9. Загальний аналіз конструкції коробок передач

Мета аналізу конструкції коробок передач є визначення найбільш опти-мального варіанта конструкції коробки передач, яка забезпечує в широкому діапазоні зміну величини та напряму передачі крутного моменту на колесах та найбільш оптимальне використання тягово-швидкісних властивостей автомобіля при заданій характеристиці двигуна для данного зразка автомобіля.

При аналізу конструкції коробок передач враховуються конструктивні параметри автомобіля, вимоги до коробок передач, які перераховані раніше

( Пункт ’’Вимоги до коробок передач“) та результати розрахунку.

Доля автоматичних коробок передач автомобільного парку США складає до 80%, Европи-біля 20%, Японії- біля 45%.

Аналіз автомобільного парку показує, що останнім часом намітилась тенденція збільшення кількості автомобілів з безступінчатими коробками передач.

Гідромеханічна передача, яка об’єднує гідротрансформатор з ступінчатою коробкою передач полегшує керування автомобілем, автоматично змінює передаточне число в залежності від опору руху, знижує ударні навантаження. Амортизаційний ресурс трансмісії збільшується в два раза, підвищується плавність рушання з місця, прохідність, комфортабельність керування.

Гідромеханічна передача дає можливість створювати автоматичні електронні системи керування рухом автомобіля.

Гідромеханічна передача може включати: 1.Гідротрансформатор - фрикційне зчеплення- ступінчата корoбка передач. 2. Гідротрансформатор - планетарна коробка передач. 3. Гідротрансформатор - ступінчата коробка передач з фрикційним включенням передач з допомогою електро або гідропривода.

Незважаючи на велику кількість позитивних сторін, низьке значення коефіцієнта корисної дії, висока складність конструкції та собівартість (до 10 % вартості легкового автомобіля ), великі витрати палива, пока не дають можливості більш широко застосовувати гідромеханічні передачі, незважаючи на їх перспективність.

Гідрооб’ємні передачі, незважаючи на забезпечення оптимальних тягових характеристик, особливо при рушанні та розгону, зручності компонування, великому коефіцієнту корисної дії та діапазону передач, широкого застосування не отримали через велику складність та собівартість конструкції.

Фрикційні передачі ( Варіаторні ) використовуються в автомобілях як клиноремінні (ланцюгові) варіатори або тороїдні. Перевагою такої конструкції являється простота, невелика металоємність, малі габарити. Однако, коефіцієнт корисної дії фрикційної передачі становить 0,9. Для передачі великого крутного моменту необхідні значні зусилля в тороїдному варіаторі та додаткова енергія від двигуна. Амортизаційний ресурс фрикційних передач незначний. Все це пока не дає можливостей застосовувати широко фрикційні передачі.

Електромеханічні передачі, які складаються з генератора, одного електродвигуна з карданною передачею або багатьох електродвигунів розташованих в колесах або біля коліс. Перевагою такої передачі є порівняно невеликі маса та розміри, зручність керування та компонування, можливість

оптимального використання тягових характеристик двигуна при діапазоні зміни крутного моменту до 4…5, підвищення амортизаційного ресурсу двигуна через відсутність динамічних навантажень.

Гальмується застосування таких передач низьким коефіцієнтом корисної дії (0,85), а також тим, що на автомобілях з двигуном невеликої потужності питома вага та розміри передачі значно великі. Для виготовлення такої передачі використовуються матеріали великої собівартості.

Незважаючи на велику різноманітність передач механічної енергії, в більшості автомобільної техніки застосовуються ступінчаті коробки передач. Збільшується кількість передач, застосовується мікропроцесорна техніка.