RU2817434C1 - Система защиты двигателя гусеничной и колесной машины от заброса по оборотам коленчатого вала - Google Patents
Система защиты двигателя гусеничной и колесной машины от заброса по оборотам коленчатого вала Download PDFInfo
- Publication number
- RU2817434C1 RU2817434C1 RU2023124697A RU2023124697A RU2817434C1 RU 2817434 C1 RU2817434 C1 RU 2817434C1 RU 2023124697 A RU2023124697 A RU 2023124697A RU 2023124697 A RU2023124697 A RU 2023124697A RU 2817434 C1 RU2817434 C1 RU 2817434C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- engine
- tracked
- hydrodynamic transmission
- complex
- hydrodynamic
- Prior art date
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 18
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 3
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 claims 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000003304 psychophysiological effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000004642 transportation engineering Methods 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится системе предохранения двигателя гусеничных и колесных машин от заброса по угловой скорости вращения коленчатого вала. Для предохранения двигателя гусеничной и колесной машин от заброса по угловой скорости к насосному колесу гидродинамической передачей крепится торообразный элемент с дополнительной лопаточной системой, образуя ротор гидродинамического замедлителя. К корпусу комплексной гидродинамической передачи крепится дополнительный диск с лопаточной системой со стороны насосного колеса гидротрансформатора, образуя статор гидродинамического замедлителя. Перевод комплексной гидродинамической передачи из режима трансформации момента в режим гидродинамического замедлителя и обратно осуществляется электронным блоком управления. Достигается повышение ресурса фрикционных элементов остановочных тормозов гусеничных и колесных машин. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области транспортного машиностроения и может быть использовано в конструкциях гусеничных и колесных машин, оснащенных гидромеханическими трансмиссиями.
При движении гусеничной и колесной машины на затяжных спусках с углом от 20° до 35° возникает скатывающая сила, приводящая к увеличению скорости движения машины и частоты вращения коленчатого вала двигателя выше допускаемой - заброс по оборотам. Это может привести к разрыву шатунов двигателя, деформации элементов газораспределительного механизма и др. Ограничение скорости движения гусеничной и колесной машины на спуске и защиту двигателя от заброса путём включения остановочных тормозов, недостаточно эффективно и приводит к перегреву фрикционных элементов остановочной тормозной системы, что ограничивает их долговечность.
Известна система предохранения двигателя от заброса (аналог), ограничивающая скорость движения транспортной машины на затяжных спусках. Конструктивное исполнение которой является введение на входе (между гидротрансформатором и коробкой передач) или на выходе из коробки передач так называемого безызносного гидродинамического замедлителя (ГДЗ, ретардера) [Балабенко Д.С., Абрамов А. Н., Башарков А.С., Сташкевич А.А. Патент на полезную модель «Гидромеханическая передача с гидродинамическим тормозом-замедлителем транспортного средства большой мощности» RU 184458 U1 от 25.10.2018]
Введение в конструкцию гидромеханической трансмиссии ретардера (гидродинамического замедлителя) на входе может быть эффективно реализовано при проектировании новых трансмиссий. Для модернизируемых конструкций введение ГДЗ затрудненно из-за плотной компоновки моторно-трансмиссионного отделения, так как наряду с ГДЗ необходимо создать гидросистему, которая включает теплообменник, насосы, фильтры и др.
В связи с этим, при модернизации трансмиссии, включающей систему предохранения двигателя от заброса ранее спроектированных предлагается реализовать техническое решение по авторскому свидетельству [В. Р. Керро и Ю. Б. Лялин. Авторское свидетельство СССР 925687 от 07.05.82. Бюллетень №17.], прототип. Однако эффективность этого решения обеспечивается при углах спуска лишь до 20˚.
При больших углах спуска до 35°, характерных для местности, по которой движется гусеничная машина, развиваемый тормозной момент ГДЗ не достаточен для защиты двигателя и торможения машин. Кроме того, переключение комплексной гидродинамической передачи (КГДП), полости «А», из режима трансформации момента в режим ГДЗ (гидродинамического замедлителя) требует высокой квалификации водителя, при этом процесс перехода комплексной гидродинамической передачи из режима ГДЗ в режим ГТ при выполнении условия ωд≤ωд(αпт) во времени растянут, что ограничивает скорость движения гусеничной и колесной машины после спуска из-за неполного опорожнения полости «Б» гидродинамического замедлителя.
Для повышения эффективности способа предохранения двигателя от «заброса» по оборотам и торможения гусеничной машины на спусках до 35° к наружной поверхности насосного колеса гидротрансформатора крепится торообразный элемент, на внутренней поверхности, которого, выполнена лопаточная система. Торообразный элемент выполняет функцию ротора ГДЗ. Для осуществления функции статора ГДЗ в картере КГДП устанавливается дополнительный диск с лопаточной системой со стороны насосного колеса (ротора ГДЗ), формирующего полость «Б». В систему вводится также электронный блок управления электромагнитными клапанами гидрораспределителя, вход электронного блока соединен через цифровую шину передачи данных БИИУС машины с датчиками частоты вращения коленчатого вала двигателя (ωд) и турбины КГДП (ωт), а также с датчиком положения педали подачи топлива (αпт ).
