Режими роботи

модульного блоку електромеханічної трансмісії фірми Timken Company з розподілом силового потоку двигуна внутрішнього згоряння та чотирьома ступенями свободи

Режим роботи	Гальма	Муфти	Електродвигуни
В1	В2	С1	С2	А	В
Parking (Двигун виключений)	Х	Х	Х	Х
Parking (Двигун включений)	Х	Х	Х		G
Parking (Двигун включений)	Х		Х		G	G
Neutral
Запуск двигуна (Parking)		Х	Х			М
Запуск двигуна (Neutral)	Х				М
Forward (Тихоходний режим)		Х	Х		G	M
Forward (Швидкохідний режим)			X	X	M/G	G/M
Rewerse 1 (Series hybrid)	X	X			G	M
Rewerse (Qutput split)		X	X		G	M
Zero emission 1 (1motor)		X				M
Zero emission 2 (2motor)				X	M	M
Режими роботи: M-електродвигуна. G-генератора.

Рис. 34. Схема модульного блоку електромеханічної трансмісії Timken Company що дозволяє реалізувати чотирнадцять режимів роботи

Два планетарних редуктора. Один електродвигун. Два гальма. Дві блокувальні муфти.

С1 – фрикційне зчеплення ведучого вала з водилом першого планетарного редуктора.

С2 – фрикційне зчеплення з епіциклічною шестірнею другого планетарного редуктора.

В1 - стрічкове гальмо епіциклічної шестірні другого планетарного редуктора.

В2 – стрічкове гальмо сонячних шестірен першого та другого планетарних редукторів.

ПР1 – перший планетарний редуктор.

ПР2 – другий планетарний редуктор.

Аналогічний планетарний механізм, використовується в багатьох 3-х и 4-х швидкісних автоматичних трансмісіях.

Ця кінематична схема електромеханічної трансмісії дозволяє реалізувати тринадцять режимів роботи:

- один режим руху з використанням тільки електродвигуна (М);

- три режими руху при сумісній роботі двигуна внутрішнього згоряння та электродвигуна (Р);

- один режим безступінчатого регулювання передаточного відношення трансмісії та зарядки акумуляторних батарей (CVT);

- чотири режими руху тільки за рахунок енергії двигуна внутрішнього згоряння;

- чотири режими з регенерацією кінетичної енергії гальмування (R).

Для отримання доступних тринадцяти режимів роботи електромеханічної трансмісії, наведених у таблиці, використовуються різноманітні комбінації включання чотирьох фрикційних елементів керування і режимів роботи електродвигуна, працюючого як в режимі електродвигуна, так і генератора.

Режими роботи модульного блоку електромеханічної трансмісії наведені у таблиці 3.

Таблиця 3

Режими роботи модульного блоку електромеханічної трансмісії

Режим роботи	Стан фрикційних елементів керування	Режим роботи електродвигуна - генератора
С1	С2	В1	В2
Електродвигун (М)			Х		Електродвигун
Потужність 1 (Р1)	Х		Х		Електродвигун
Потужність 2 (Р2)		Х			Електродвигун
Потужність 3 (Р3)	Х	Х			Електродвигун
CVT	Х				Генератор
ДВЗ 1 (Е1)	Х		Х		Вільно обертається
ДВЗ 2 (Е2)		Х		Х	Нерухомий
ДВЗ 3 (Е3)	Х	Х			Вільно обертається
ДВЗ 4 (Е4)	Х			Х	Нерухомий
Регенераторний 1 (R1)	Х		Х		Генератор
Регенераторний 2 (R2)		Х			Генератор
Регенераторний 3 (R3)	Х	Х			Генератор
Регенераторний 4 (R4)			Х		Генератор

В режимі М рух транспортного засобу забезпечується тільки за рахунок электродвигуна. У цьому режимі забезпечується початок руху транспортного засобу уперед та назад, а також рух з невеликими швидкостями у міському режимі.

Рис. 35. Схема модульного блоку електромеханічної трансмісії автобусів GM:

1 – ведуча епіциклічна шестірня подільника; 2 – водило подільника; 3 – сонячні шестірні першого та другого планетарних редукторів; 4 – гальмо епіциклічної шестірні другого планетарного редуктора; 5 – епіциклічна шестірня першого планетарного редуктора; 8 – блокувальна муфта водила подільника та водила другого планетарного редуктора.

