Основными агрегатами гидродинамического привода являются гидромуфты

Основными агрегатами гидродинамического привода являются гидромуфты и гидротрансформатор, причем гидротрансформатор (см. рис. 2,3), по сравнению с гидромуфтой, является более совершенной гидромашинной, так как обладает более широкими возможностями, чем гидромуфта, благодаря тому, что здесь установлено дополнительное устройство – реактор (см. рис.3). Благодаря реактору трансформатор по сравнению с гидромуфтой может 4…5 раз увеличивать момент, развиваемый двигателем, что часто является необходимым, например, для транспортных и дорожно-строительных машин, работающих в тяжелых дорожных условиях и сложных условиях эксплуатации.

Рис. 2 Схема гидродинамического привода с муфтой.

1.- двигатель, 2.- вал двигателя, 3.- центробежный насос, 4.- кожух, 5.- центростремительная турбина, 6.- вал турбины, 7.- сцепление, 8.- вал трансмиссии.

Стрелками здесь указано направление вращения рабочей жидкости, которая поступает с лопастей колеса насоса на лопасти турбины.

Рис. 3. Схема гидротрансформатора.

1.- двигатель, 2.- вал двигателя, 3. – центробежный насос, 4.- кожух, 5.- центростремительная турбина, 6.- вал турбины, 7.- реактор, 8.- вал реактора, 9.- корпус редуктора.

При этом гидротрансформаторы могут автоматический переключаться на режим работы гидромуфты (при этом реактор выключается). Это происходит на высоких оборотах вала турбины, где КПД гидротрансформатора мал, а КПД гидромуфт, наоборот – высок.

На режимах же малых оборотов, где и гидромуфта и гидротрансформатор работают не экономично, так как здесь энергия двигателя, в основном, переходит в нагрев рабочей жидкости из-за трения (в результате сильного проскальзывания колес насоса относительно колеса турбины), гидродинамический привод, автоматически и полностью блокируется (выключается) и заменяется шестеренной передачей, которая, в отличие от гидропривода, на всех режимах (передачах) работает с высоким КПД.

Гидродинамический привод надежно защищает двигатель-источник энергии от перегрузок. Это достигается расчетом габаритов и геометрических лопастей гидромуфт и гидротрансформаторов так, что ни гидромуфта, ни гидротрансформатор большим моментом, чем тот на который они рассчитаны, двигатель нагрузить не могут.

Кроме этого, гидравлических привод позволяет плавно (бесступенчатым образом) передавать момент от двигателя к потребителю, что на 20…30% увеличивает производительность машины (2).

Кроме этого, гидромуфта и гидротрансформатор обладают удивительными свойствами: с увеличением потребного момента потребителя, т.е. внешней нагрузки, они автоматически увеличивают так же и соответствующий момент, передаваемый от двигателя к потребителю, при этом обороты вала привода падают, а обороты вала двигателя остаются постоянными. И наоборот – с уменьшением момента нагрузки, они передают такие же малые моменты потребителю от двигателя, при этом обороты вала привода растут, а обороты вала двигателя опять остаются постоянными.

При этом здесь не требуется частое переключение передач в связи с изменяющейся нагрузкой, как, например, в шестеренной коробке передач. Это свойство гидродинамической передачи является весьма удобным, и незаменимым, например, на городском пассажирском транспорте. Кроме этого гидродинамические передачи «гасят» и не передают на двигатель крутильные колебанию валов, пульсации внешних нагрузок, а также устраняют перегрузку двигателей-источников энергии во время их запуска, когда они приводят в движение объекты-потребители энергии, обладающие большой инерцией или большим пусковым моментом сопротивления, например из-за застывшей смазки зимой, при этом устраняется необходимость завышения требуемой мощности двигателя для обеспечения разгона объекта, а также уменьшается время разгона, что снижает перегрев двигателя в период разгона.

Все перечисленные выше качества гидродинамических передач увеличивают долговечность двигателей. Гидромуфты и гидротрансформаторы устанавливают на поршневых ДВС между двигателем и сцеплением. Здесь они играют дополнительную роль маховика.

Гидромуфта

Рисунок 2. – Гидромуфта.

1, 6 – валы; 2 – насосное колесо; 3 – пробка; 4 – турбинное колесо;
5 – кожух; 7 – кольца; 8 – порог; 9 – лопатки.

Рис.4. Гидромуфта.

1.- вал двигателя, 2.- центробежный насос, 3.- пробка, 4.- центростремительная турбина, 5.- кожух, 6.- вал турбины, 7.- кольца уплотнения, 8.- порог турбины, 9.- крыльчатка охлаждения.

Устройство гидромуфты.

Устройство гидромуфты понятно из рисунка 4. Здесь видно, что вал 1 двигателя непосредственно соединен с валом насоса 2, на котором жёстко установлен лопасти и кожух 5 гидромуфты, вал 6 турбины 4 разъединен с валом насоса. На валу турбины жёстко установлены лопасти. Между лопастями насоса и турбины имеется зазор 3…5 мм. Техническое масло заливается в пробку 3. Отсюда видно, что насос и турбина жесткой связи между собой не имеют, между ними находятся техническое масло. Это обусловливает «мягкость» гидродинамического привода