Opis wydano drukiem dnia 91 grudni* IMS r% POLSKIE) RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 47717 KI. 63 c, 34/01 KI. internat. B 62 d Politechnika Szczecinska #) Szczecin, Polska Hydrostatyczno bezslopniowo przekladnio aulomolyczna Patent trwa od dnia 16 lipca 1959 r.Przedmiot .wynalazku stanowi hydrostatyczna bezstoipniowa przekladnia automatyczna, zwlasz¬ cza do pojazdów mechanicznych, posiadajaca charakterystyke zblizona do hyperbolicznej.Przy zastosowaniu tej przekladni silnik nape¬ dowy pracuje przy stalych obrotach, a zmiany predkosci obrotowej walu wyjsciowego prze¬ kladni sa regulowane zmianami mocy silnika to jest np. zmianami ilosci doprowadzanego paliwa przy stosowaniu silników spalinowych, jako silników napedowych.W malych pojazdach mechanicznych, a zwlasz¬ cza w motocyklach, skuterach i mikrosamo- chodach powszechnie stosuje sie przekladnie zebate stopniowe. Przekladnie te posiadaja wiele wad, a przede wszystkim nie pozwalaja na pelne wykorzystanie silnika. Dzieje sie tak dlatego, ze jazda przy stalych obrotach silnika spalinowego nie jest mozliwa. Zmiana szyb- *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze twórca wynalazjoi jest dr Andrzej Osiecki. kosci pojazdu nastepuje wlasnie na skutek zmiany obrotów silnika.Znane sa róznego rodzaju przekladnie hy¬ drauliczne, wsród nich równiez przekladnia hy¬ drostatyczna.Przekladnie te, chociaz znane juz od kilku¬ dziesieciu lat, nie znalazly szerszego zastoso¬ wania w pojazdach mechanicznych ze wzgledu na ich charakterystyke, szczególnie niekorzystna przy wspólpracy z silnikami spalinowymi. Mo¬ ment na wale przekladni zalezy tylko nieznacz¬ nie od obrotów, malejac nieco przy wzroscie obrotów.W pojazdach mechanicznych dazy sie do og¬ raniczenia do minimum ilosci dzwigni i pedalów, obslugiwanych przez kierowce. W wymienio¬ nych znanych przekladniach konieczne sajc&zne dzwignie, a mianowicie zazwyczaj dzwifpittdo regulacji obrotów silnika, dzialajaca na ddSBik, dzwignia zmiany przelozenia przeklad8tf£$fce- chanicznej lub hydraulicznej, dzwignia JPRftil- cowa i czasem dzwignia sprzegla,/ SHniki -spalinowe -posiadaja okresjona, opty¬ malna szybkosc obrotowa, pnzy której pracuja najekonomiczniej. Znane przekladnie wymagaja zaawydzaj^ zmian obrotów pilnika, spalinowego podczasT pracy przy róznych obciazeniacli.Dodatkowo wiadomo, ze silniki spalinowe gorzej pracuja r ulegaja znacznie szybszemu zuzyciu gdy ich obroty sa zmieniane w czasie pracy, niz gdyby pracowaly przy stalych obro¬ tach.Idealem teoretycznym przekladni dla pojaz¬ dów mechanicznych oraz dla urzadzen trans¬ portowych jest przekladnia, posiadajaca hy- perboliczna charakterystyke to znaczy zaleznosc momentu przenoszonego przez przekladnie od obrotów na wale wyjsciowym przekladni po¬ winna byc funkcja hyperboliczna. Moment wi¬ nien byc odwrotnie proporcjonalny do obrotów.Hydrostatyczna bezstopniowa przekladnia au¬ tomatyczna nie posiada wad, o których wspo¬ mniano, a jej charakterystyka jest zblizona do teoretycznie optymalnej. Silnik spalinowy pra¬ cuje ze stala predkoscia obrotowa, optymalna dla tego silnika, ustalona z góry. Predkosc obrotowa silnika jest samoczynnie regulowana, to jest jego -moment obrotowy jest korygowany tak by nie zmieniala sie jego predkosc obro¬ towa, za. pomoca znanego automatycznego re¬ gulatora, dzialajacego na zmiane doplywu pa¬ liwa. Silnik