Гідромеханічні автоматичні передачі
На деяких моделях легкових автомобілів вищого класу замість зчеплення та механічної коробки перемикання передач застосовані гідромеханічні автоматичні передачі у вигляді гідромуфти або гідротрансформатора.
— один з різновидів зчеплення, в якому передача моменту, що крутить, здійснюється за допомогою рідини. Основними робочими частинами гідромуфти є насосне 4 і 3 турбінне колеса (рис. 66), розташовані одне проти іншого. Усередині коліс встановлені радіальні лопатки, що передають і сприймають крутний момент від двигуна.
Мал. 66. Схема гідромуфти: 1 - колінчастий вал, 2 - корпус, 3 - турбінне колесо, 4 - насосне колесо, 5 - ущільнення, 6 - вихідний вал
Насосне колесо 4 виконано разом із корпусом 2 гідромуфти. Ступиця колеса жорстко з'єднана з колінчастим валом 1 двигуна. Турбінне колесо 3 з'єднане з вихідним валом 6. Внутрішня порожнина корпусу гідромуфти заповнена рідиною, наприклад веретеною олією. Коли насосне колесо гідромуфти при роботі двигуна обертається, олія, що знаходиться між його лопатками, під дією відцентрової сили витікає назовні від центру на лопатки турбінного колеса, захоплюючи його за насосним колесом. В результаті прослизання між насосним і турбінним колесами - через відсутність між ними жорсткого зв'язку - кількість обертів турбінного колеса менше кількості обертів насосного, а к.п.д. гідромуфти менше одиниці. Прослизання особливо велике при малій частоті обертання колінчастого валу двигуна, зі збільшенням частоти обертання воно зменшується.
Гідромуфта в порівнянні з сухим фрикційним зчепленням має ряд переваг: вона забезпечує гальмування автомобіля без вимкнення передачі, зменшення зносу деталей, зниженняпоштовхів у трансмісії, підвищення плавності ходу, спрощення та полегшення керування автомобілем.
Мал. 67. Схема гідропередачі для легкового автомобіля:
1 - корпус, 2 і 3 - турбінне та насосне колеса, 4 і 19 - великий і малий масляні насоси, 5, 13 і 17 - первинний, вторинний та проміжний вали, 6, 10, 12, 14, 15, 16, 18 - шестірні, 7,9 - фрикціони, 8 - корпус фрикціонів, 11 - зубчаста муфта, 20 - колесо-реактор
У гідропередачах легкових автомобілів застосований гідротрансформатор, що має багато подібного до гідромуфти. Основними частинами одноступеневого гідротрансформатора (рис. 67) є насосне 3 і турбінне колеса 2, розташоване між ними додаткове нерухоме колесо 20 з лопатками - реактор. Насосне колесо через корпус закріплено на кінці колінчастого валу двигуна, а турбінне встановлено на первинному валу редуктора 5 гідропередачі. Реактор 20 з'єднаний із нерухомою частиною гідротрансформатора через муфту вільного ходу. При обертанні насосного колеса масло, що знаходиться у внутрішній порожнині гідротрансформатора, відкидається на лопатки турбінного колеса та обертає його. Потім олія надходить на лопатки колеса реактора, звідки прямує до насосного колеса.
Наявність нерухомого реактора, лопатки якого змінюють напрямок потоку рідини (олії), дає можливість отримати на турбінному колесі момент, що крутить, відмінний від моменту двигуна. Чим повільніше обертається турбінне колесо в порівнянні з насосним, тим значніше лопатки реактора змінюють напрямок рідини, що проходить через нього, і тим більший додатковий момент передається від реактора колесу. Крутний момент на турбінному колесі дорівнює сумі моментів на насосному колесі та реакторі.
На первинному валу 5 редуктора гідропередачі вільновстановлена провідна шестерня 6 першої передачі та передачі заднього ходу. При включенні фрикціону 6 шестерня 6 з'єднується з первинним валом і обертається разом з ним. Шестерні 15, 16, 18 укріплені нерухомо на проміжному валу 17 і знаходяться в постійному зачепленні з шестернею 6 первинного валу, шестернею 10 вторинного валу і через паразитну шестерню 14 з шестірнею 12 заднього ходу. Всі шестірні редуктора косозубі. Шестерні 10 і 12, встановлені вільно на вторинному валу, можуть бути з'єднані з валом зубчастою муфтою 11, яка показана в положенні переднього ходу. Для включення заднього ходу необхідно перемістити її в крайнє праве положення і з'єднати вторинний вал 13 з шестернею 12.
Великий масляний насос 4 приводиться в обертання від колеса насосного гідротрансформатора, малий масляний насос 19 - від проміжного вала гідропередачі. Всі передачі переднього ходу автоматично перемикаються в залежності від швидкості руху автомобіля і ступеня відкриття дросельної заслінки.