Схема предлагаемой системы приведена на фиг.1.
Система включает двигатель 1, соединенный через упругий вал 2, выполняющий функцию гасителя крутильных колебаний, с входом КГДП 3, расположенный в картере 4 и содержащий насосное колесо 5, турбинное колесо 6, а также реактор 7, установленный на механизме свободного хода 8 и блокировочный фрикцион 9. Турбинное колесо 6 соединено с входным валом 10 механической коробкой передач 11. Система содержит также гидравлическую часть, включающую теплообменник, насос, трубопроводы и др. (на фиг.1 не показано), гидрораспределитель 12. Гидравлическая система осуществляет питание полостей «А» и «Б» КГДП 3, поддержания давления рабочей жидкости и управления, позволяющее переводить КГДП 3 из режима гидротрансформатора в режим ГДЗ и обратно, а также управление блокировкой насосного 5 и турбинного 6 колес.
Работает предлагаемая система в соответствии с блок-схемой алгоритма, приведенной на фиг. 2.
В начале (блок 1) в память электронного блока управления 15 (фиг. 1) вводится зависимость ωд = ωд(αпт) – функции угловой скорости вращение вала двигателя от положения подачи топлива (αпт), а также функция αпт(ωт) – определяемой программой управления блокировкой насосного и турбинного колес гидротрансформатора. Затем в блоке 2 начинается работа циклической программы во времени 0…t, с шагом Δt. Условием начала работы является превышение частоты вращения вала двигателя ωд по сравнению с расчётной ωд(αпт), т. е. ωд>ωд(αпт). Условием завершения работы программы является ωд≤ωд(αпт), т.е. при работе двигателя на частоте не превышающей допустимую.
В блоке 3 выполняется расчёт, измерение и ввод параметров ωд, ωт и αпт.
В блоке 4 вычисляется значение допустимой угловой скорости вращения вала двигателя ωд(αпт) и вычисляется угловая скорость вращения турбинного колеса ωт(αпт) в соответствие с программой управления блокировкой насосного и турбинного колес. В блоке 5 устанавливается (задаётся) режим работы КГДП – трансформации момента.
В блоке 6 проверяется условие работы двигателя без заброса ωд≥ωд(αпт). При выполнении условия в блоке 7 фиксируется режим заброса двигателя по угловой скорости вращения вала, включается блокировка фрикциона 9 (фиг. 1), КГДП переводится в режим ГДЗ, т.е. гидрораспределитель 12 заполняет полость «Б» ГДЗ рабочей жидкостью. Энергия движущейся машины через турбинное колесо 6, блокировочный фрикцион 9, насосное колесо 5, соединенное с торообразным элементом 13 с лопаточной системой (ротора ГДЗ), передаётся на неподвижный статор 14. Это приводит к торможению (снижению) угловой скорости вращения ротора ГДЗ, соответственно и вала двигателя, т.е. его предохранение от заброса по угловой скорости.
Для сокращения времени перехода КГДП из режима гидрозамедлителя в режим гидротрансформатора до 0,3…0,5 секунд при ωд<ωд(αпт) в полость «Б» через пневмоэлектро-клапан 20 подается сжатый воздух из баллона 21 пневмосистемы машины. Диаметр сливного отверстия и пропускная способность гидроэлектро-клапана 22 в картере КГДП, должены быть достаточными, чтобы обеспечить слив рабочей жидкости из зоны «Б» с максимально возможной скоростью.
Затем работа системы продолжается (блок 8), соответствующая команда передаётся в блок 2. Если ωд<ωд(αпт), то в блоке 9 осуществляется разблокировка ГТ, ГДП переводится в режим трансформатора.
Эффективность предлагаемой безызносной системы состоит в следующем.
Предлагаемая система обеспечивает предотвращение заброса двигателя по оборотам, позволяет ограничивать скорость движение гусеничных и колесных машин на спусках от 20 до 35° без включения остановочных тормозов, что повышает ресурс их фрикционных элементов.
Реализация предлагаемой системы не требует существенных усложнений гидросистемы (введение дополнительных теплообменников, насосов, фильтров и др.).
Кроме того, компактность конструкции ГДЗ, встраиваемость в КГДП, позволяет её реализовать не только при проектировании новых трансмиссий, но и при модернизации существующих. Автоматизация системы управления включения ГДЗ позволяет не зависимо от квалификации и психофизиологических свойств водителя, обеспечить эффективную защиту двигателя от заброса по оборотам и снизить требуемый уровень квалификации водителя.