spalinowy napedza znana równo- leglo-osiowa tloczkowa pompe hydrauliczna, tloczaca olej obiegowy do silnika hydraulicznego podobnej konstrukcji. Zmienne obciazenia po¬ jazdu mechanicznego powoduja zmiany cisnie¬ nia oleju obiegowego. Te zmiany cisnienia oleju, wystepujace w przewodzie laczacym pompe hydrauliczna z silnikiem hydraulicznym, sa wy¬ korzystywane do powodowania zmian wydatku pompy hydraulicznej. Opisane sprzezenie zwrot¬ ne jest zrealizowane poprzez uklad sprezynowy tak zaprojektowany, ze charakterystyka prze¬ kladni jest zblizona do hyperbolicznej. Przy malejacych obrotach walu wyjsciowego wzrasta moment, bedac odwrotnie proporcjonalny do obrotów. Obroty silnika spalinowego pozostaja wiec stale niezmieniane, a tylko przy wzroscie obciazenia wzrasta zuzycie paliwa.Przekladnia umozliwia pelne i najoszczed¬ niejsze wykorzystanie mocy silnika, pozwala aa calkowicie automatyczna jazde z dostoso¬ waniem sie przelozenia do pokonywanych opo- r&w, wylacza koniecznosc stosowania konwen- ^Bwgalnagb sprzegla oraz umozliwia sterowanie |JMl|$Kscia pojazdu za pomoca przelozenia mie¬ dzy silnikiem a kolem napedowym przy stalych obrotach silnika. Obsluga tej przekladni jest prostsza anizeli zwyklej * przekladni stopniowej, budowa jest równiez prosta i nieskomplikowana.Hydostatyczna bezstopniowa przekladnia auto¬ matyczna wedlug wynalazku jest pokazana na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat przekladni, fig. 2 — przekrój wzdluzny prze¬ kladni, fig. 3 — przekrój wzdluz linii A-A na fig. 2, fig. 4 — przekrój wzdluz linii B-B na fig. 2, fig. 5 — przekrój wzdluz linii' C-C na fig. 2, fig. 6 — przekrój wzdluz linii D-D na fig. 2, fig. 7 — przekrój wzdluz lin id E-E na fig. 2, a fig. 8 — przekrój wzdluz linii F-F na fig. 2.Glównymi elementami sa pompa tloczkowa 1 oraz silnik hydrauliczny 2. Pompa tloczkowa 1, napedzana bezposrednio z walu korbowego za posrednictwem przekladni lancuchowej tloczy olej do silnika hydraulicznego 2. Na walku 3 sil¬ nika hydraulicznego 2 jest osadzone kolo lancu¬ chowe 4 sprzezone lancuchem 5 z kolem lancu¬ chowym tylnego kola. Pompa tloczkowa 1 pracu¬ je w zasadzie ze stala iloscia obrotów, obroty zas silnika hydraulicznego 2 sa regulowane przez zmiane przelozenia miedzy pompa tloczkowa 1 i silnikiem hydraulicznym 2. Zmiany przelo¬ zenia dokonuje sie poprzez zmiane wydatku pompy tloczkowej I. Olej przechodzacy przez pompe tloczkowa 1 i silnik hydrauliczny 2, krazy w obiegu zamknietym przewodami 6, 7 przez zbiornik 8 i przewodem 9. Szybkosc kra¬ zenia zalezna jest od wydiatku pompy tloczko¬ wej 1 to znaczy od nachylenia tarczy 10, które sie moze zmieniac w pewnych granicach. Na¬ chylenie analogicznej tarczy silnika hydraulicz¬ nego 2 jest stale, zmiana wydatku pompy tlocz¬ kowej 1 pociaga wiec za soba zmiane predkosci obrotowej silnika hydraulicznego 2, a wiec rów¬ niez zmiane szybkosci pojazdu.W obiegu zamknietym powstaja ubytki oleju skutkiem istnienia róznych nieszczelnosci. Role uzupelnienia tych ubytków spelnia pomocnicza pompa zebata U osadzona na wspólnym wale 12 z pompa tloczkowa 1. Zasysa ona olej ze zbiornika 13 i podaje przewodem 14 do prze¬ wodu glównego 9. Jej wydatek jest niewielki, a spelnia ona podwójne zadanie: uzupelnia ubytki w obiegu glównym oraz stwarza cisnie¬ nie wstepne w przewodach 7, 9 i zbiorniku 8, niezbedne dla pracy pompy tloczkowej 1. Wy¬ sokosc