Устройство для смазки главной передачи

Полезная модель относится к транспортному машиностроению, а именно к смазке главной передачи ведущего моста.
Известна главная передача ведущего моста транспортного средства, содержащая картер, размещенную в нем гипоидную передачу, состоящую из ведущей шестерни, установленной на конических подшипниках, и ведомой шестерни, прикрепленной болтами к чашке симметричного дифференциала, установленного на конических подшипниках, механизм блокировки дифференциала, содержащий подпружиненный подвижный стержень с закрепленной на нем вилкой, входящей в зацепление с полумуфтой, размещенной на полуоси моста, а в месте контакта полумуфты и ведомой шестерни установлены фрикционные накладки (см. патент RU 183892 U1, опубл. 08.10.2018 г., В60К 17/16, F16H 48/30).
К недостаткам конструкций можно отнести недостаточную энергоэффективность работы главной передачи.
Известен гипоидный мост Meritor 17Х с системой LogixDrive с сверхскоростными передаточными отношениями и технической способностью, увеличенной до 50 тонн. Конструкция характеризуется наличием дополнительного резервуара, встроенного в картер моста для регулировки уровня смазки шестерен в зависимости от условий работы главной передачи (см. https://www.meritor.com/en/products/carriers/l7x).
К недостаткам моста можно отнести невозможность регулирования расхода масла из дополнительного резервуара, что отрицательно влияет на энергоэффективность конструкции.
За прототип, по совокупности существенных признаков, принимаем главную передачу, включающую большую шестерню и меньшую шестерню, корпус которой образует первый смазочный резервуар с номинальным уровнем заполнения, который может смазывать меньшую шестерню при ее вращении. Разделительный кожух, установленный в корпусе вокруг большей шестерни, образует второй резервуар для масла, в котором вращается большая шестерня. В разделительном кожухе выполнены каналы для масла, обеспечивающие ограниченное сообщение первого резервуара с вторым резервуаром. Размеры каналов обеспечивают наличие масла во втором резервуаре при вращении большей шестерни, выносящей масло из второго резервуара. В результате значительно уменьшаются потери на перемешивание масла без потери способности смазывать пару шестерен (см. патент US 5505112, опубликован 09.04.1996 г., МПК F16H 57/02).
К недостаткам этой главной передачи можно отнести невозможность регулирования расхода масла из второго резервуара, что отрицательно влияет на энергоэффективность конструкции.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является улучшение топливной экономичности за счет снижения паразитных потерь мощности при движении магистрального тягача с крейсерской скоростью, когда не требуется большого количества масла в картере главной передачи, а это порядка 80-90% времени работы.
Поставленная задача достигается за счет того, что в устройстве для смазки главной передачи, включающей главную передачу ведущего моста, содержащую картер, разделенный на 2 части, основную и резервную, с отверстиями для перетока масла из одной части в другую, размещенную в нем зубчатую передачу, состоящую из ведущей шестерни и ведомой шестерни, не менее чем одно отверстие для перетока масла снабжено электромагнитным клапаном, управляемым электронным блоком управления на основании изменения температуры масла и числа оборотов ведущей шестерни главной передачи.
Отличительный признак, заключающийся в том, что «не менее чем одно отверстие для перетока масла снабжено электромагнитным клапаном, управляемым электронным блоком управления на основании изменения температуры масла и числа оборотов ведущей шестерни главной передачи» позволяет достичь повышения топливной экономичности за счет снижения паразитных потерь мощности при движении магистрального тягача с крейсерской скоростью, при котором не требуется большого количества масла в картере главной передачи, а это порядка 80-90% времени работы.
Кроме этого достигается уменьшение нагрева масла, что сохраняет свойства масла и приводит к уменьшению износа главной передачи и увеличивает срок интервала технического обслуживания.
Основные причины потери мощности и эффективности главной передачи - это трение зубчатого зацепления, элементов подшипника и сопротивление, создаваемое маслом при вращении шестерен. Уменьшение или увеличение количества масла в рабочих механизмах в процессе эксплуатации автомобиля позволяет улучшить эффективность работы, экономию топлива и обеспечивает оптимальный режим смазки.
Электронный блок управления, подключенный к датчику скорости входного вала главной передачи, возможен вариант подключения к датчику скорости выходного вала коробки передач, к датчику температуры главной передачи и к датчику блокировки дифференциала, управляет работой электромагнитного клапана и позволяет регулировать уровень масла в картере главной передачи.
В результате поиска по патентным и другим источникам научно-технической информации устройство для смазки главной передачи, включающее всю предлагаемую совокупность существенных признаков обнаружено не было. Следовательно, можно предположить соответствие предлагаемого технического решение критерию «новизна».
Заявляемое техническое решение поясняется изображениями:
фиг. 1 - Устройство для смазки главной передачи, вид сверху в разрезе;
фиг. 2 - Устройство для смазки главной передачи, вид справа на фиг. 1 в разрезе;
Устройство для смазки главной передачи включает главную передачу ведущего моста, содержащую картер 1, разделенный на две части, основную и резервную, перегородкой 2, с отверстиями 3 для перетока масла из одной части картера 1 в другую, размещенную в нем зубчатую передачу, состоящую из ведущей шестерни 4 и ведомой шестерни 5. Отверстие 3 для перетока масла снабжено электромагнитным клапаном 6, электронный блок 7 управления (ЭБУ), электрически соединен с датчиком 8 температуры масла, датчиком 9 числа оборотов входного вала главной передачи или числа оборотов выходного вала коробки переключения передач и датчиком 10 включения блокировки дифференциала главной передачи.
Устройство для смазки главной передачи работает следующим образом: данные, поступающие по электрическим проводам в электронный блок 7 управления с датчика 8 температуры масла, датчика 9 числа оборотов входного вала главной передачи или числа оборотов выходного вала коробки переключения передач и датчика 10 включения блокировки дифференциала главной передачи, позволяют сформировать и направить сигнал на открытие электромагнитного клапана 6 для регулировки перетока масла в картере 1 главной передачи. Электромагнитный клапан 6, управляемый ЭБУ 7, закрывается при достижении числа оборотов входного вала главной передачи 120 об/мин и открывается при достижении температуры масла в картере моста свыше 110°С, при включении блокировки дифференциала или при числе оборотов входного вала главной передачи менее 120 об/мин. При скорости автомобиля менее 40 км/ч, что примерно равно числу оборотов входного вала главной передачи менее в 120 об/мин, объем масла поступающего в резервную емкость должен быть равен или меньше объема масла, вытекающего через верхний край перегородки 2. При скорости автомобиля более 40 км/ч объем масла поступающего в резервную емкость должен быть больше объема масла, вытекающего через верхний край перегородки 2. Способ контроля состояния датчиков 7, 8, 9 и 10, а, следовательно, и всего устройства для смазки главной передачи осуществляется бортовой информационной системой транспортного средства.
В условиях высокой скорости и низкого крутящего момента необходимости в обильном количестве масла нет, поэтому излишки удаляются через верхний край перегородки 2, электромагнитный клапана 6 при этом закрыт. В случае высокого крутящего момента главной передачи, при преодолении автомобилем подъема, при торможении или низкой скорости движения, электромагнитный клапан 6 открывается, и масло поступает в основную часть картера 1. Предлагается вариант, когда резервная часть емкости картера 1 вмещает не менее 4 л масла, понижая уровень масла в основной части картера главной передачи до 7 л.
Заявляемое техническое решение соответствует требованию промышленной применимости и возможно для реализации на стандартном технологическом оборудовании.