Конструкция гидромеханической КПП

Гидромеханическая коробка передач автомобилей состоит из одноступенчатого комплексного гидротрансформатора и дополнительной двухступенчатой планетарной коробки.

Гидротрансформатор установлен на коленчатом валу двигателя. К корпусу гидротрансформатора латунью припаяны лопатки насоса. Внутри корпуса расположены турбина и реактор. Турбина приклепана к ступице, установленной на шлицах первичного вала планетарной коробки, а реактор — к наружной обойме роликовой муфты свободного хода. Внутренняя обойма муфты связана шлицами с пустотелым валом реактора, жестко соединенным с картером. Приваренная к корпусу крышка болтами соединена с диском, укрепленным на коленчатом валу. Сзади на корпус жестко установлена ступица, опорная шейка которой вставлена во втулку корпуса переднего масляного насоса и уплотнена резиновым сальником.

Гидротрансформатор расположен в картере, закрепленном на картере двигателя. Корпус заполнен маслом, находящимся под давлением, которое создает передний насос. Масло, охлаждая гидротрансформатор, стекает в поддон картера коробки через водомаслоохладитель, встроенный в систему охлаждения двигателя.

В картере, укрепленном на картере гидротрансформатора, расположены первичный и вторичный валы, многодисковое сцепление гидроцилиндром, стартеры , средний и задний планетарные ряды с ленточными тормозами и гидроцилиндрами, задний масляный насос, центробежный регулятор, клапаны управления и редукционные клапаны. В поддоне картера находится маслоприемник насосов. К фланцу, установленному на шлицах вторичного вала, присоединяется карданная передача. К задней части картера прикреплены фланец и крышка.

На шлицах первичного вала дополнительной коробки, жестко связанного с турбиной гидротрансформатора, расположен ведущий барабан сцепления второй (прямой) пере дачи со стальными ведущими дисками, а также выполненные в одном блоке коронная и солнечная шестерни переднего и заднего планетарных рядов. Каждый ряд имеет по три сателлита, установленных на оси на игольчатых подшипниках. Сателлиты и постоянно зацепленные с ними солнечные и коронные и шестерни косозубые. Оси сателлитов запрессованы в водила соединенные шлицами с тормозным барабаном заднего ленточного тормоза передачи заднего хода. Солнечная шестерня переднего ряда, свободно установленная на первичном валу, соединена шлицами с ведомым барабаном сцепления, имеющим стальные ведомые диски. Ведомые диски наружными зубьями, а ведущие — внутренними входят в зацепление соответственно с зубьями ведомого и ведущего барабанов. Ведомый барабан является также тормозным барабаном переднего ленточного тормоза первой (понижающей) передачи. Фрикционные накладки тормозов и ведущих дисков сцепления металлокерамические. Коронная шестерня соединена шлицами со вторичным валом.

Передачи в планетарной коробке переключают без разрыва потока мощности с помощью ленточных тормозов и многодискового сцепления. Для этого коробка имеет гидросистему автоматического управления. Системой управляют с помощью педали дроссельных заслонок и кнопок на пульте управления, расположенном около щитка водителя. Кнопки сблокированы между собой так, что, нажимая на одну из них и фиксируя ее во включенном положении, одновременно выключают другую, ранее включенную.

При включенной кнопке (нейтраль) оба тормоза и сцепление выключены, первичный и вторичный валы разобщены между собой, и поэтому коробка потока мощности не передает. Передачи включают, затормаживая или блокируя элементы планетарных рядов, т. е. останавливая их или соединяя между собой, но такие действия могут вызвать ремонт генераторов.

Чтобы преодолеть повышенное сопротивление движению автомобиля, например, на крутом подъеме, включают первую передачу, нажимая на кнопку (понижающая передача). Тем самым включают передний тормоз, т. е. затягивают его ленту, которая затормаживает солнечную шестерню. Поток мощности в этом случае передают первичный вал, шестерня, сателлиты и оси переднего ряда, барабан, оси и сателлиты заднего ряда, шестерня и вторичный вал. Сателлиты переднего ряда, обкатываясь по неподвижной шестерне, вращают водила и оси в том же направлении, что и направление вращения первичного вала, но с меньшей, чем у него угловой скоростью. Одновременно солнечная шестерня, вращаясь в том же общем направлении, поворачивает сателлиты заднего ряда в обратном направлении. В результате сателлиты, вращаясь вместе с осями, увлекают за собой коронную шестерню в общем направлении, а поворачиваясь вокруг осей, «отбрасывают» шестерню назад, уменьшая ее угловую скорость и увеличивая передаточное число планетарной коробки до 1,72. Передаточное число гидромеханической коробки при этом может изменяться в пределах 1,72— 4,13.

Перед работой автомобиля в обычных дорожных условиях включают кнопку (движение). В этом случае переход на различные режимы движения производят педалью дроссельных заслонок и педалью тормоза. Так, например, в начале разгона автомобиля с места или с небольшой скорости, когда дроссельные заслонки открыты незначительно, автоматически включаются передний тормоз и, следовательно, первая передача. В конце разгона на ней при определенной скорости (28—29 м/с) автоматически выключается передний тормоз и одновременно включается сцепление. В результате блокируются солнечные шестерни и все элементы планетарных рядов, а также вторичный вал вращаются как одно целое, т. е. включается вторая (прямая) передача. В этом случае передаточное число гидромеханической коробки изменяет гидротрансформатор в пределах 2,4—1.

Если в результате увеличения нагрузки скорость уменьшается до 5,5—4 м/с, то автоматически выключается сцепление и одновременно включается передний тормоз и, следовательно, первая передача.

Нажимая на кнопку (задний ход), включают задний тормоз. Оси сателлитов заднего ряда при этом затормаживаются, а солнечная шестерня и входящие с ней в зацепление сателлиты вращают коронную шестерню и вторичный вал в обратном направлении.

Гидросистема автоматического управления, обеспечивает нейтральное положение планетарной коробки, принудительное включение первой передачи и передачи заднего хода, а также автоматическое переключение передач. Для этого она имеет такие основные элементы, как золотник ручного и клапан автоматического переключения передач, силовой и центробежный регуляторы давления, а также передний и задний масляные насосы (на рисунке не показаны). Давление масла на выходе силового регулятора повышается с увеличением степени открытия дроссельных заслонок, а на выходе центробежного — с ростом скорости движения. Это достигается тем, что кулачок силового регулятора связан с дроссельными заслонками, а центробежный регулятор установлен на вторичном валу планетарной коробки.