Устройство для полуавтоматического управления коробкой передач транспортного средства с дизельным двигателем Советский патент 1984 года по МПК B60K17/10 

СП

со СО

СО

Изобретение относится к энергонасыщенным транспортным средствам с дизельным двигателем и предназначено для полуавтоматического управления коробкой передач тракторов, автомобилей и самоходных шасси, например сельскохозяйственных машин.

Известно устройство для управления коробкой перемены передач дизельного трактора. Это устройство состоит из фрикционов, установленных на первичном валу коробки передач, маховика двигателя, соединенного с первичным валом, золотника и рычага переключения передач.

При трогании трактора, с помощью рычага и золотника включают фрикцион низшей передачи, а после разгона его выключают и включают фрикцион последующей передачи. Аналогичный процесс включения и выключения фрикционов производится также при переключении передач на ходу 1.

Однако некоторое время оба фрикциона оказываются частично включенными и буксуют, что приводит к их износу, а также дополнительной нагрузке переключающего контура трансмиссии. Следует отметить, что указанный недостаток усугубляется применением в коробках передач энергонасыщенных тракторов дополнительного устройства для переключения передач без разрыва потока энергии, при котором увеличивается время одновременного буксования фрикционов.

Известно также устройство для полуавтоматического управления коробкой передач транспортного средства с дизельным двигателем, содержащее гидрофицированный механизм переключения передач, основной маховик двигателя, соединенный с первичным валом коробки передач, и дополнительный маховик с гидрофицированными фрикционными муфтами для подключения его через кран соответственно к основному маховику и к промежуточному валу коробки передач.

При трогании трактора включают фрикцион низшей передачи при включенной муфте, которая присоединяет дополнительный маховик к основному. В конце фазы трогания отключается дополнительный маховик, а в конце разгона дополнительный маховик присоединяется к промежуточному валу коробки передач и остается включенным до остановки трактора. Переключение передач на ходу происходит также при включенном дополнительном маховике к промежуточному валу. С помощью дополнительного маховика улучшается процесс трогания трактора, а также процесс переключения передач на ходу благодаря использованию энергии вращения дополнительного маховика. При этом исключается одновременное буксование, а вместе с тем и износ фрикционных муфт коробки передач 2J .

Недостатком отмеченного устройства является отсутствие управления фрикционными муфтами коробки передач и дополнительного маховика.

Цель изобретения - повышение эффективности путем обеспечения автоматического подключения дополнительного маховика в зависимости от режима работы транспортного средства и повышение надежности коробки передач.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для полуавтоматического управления коробкой передач транспортного средства с дизельным двигателем, содержащем гидрофицированный механизм переключения передач, основной маховик двигателя, соединенный с первичным валом коробки передач, и дополнительный маховик с гидрофицированными фрикционными муфтами для подключения его через кран соответственно к основному маховику и к промежуточному валу коробки передач, снабжено управляемым гидроаппаратом, электромагнитным и пневматическим реле, включающим электромагнит, управляющий подачей воздуха в пневмоцилиндр, при этом гидрофицированные муфты дополнительного маховика соединены с управляемым гидроаппаратом, золотник которого связан с механизмом переключения передач и рейкой топливного насоса дизельного двигателя, причем последняя выполнена с концевыми контактами, связанными с обмотками электромагнитного реле, контакты которого соединены с электромагнитом пневматического реле, при этом шток упомянутого пневмоцилиндра связан с краном, а обмотки электромагнитного реле выполнены с противоположным направлением намотки.

На фиг. 1 показана принципиальная схема предлагаемого устройства для полуавтоматического управления коробкой передач; на фиг. 2 - диаграмма разгона и переключения передач трактора.

Устройство для полуавтоматического управления коробкой передач состоит из гидрофицированного механизма переключения передач, содержащего фрикционные муфты 1 переключения передач, установленные на первичном валу 2 муфты 3 и 4 дополнительного маховика 5. Муфты установлены на продолжении первичного вала 6 коробки перемены передач 7, сое.эдненного с основным маховиком двигателя 8, а также основного золотника 9 с положениями 9.1-9.5, соединенного с рычагом 10 переключения передач. Механизм ynpaaieния муфтами дополнительного маховика состоит из дополнительного золотника 11 с положениями 11.1-11.5, связанного с рычагом управления и золотника 12 управления включения дополнительного маховика к основному.

