Основой гидромеханического автомата является гидротрансформатор. Фактически в гидромеханической АКПП он выполняет роль, аналогичную сцеплению в обычном автомобиле – передает момент от двигателя к коробке.
Как видно из рисунка, устройство гидротрансформатора довольно простое и включает в себя три колеса специальной формы:
- насосное, осуществляющее связь между двигателем и гидротрансформатором;
- турбинное, выполняющее связь с валом (первичным) коробки передач;
- реакторное, предназначенное для усиления крутящего момента.
Все эти турбины закрыты специальным корпусом и на три четверти погружены в масло, заполняющее внутренний объем.
❕Гидромеханический привод работает таким образом – насосное колесо, на которое поступает вращающий момент от двигателя, вращаясь, направляет на турбинное колесо поток масла, которое им раскручивается и предает усилие на вал коробки передач. Происходит циркуляция масла по сложной траектории – с внешней части насосного кольца на внешнюю часть турбинного, а затем через центр устройства обратно к насосному. Следствием такого движения является гидромеханическая передача момента к коробке передач от мотора.
Такой гидромеханический привод обладает особенностью – из-за присутствия третьего, реакторного колеса, возможно усиление передаваемого момента. Происходит это благодаря его расположению в центре гидротрансформатора. Когда осуществляется гидромеханическая передача момента, поток масла от турбинного колеса направляется к центру устройства и затем возвращается обратно к насосному. Однако на его пути расположено реакторное колесо, и поток, оказывая на него давление, вызывает с его стороны ответную реакцию, которая, воздействуя на турбину, усиливает момент, переданный от насосного колеса.
❕ Очень полезным фактом являет то, что гидравлический привод автоматически устанавливает нужное передаточное число между колесами и двигателем, благодаря изменению величины напора жидкости при ее передаче между напорным и турбинным дисками. Однако диапазон такого изменения достаточно небольшой, и при этом отсутствует возможность, используя гидромеханический привод, разорвать связь между трансмиссией и мотором, поэтому гидротрансформатор работает последовательно с планетарной коробкой, позволяющей устранить отмеченные недостатки.
❕Про планетарную коробку
В гидромеханической АКПП чаще всего используется планетарный механизм, устройство которого понятно из приведённого ниже рисунка.
◻В самом простейшем варианте крутящий момент поступает на солнечную шестерню , с которой шестерни-сателлиты находятся в постоянном зацеплении, они свободно вращаются на своих осях. На них установлено водило , соединенное с валом , сателлиты постоянно находятся в зацеплении с шестерней , на внутренней поверхности которой имеются зубья.
Когда коронная шестерня заторможена, момент через водило поступает на ведомый вал, а когда шестерня расторможена, то сателлиты передают момент на нее, а ведомый вал остается неподвижным.
В АКПП используются фрикционные муфты сцепления и ленточные тормоза, а управление ими осуществляется с помощью гидромеханической системы, представляющей собой различные каналы, пружины и насос для создания давления масла.