путем, а доля мощности, передаваемой турбинным колесом Т с повышенными потерями, в той же пропорции уменьшается. В итоге падение эффективности гидродинамического процесса компенсируется постоянно нарастающей энергией, передаваемой механически с минимальными потерями. Благодаря такому комбинированному способу эффективность 1-й "длинной" передачи ГМП сохраняется в диапазоне скоростей движения, занимаемом первой и второй передачами обычной механической коробки передач.

2-я передача. При достижении транспортным средством определенной, заранее

заданной, индивидуальной для каждого исполнения транспортного средства скорости (30%... 40% от максимальной) электронный блок автоматически подает команду блоку

управления на переключение с 1-й передачи на 2-ю. При этом гидротрансформатор С

посредством сцепления е исключается из работы, силовой поток в отличие от 1-й передачи идет только механическим путем. Частота вращения выходного вала ГМП,

кратна частоте вращения коленчатого вала двигателя и передаточному отношению

планетарного механизма входного дифференциала В.

3-я передача. При достижении скорости порядка 60% от максимальной происходит автоматическое переключение на 3-ю (прямую) передачу. При этом блок управления выключает входное сцепление с, а включает промежуточное сцепление d, и ведущий

17

вал а напрямую соединяется с выходным валом h, который теперь вращается с

частотой коленчатого вала двигателя.

4-я передача. У четырех скоростных ГМП при переключении на четвертую передачу промежуточное сцепление d выключается, а сцепление четвертой передачи d1

включается. При этом крутящий момент передается от двигателя к выходному валу

через дополнительную планетарную передачу входного дифференциала В.

Задний ход. При включении заднего хода (нажата клавиша "R") включаются входное сцепление с и сцепление заднего хода g. В этом случае крутящий момент двигателя

передается через входной дифференциал В, гидротрансформатор C и планетарную

передачу заднего хода на выходной вал h.

Торможение гидротрансформатором. В режиме торможения турбинное колесо Т гидротрансформатора приводится во вращение карданным валом транспортного

средства, которое вращается с большим числом оборотов через планетарные

передачи k и l, работающие как мультипликаторы. При включенных сцеплениях е и g турбинное колесо вращается в направлении, противоположном вращению при

движении на 1-й передаче и работает как осевой насос, который подает масло на

неподвижное насосное колесо P и реактор L. Возникающий при этом тормозной момент

пропорционален квадрату числа оборотов турбинного колеса (или скорости движения), поэтому даже при относительно низкой скорости движения значения его достаточно

велики. Чтобы нарастание тормозного момента при более высоких скоростях не

привело к перегрузке деталей, при достижении определенной величины тормозной момент электронным блоком поддерживается постоянным независимо от скорости

движения. Торможение с помощью гидротрансформатора возможно на всех

передачах.

Отключение входного сцепления. При кратковременной остановке (например - перед светофором) для облегчения работы двигателя, а следовательно снижения

расхода топлива и вредных выбросов, программой электронного управления

обеспечивается выключение входного сцепления дифференциала В при нажатой педали тормоза и нажатой клавише переднего хода (1, 2, 3 или D) клавишного

переключателя. Этот режим отличается от режима нейтрального положения

включенными сцеплениями f и g. На ГМП DIWA.3E может быть использована опция отключения входного сцепления со стояночным тормозом. При этом включено только

сцепление f.

18