Автоматическое устройство включения дополнительного маховика состоит из электромагнитного реле 13 с контактами 13.1- 13.3, обмотки 13.4-13.6 которого присоединены к батарее электропитания 14 с помощью выключателя 15 и к концевым контактам рейки 16 топливного насоса 17. Контакты реле соединены с электромагнитом 18, сердечник которого тягой соединен с краном 19 управления вакуумной камерой 20, которая механическими связями соединена с золотником управления включения дополнительного маховика к основному.

Устройство для полуавтоматического управления коробкой передач работает следующим образом.

В начале движения транспортного средства двигатель работает на холостом ходу (фиг. 2, точка А). Рычаг переключения передач 10 находится в нейтральном положении Н с положением золотников в 9.1 и 11.1 (фиг. 1), поэтому муфты 1 выключены, а муфта 3 включена и дополнительный маховик 5 подключен к основному маховику двигателя 8.

При трогании переводится рычаг 10 в положение 9.2 и 11.2, вследствие чего включается первая передача и остается включенным дополнительный маховик 5 к основному 8. На этой фазе движения двигатель нагружается, переходит на корректорный перегрузочный режим, вследствие чего снижается угловая скорость коленчатого вала (фиг. 2, кривая АБ) до минимального значения в точке Б. При одновременно включенных маховиках (дополнительного и основного) снижение угловой скорости в первой фазе разгона (трогании) будет меньще вследствие большего запаса кинетической энергии маховиков, т. е. трогание происходит менее напряженно, с меньшей перегрузкой двигателя.

В начале второй фазы разгона (фиг. 2) дополнительный маховик 5 отключается с помощью муфты 3 автоматически и остается отключенным до точки В, отчего облегчается разгон всех масс транспортного средства. Отключение дополнительного маховика происходит потому, что при минимальной угловой скорости двигателя в точке Б увеличивается подача топлива и с помощью рейки 16 топливного насоса 17 замыкаются контакты 13.1 (фиг. 1), включается обмотка 13.5 реле 13 к батарее 14 при замкнутом включателе 15. Токи обмоток 13.4 и 13.5 реле 13 по направлению совпадут, тогда намагничивание сердечника будет достаточным для замыкания контактов 13.3 реле. При замкнутых контактах 13.3 включится электромагнит 18, втянется его сердечник, кран 19 повернется так, что соединится полость вакуумной камеры 20 с ресивером сжатого воздуха, от чего повернется золотник 12 и выключится маслоподача к муфте 3 и отключится дополнительный маховик 5, от основного. Разгон агрегата происходит с основным маховиком двигателя 8 (может быть облегченным) ускоренно по времени до точки В (фиг. 2). Таким образом, первый этап разгона транспортного средства, состоящий из двух фаз протекает менее напряженно, уменьщается нагрузка на двигатель, если дополнительный маховик в первой фазе подключен к основному маховику двигателя, а во второй - отключен.

В точке В (фиг. 2), когда транспортное средство выйдет на установившийся режим, дополнительный маховик 5 должен быть подключен к основному маховику 8 с помощью включения муфты 3. Это происходит тогда, когда при разгрузке двигателя и обратном ходе рейки 16 топливного насоса 17 замкнутся контакты 13.2 и включится обмотка 13.6. Токи обмоток 13.4 и 13.6 противоположны по направлению, вследствие чего размагнитится сердечник реле 13 и контакты его 13.3 разомкнутся, выключив электромагнит 18. Под действием пружины вакуумной камеры 20 повернется кран 19, соединит замкнутую полость камеры с атмосферой и повернется золотник 12, отчего включится муфта 3 и дополнительный маховик 5, потеряв часть кинетической энергии, подключится к основному маховику 8 для восстановления ее в точке В.

Переход на вторую передачу осуществляется переключением рычага 10 на вторую позицию, в результате чегй золотники 9 и 11 повернутся в позиции 9.3 и 11.3 и включится вторая передача, выключится муфта 3 и включится муфта 4, а дополнительный маховик 5 подключится к промежуточному валу коробки передач 7. На втором этапе кинетическая энергия дополнительного маховика 5 расходуется на поддержание скорости движения на участке перехода В-Г (фиг. 2), а энергия двигателя и основного маховика 8 - на разгон на участке Г-Д. В результате двухпоточной передачи кинетической энергии дополнительного и основного маховиков в трансмиссию процесс движения на втором этапе, включая и переходный период, когда поток энергии двигателя прерван, протекает без разрыва общего потока энергии в трансмиссии.