tego cisnienia wstepnego reguluje zawór przelewowy 15, który równoczesnie odprowadiza do zbiornika 13 nadmiar oleju z obiegu zam¬ knietego. — 2 —Zmiana nachylenia tarczy i O pompy tloczko¬ wej 1 czyli zmiana wydatku jest dokonywana przez przesuniecie listwy zebatej 16, dzialajacej poprzez segment zebaty 11 na tarcze 10: Prze¬ suniecie listwy IB w góre to jest zmniejszenie wydatku pompy moze byc dokonane recznie przez pokrecenie lewej rekojesci kierownicy 32, za posrednictwem ciegla Bowdena 18, natomiast powrót do poprzedniego polozenia to jest zwie¬ kszenie wydatku jest dokonywane przez spre¬ zyne 19 po zluznieniu jej rekojesci 32. Listwa zebata 16 posiada pazur 20 mogacy oprzec sie o talerzyk 21 tloczka 22; w taki sposób maksy¬ malny wydatek pompy tloczkowej 1 jest ogra¬ niczony kazdorazowym polozeniem talerzyka 21 i tloczka 22. Na tloczku 22 dziala z jednej stro¬ ny nacisk oleju pod cisnieniem panujacym w przewodzie 6 — przestrzen pod tloczkiem 22 jest polaczona z przewodem 6 przy pomocy przewodu 23, z drugiej zas strony nacisk zes¬ tawu sprezyn 2A i sprezyny 19.Cisnienie w przewodzie 6 miedzy pompa tlo¬ czkowa 1, a silnikiem hydraulicznym 2 jest zalezne od obciazenia silnika hydraulicznego 2, a wiec od sumy oporów jazdy, jest wiec funkcja oporów jazdy. Charkterystyka sprezyn 24 i 19 jest tak dobrana, ze kazdorazowe po¬ lozenie talerzyka 21 i tloczka 22, bedace wyni¬ kiem wspóldzialania obydwu nacisków, odpo¬ wiada takiemu przelozeniu miedzy pompa tloczkowa 1, a silnikiem hydraulicznym 2, a wiec takiej szybkosci pojazdu —'- prtzy którym silnik spalinowy jest najlepiej wykorzystany, np. pracuje przy obrotach odpowiadajacych swej maksymalnej mocy w danych warunkach jazdy. W taki sposób wydatek pompy, to jest szybkosc pojazdu, imoze byc regulowana recznie przez kierowce, lub tez automatycznie bez udzialu kierowcy w wypadku koniecznosci wy¬ korzystania pelnej mocy silnika spalinowego w zmiennych warunkach obciazenia np. przy jezdzie pozamiejskiej lub wyczynowej.Manipulacja prawa rekojescia kierownicy („gazem") sprowadza sie jedynie do zwiekszenia doprowadzenia paliwa przy wzroscie obciazenia silnika spalinowego.Tloczek 25, polaczony z pedalem hamulcowym spelnia role sprzegla. Przesuniecie tloczka 25 w prawo spowoduje polaczenie ze soba prze¬ wodów 26 i 27, a wiec polaczenie przestrzeni tloczenia pompy tloczkowej 1 — przewód 6 — z jej przestrzenia ssania — przewód 9 — co spowoduje odciazenie silnika hydraulicznego 2, gdyz pompa tloczkowa 1 bedzie mogla tloczyc olej we wlasnym obiegu przewodami 6, 26, 27, % Nacisniecie przez kierowce pedalu hamulca 28 spowoduje najpierw przesuniecie tloczka 25, a wiec wylaczenie napedu, a nastepnie hamo- wanie zwyklym sposobem: przy pomocy ha¬ mulca ciernego wbudowanego w tylne kolo.Tloczek 22 spelnia jeszcze dodatkowa fole zaworu bezpieczenstwa. Gdy opory jazdy wzros¬ na do takiej wartosci, ze dalszy ich wzrost móglby spowodowac przeciazenie mechanizmu, to cisnienie panujace w przewodzie 6 przesunie tloczek 22 w takie polozenie, w którym otworzy sie otworek 29, przez który olej przewodem 30 bedzie mógl odplynac do zbiornika 13. Spowo¬ duje to spadek cisnienia w przewodzie 6, a wiec tloczek 22 — oprócz sterowania szybkoscia po¬ jazdu — nie pozwala równiez na przeciazenie mechanizmu ponad dopuszczalna norme.W najwyzszym punkcie zbiornika 8 znajduje sie zawór Odpowietrzajacy 31. PL