Подільник, два планетарних редуктора, два електродвигуни, одна блокувальна муфта водила другого планетарного редуктора з сонячними шестірнями редукторів та гальмом епіциклічної шестірні другого планетарного редуктора.

Планетарний механізм має три ступеня свободи і його кутові швидкості відображені на схемі праворуч.

З 2003 року схема застосовувалась фірмою GM в автобусах з двома режимами регулювання передаточних чисел:

- Режим руху з розподілом потужності двигуна внутрішнього згоряння на вході у трансмісію (режим EVT1)

- Режим руху зі складним розподілом потужності двигуна внутрішнього згоряння (режим EVT2).

При розганянні включається гальмо епіциклічної шестірні другого планетарного ряду 4 та подається струм до електродвигуна В. Електродвигун А вільно обертається. При певних швидкостях запускається двигун внутрішнього згоряння та розділяється його силовий потік. Електродвигун А переводиться у режим роботи генератора. При розганянні з використанням енергії тільки двигуна внутрішнього згоряння його потужність розділяється подільником на два потоки. Включається гальмо епіциклічної шестірні другого планетарного ряду 4 і змінюється частота обертання сонячних шестерень першого та другого планетарних редукторів 3 (електродвигун В). Тоді по схемі кутова швидкість обертання веденої ланки Х буде пересуватися від точки А до точки В. При цьому частота обертання сонячної шестірні подільника та епіциклічної шестірні першого планетарного редуктора 5 (електродвигуна А) зменшується від позитивного значення від точки А до негативного значення точки В.

При досягненні точки В двигун переходить на режим складного розподілу потужності (EVT2). При цьому гальмо епіциклічної шестірні другого планетарного ряду 4 виключається і включається блокувальна муфта 8 водила подільника, водила першого планетарного редуктора з водилом другого планетарного редуктора. Подальше збільшення швидкості руху автомобіля проходить за рахунок зменшення частоти обертання сонячних шестерень першого та другого планетарних редукторів 3 (електродвигун В) при одночасному збільшенню частоти обертання сонячної шестерні подільника та епіциклічної шестірні першого планетарного редуктора 5 (електродвигун А). Пересування робочої точки відбувається від точки В до точки С.

Рис. 36. Схема модульного блоку електромеханічної трансмісії автобусів GM та автомобілів GMC Yukon и Chevrolet Tahoe

Подільник, два планетарних редуктори та електродвигуни, блокувальна муфта епіциклічної шестірні першого планетарного редуктора та сонячних шестірен першого та другого планетарних редукторів, блокувальна муфта сонячних шестірен першого та другого планетарних редукторів та водила другого планетарного редуктора, гальмо сонячних шестірен першого та другого планетарних редукторів, гальмо епіциклічної шестірні другого планетарного редуктора.

Подальший розвиток дворежимна трансмісія отримала за рахунок додаткового встановлення гальма сонячних шестірен першого та другого планетарних редукторів 3 та блокувальної муфти епіциклічної шестірні першого планетарного редуктора та сонячних шестірен першого та другого планетарних редукторів 7. Додаткові елементи дозволили разом з гальмом епіциклічної шестірні другого планетарного редуктора 4 та блокувальної муфти водила подільника та водила другого планетарного редуктора 8 отримати чотири передачі уперед з фіксованими передаточними числами. На плані кутових швидкостей позначені точками D, B, е і C.

Таким чином новий модульний блок дозволяє використати крім двух режимів роботи з двома способами розподілу потужності двигуна внутрішнього згоряння попередньої схеми, ще отримати чотири передачі уперед з фіксованими передаточними числами, що дає змогу знизити витрати палива, покращити коефіцієнт корисної дії трансмісії, використовувати кінетичну енергію гальмування для зарядки акумуляторних батарей і на невеликих швидкостях рухатись на енергії акумуляторів. Схема особливо ефективна при руху автомобіля з великим прискоренням, під уклін та у режимі буксирування.

Дата добавления: 2014-01-15