Переход на третью и четвертую передачи протекает аналогично (фиг. 2, участок Д-Ж). При этом муфта 4 дополнительного маховика постоянно замкнута и подключает его к промежуточному валу коробки передач. Кинетическая энергия дополнительного маховика при этом используется в переходном периоде для поддержания скорости движения, вследствие чего уменьшится напряженность процесса разгона на высшие передачи. Переход с высших передач на низшие происходит также с использованием кинетической энергии дополнительного маховика более плавно. Движение на установившемся режиме на участке Ж-3 может происходить с колебаниями внешней тяговой нагрузки. При установке в трансмиссии дополнительного .маховика и постоянном его подключении к промежуточному валу приведет к уменьшению передаваемых колебаний на двигатель, что положительно скажется на его работе и отдаваемой мошности. Режим остановки транспортного средства (фиг. 2, точка 3) характеризуется тем. что рычаг переключения передач 10(на фиг. 1) переводится в позицию нейтрали, в результате чего выключатся передача I, а дополнительный маховик 5 (фиг. 1) подключится с помошью муфты 3 и основному маховику 8 двигателя. В случае отказа автоматики выключаются обмотки реле 13 (фиг. 1) с помощью выключателя 15, тогда золотник 12 постоянно включен, а управление .муфтами дополнительно маховика 3 и 4 осуществляется с помошью золотника 11. В этом случае отсутствует автоматическое отключение дополнительного маховика на участке Б-В . Воздух HMi|i|i|iW П ZII и.Г

00 о-«5 ООП00.1 о

Ч-Л ii

N П

т jj. т

i V- 4 /

ft In

s.

гтм

о QО

I N-(фиг. 2), облегчающее разгон на второй фазе первого этапа. Все остальные операции подключения дополнительного маховика с помошью золотника 11, связанного с ручным рычагом 10, сохраняются. Полуавтоматическое устройство управления коробкой передач обладает следующими технико-экономическими характеристиками: с помошью подключения дополнительного маховика в первой фазе первого этапа (АБ) уменьшается перегрузка двигателя при разгоне, а при отключении во второй фазе (Б-В) ускоряется разгон по времени, это улучшение процесса приводит к увеличению разрыва загрузки двигателя и трактора и уменьшению времени разгона. При подключении дополнительного маховика и трансмиссии в последуюше.м на втором и других этапах, происходит увеличение кинетической энергии транспортного средства, вследствие чего переключение передач протекает без потерь скорости и менее напряжению (В-Д, Д-Ж). При колебательной тяговой нагрузке с помошью основного и дополнительного маховиков уменьшается а.мплитуда колебаний угловой скорости коленчатого вала двигателя, что ведет к увеличению отдачи двигателя по мошности, в этом смысле дополнительный маховик выполняет функции демпфера в трансмиссии транспортного средства. -1,3 /, 7 IJ о ооI

О)

7 С

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУАВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ КОРОБКОЙ- ПЕРЕДАЧ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА С ДИЗЕЛЬНЫМ ДВИГАТЕЛЕМ, содержащее гидрофицированный механизм переключения передач, основной маховик двигателя, соединенный с первичным валом коробки передач, и дополнительный маховик с гидрофицированными фрикционными муфтами для подключения его через кран соответственно к основному маховику и к промежуточному валу коробки передач, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности путем обеспе чения автоматического подключения дополнительного маховика в зависимости от режима работы транспортного средства и повышения надежности коробки передач, оно снабжено управляемым гидроаппаратом, электромагнитным и пневматическим реле, включающим электромагнит, управляющий подачей воздуха в пневмоцилиндр, при этом гидрофицированные муфты дополнительного маховика соединены с управляемым гидроаппаратом, золотник которого связан с механизмом переключения передач и рейкой топливного насоса дизельного двигателя, причем последняя выполнена с концевыми контактами, связанными с обмотками электромагнитного реле, контак(Л ты которого соединены с электромагнитом пневматического реле, при этом шток упомянутого пневмоцилиндра связан с краном, а обмотки электромагнитного реле выполнены с противоположным направлением намотки.

фиг. 2.