РАЗДАТОЧНАЯ КОРОБКА ПОЛНОПРИВОДНОГО АВТОМОБИЛЯ

Полезная модель относится к средству рекуперации кинетической энергии транспортных средств, одновременно выполняющему функции гидрообъемного торможения и вспомогательного привода трансмиссии полноприводного автомобиля. Она может быть использована в трансмиссии карьерных самосвалов и других тяжелых колесных машин, работающих с частыми остановками или при эксплуатации их на пересеченной местности.
В качестве прототипа принята раздаточная коробка автомобиля КамАЗ, содержащая картер, редуктор, состоящий из первичного и промежуточного валов, несимметричный межосевой дифференциал планетарного типа, коронное зубчатое колесо которого соединено с валом привода задних мостов, а солнечное зубчатое колесо соединено с валом привода переднего моста, механизм блокировки межосевого дифференциала, валы привода переднего и задних мостов, пневмосистему управления раздаточной коробкой, подключаемую муфтой к первичному валу редуктора односкоростную коробку отбора мощности до 44,12 кВт, в которой возможен отбор мощности на ходу (Автомобили КамАЗ: Руководство по ремонту и техническому обслуживанию. - М.: Издательство «РусьАвтокнига», 2001, с. 100, рис. 155).
Недостаток прототипа: не позволяет накапливать энергию торможения и повторно ее использовать для увеличения тягового момента на ведущих колесах автомобиля.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является улучшение тяговых свойств и топливной экономичности автомобиля.
Поставленная задача решается за счет того, что раздаточная коробка полноприводного автомобиля, в отличие от прототипа, дополнительно содержит обратимую гидромашину с гидролиниями заряда и разряда, пневмогидроаккумулятор, подключенный к гидролинии заряда через регулируемый дроссель и обратный клапан, гидроуправляемый от рабочего отвода пневмогидроаккумулятора двухлинейный, двухпозиционный распределитель, подключенный входом к гидролинии заряда перед обратным клапаном, а выходом к гидробаку, а также подключенный к рабочему отводу пневмогидроаккумулятора кран, выход которого является линией управления гидрозамком, при этом выход гидрозамка соединен гидролинией разряда с обратимой гидромашиной, а гидромашина соединена с коробкой отбора мощности через электромагнитную муфту.
Технический результат полезной модели заключается в улучшении тяговых свойств и топливной экономичности автомобиля, улучшении его экологических характеристик.
На фигуре 1 изображена предлагаемая раздаточная коробка полноприводного автомобиля. Она содержит картер 1, редуктор 2, включающий первичный 3 и промежуточный 4 валы, межосевой дифференциал 5, коронное зубчатое колесо 6 которого соединено с валом 7 привода задних мостов, а солнечное зубчатое колесо 8 - с валом 9 привода переднего моста, механизм блокировки 10 межосевого дифференциала 5, пневмосистему управления 11, подключаемую муфтой 12 к первичному валу 3 коробку отбора мощности 13, обратимую гидромашину 14, электромагнитную муфту 15, гидролинии заряда 16 и разряда 17, регулируемый дроссель 18, манометр 19, гидробак 20, пневмогидроаккумулятор 21, рабочий отвод 22 которого подключен к гидролинии заряда 16 через обратный клапан 23, установленный на проход жидкости только к пневмогидроаккумулятору, и одновременно является линией гидроуправления нормально запертого, двухлинейного, двухпозиционного распределителя 24, вход которого подключен к гидролинии заряда 16 перед обратным клапаном 23, а выход подключен к гидробаку, подключенный к рабочему отводу 22 кран 25, выход которого является линией гидроуправления гидрозамком 26 (клапаном обратным управляемым), выход последнего соединен гидролинией разряда 17 с обратимой гидромашинной 14. Коробка отбора мощности 13 подсоединена к валу-ступице 27 электромагнитной муфты 15. Корпус обратимой гидромашины 14 жестко крепится посредством кронштейна 28 к поперечной балке 29 рамы автомобиля (фиг. 2). Газовая камера пневмогидроаккумулятора 21 предварительно заряжается техническим азотом при помощи специального устройства (на чертеже не показано) до расчетного начального давления.
Конструкция устройства основана на принципе цикличной рекуперации кинетической энергии торможения в пневмогидроаккумуляторе в виде энергии сжатого газа (азота), а затем повторном использовании накопленной энергии в качестве вспомогательного гидрообъемного привода автомобиля.
В режиме вспомогательного торможения автомобиля включается электромагнитная муфта 15, и трансмиссия вращает вал привода обратимой гидромашины 14, работающей в режиме насоса и подающей рабочую жидкость из гидробака 20 по гидролинии заряда 16 через дроссель 18 и обратный клапан 23 в пневмогидроаккумулятор 21, дополнительно заряжая его. По мере закрытия дросселя 18 сопротивление движению рабочей жидкости и вращению соединенной с гидромашиной 14 трансмиссии увеличивается, скорость автомобиля снижается. При превышении максимального рабочего давления в пневмогидроаккумуляторе 21 (контролируется по манометру 19), на которое отрегулирован гидроуправляемый распределитель 24, рабочая жидкость через открытый распределитель 24 направляется на слив в гидробак 20.
После прекращения торможения электромагнитная муфта 15 отсоединяет обратимую гидромашину 14 от привода, а пневмогидроаккумулятор 21 остается заряженным до максимального рабочего давления.
Такой способ торможения обеспечивает линейную зависимость тормозного момента от степени открытия дросселя 18 и позволяет плавно регулировать его величину, обеспечивая плавное торможение автомобиля.
Вместе с тем снижаются эксплуатационные расходы на ремонт и техническое обслуживание автомобиля, поскольку снижается износ фрикционных накладок тормозов и объемы регулировочных работ.
Накопленную в пневмогидроаккумуляторе 21 энергию сжатого газа можно полезно использовать для увеличения силы тяги на колесах автомобиля, например, при начале движения, когда необходимы большой крутящий момент и малая угловая скорость. В таком режиме движения открывается кран 25 и на гидрозамок 26 подается давление управления от пневмогидроаккумулятора 21.
Через открывшийся гидрозамок 26 давление рабочей жидкости передается по гидролинии разряда 17 обратимой гидромашине-мотору 14, передающей крутящий момент через включенную электромагнитную муфту 15 и коробку отбора мощности 13 на первичный вал 3 раздаточной коробки.
Таким образом, предлагаемая конструкция раздаточной коробки улучшает тяговые свойства и топливную экономичность автомобиля. Также снижается количество токсичных веществ, выделяемых его двигателем.