Claims (1)
- Система предохранения двигателя гусеничных и колесных машин от заброса по угловой скорости вращения коленчатого вала, содержащая комплексную гидродинамическую передачу, расположенную в картере, выполненную с возможностью соединения входа с двигателем через упругий вал, выполняющий функцию гасителя крутильных колебаний, при этом комплексная гидродинамическая передача содержит насосное и турбинное колеса, реактор, установленный на механизме свободного хода, а также блокировочный фрикцион с механизмом блокировки, гидравлическая часть включает теплообменник, фильтры, гидрораспределитель, осуществляющий функцию питания комплексной гидродинамической передачи рабочей жидкостью, смазку, контроль, а также управление, позволяющее переводить комплексную гидродинамическую передачу из режима гидротрансформатора в режим гидродинамического замедлителя при блокировке насосного и турбинного колес фрикционом, отличающаяся тем, что для осуществления функции ротора гидродинамического замедлителя к наружной поверхности насосного колеса комплексной гидродинамической передачи крепится торообразный элемент с развитой лопаточной системой, а к картеру комплексной гидродинамической передачи крепится дополнительный диск с лопаточной системой со стороны насосного колеса, а в систему управления комплексной гидродинамической передачи вводится электронный блок, вход которого через цифровую шину передачи данных бортовой информационно-измерительной и управляющей системы машины с датчиками угловой скорости вала двигателя и турбинного колеса, а также положения педали подачи топлива, выход электронного блока соединен с гидрораспределителем.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2817434C1 true RU2817434C1 (ru) | 2024-04-16 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU804941A1 (ru) * | 1979-02-16 | 1981-02-15 | Курганский машиностроительный институт | Гидродинамический тормоз-заме-длиТЕль |
SU925687A1 (ru) * | 1980-05-28 | 1982-05-07 | Предприятие П/Я М-5494 | Гидродинамическа передача |
DE3511795C1 (de) * | 1985-03-30 | 1986-09-18 | J.M. Voith Gmbh, 7920 Heidenheim | Hydrodynamischer Retarder |
RU2005126946A (ru) * | 2002-09-13 | 2006-01-27 | Фойт Турбо Гмбх Унд Ко.Кг (De) | Приводной узел с тормозом-замедлителем |
RU184458U1 (ru) * | 2017-10-17 | 2018-10-25 | Открытое Акционерное Общество "Минский Завод Колёсных Тягачей" | Гидромеханическая передача с гидродинамическим тормозом-замедлителем транспортного средства большой мощности |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU804941A1 (ru) * | 1979-02-16 | 1981-02-15 | Курганский машиностроительный институт | Гидродинамический тормоз-заме-длиТЕль |
SU925687A1 (ru) * | 1980-05-28 | 1982-05-07 | Предприятие П/Я М-5494 | Гидродинамическа передача |
DE3511795C1 (de) * | 1985-03-30 | 1986-09-18 | J.M. Voith Gmbh, 7920 Heidenheim | Hydrodynamischer Retarder |
RU2005126946A (ru) * | 2002-09-13 | 2006-01-27 | Фойт Турбо Гмбх Унд Ко.Кг (De) | Приводной узел с тормозом-замедлителем |
RU184458U1 (ru) * | 2017-10-17 | 2018-10-25 | Открытое Акционерное Общество "Минский Завод Колёсных Тягачей" | Гидромеханическая передача с гидродинамическим тормозом-замедлителем транспортного средства большой мощности |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5088041A (en) | Regenerative braking system for car | |
CN103429875B (zh) | 作业车辆的驱动控制装置 | |
RU2478802C2 (ru) | Способ автоматической регулировки способности турбокомпаундной трансмиссии передавать крутящий момент | |
US7421888B2 (en) | Regenerative system for testing torque converters and other transmission coupling devices | |
US3762161A (en) | Gas turbine for the drive of motor vehicles | |
JP2006233919A (ja) | ハイブリッド車両の駆動装置 | |
US6508346B1 (en) | Torque converter assembly | |
HU196927B (en) | Method for stage coupling the automatic gear box of motor vehicle depending on the temperature of cooling water | |
CN100429386C (zh) | 在驱动单元中使利用率最优化的方法和驱动单元 | |
US6620077B2 (en) | Work machine having a drive train with an enhanced braking mode | |
RU2817434C1 (ru) | Система защиты двигателя гусеничной и колесной машины от заброса по оборотам коленчатого вала | |
EP1671834B1 (en) | Method and device for managing the vehicle warm-up phase in a cold start situation by controlling a hydraulic retarder | |
CN107850207A (zh) | 用于运行机动车的自动变速器的方法 | |
US8133156B2 (en) | System and method for controlling machine component temperatures | |
EP2322777B1 (en) | Method and apparatus for controlling the rotation speed of a fan of the engine cooling circuit in a vehicle | |
JP4384049B2 (ja) | 作業機械のための流体駆動装置 | |
EP3273028B1 (en) | A turbocompound unit | |
CN104417530A (zh) | 在动力总成***中用于发动机扭矩取消的方法和设备 | |
CN101092913A (zh) | 涡轮偏移匹配控制*** | |
Schilke et al. | The design of an engine-flywheel hybrid drive system for a passenger car | |
JP2006521512A (ja) | 動力伝達系を作動させる方法 | |
CN108397298A (zh) | 冲击缓解 | |
CN109477437A (zh) | 工程机械的车轴过热防止***及方法 | |
CN219115419U (zh) | 用于工程机械的液压辅助制动***和工程机械 | |
JP2021130325A (ja) | 車両およびその制御方法 |