188659. lajstromszámú szabadalom • Mechanikus, fokozat nélküli, kinematikai és nyomatékváltó automata, elsősorban Ottó és Dieselmotoros helyváltoztató eszközökhöz
1 2 188 659 A találmány tárgya, mechanikus fokozatnélküli kinematikai és nyomatékváltó automata,elsősorban Ottó- és Diesclmotoros hclyzetváltoztató eszközökhöz, mely felhasználható a közúti személy és teherszállításra szolgáló gépjárművekhez, önjáró munkagépekhez és a vasúti vontatásban használt eszközökhöz. Az előzőekben felsorolt helyváltoztató eszközökhöz az Ottó- és Diesclmotorok azon kedvezőtlen tulajdonságának áthidalására, miszerint forgatónyomatékuk az üzemi fordulatszám-tartományon belül gyakorlatilag állandó, különböző kinematikai és nyomatékváltó berendezéseket alkalmaznak. Ezek lehetővé teszik a motor szűk tartományának kiterjesztését a jármű egész mozgási tartományára oly módon, hogy az erőátvitelbe fokozatokat építenek be, melyeket a jármű vezetője kapcsol a mindenkori igényeknek megfelelően. Ezeknek a jelenleg általánosan alkalmazott kinematikai és nyomatékváltóknak közös hibájuk, hogy az elméletből ismert ideális hiperbolikus jellegű erőátvitelt nem tudják megvalósítani. Jelleggörbéjük minden esetben eltér az ideális alaktól, mely azt is jelenti, hogy csak gazdaságtalanul képesek az erőátvitelt biztosítani. Ez a megállapítás a jelenleg általánosan ismert ún. „varionatic” („transmatik”) automata váltókra is igaz, mert szabályozásuk közvetett, éspedig a motor fordulatától (röpsúly) és a töltöttségi fokától (vákuum) függő. Azaz a vezető beavatkozásától is függ. Pl. gyorsításhoz fokozatos gázadás kell (nagy intervellumban változó motorfordulat) rossz átlagos teljesítménykihasználás. Jelentős motorfordulatszám változás kell a röpsúlyos szabályozó működéséhez is, ami a teljesítmény jelentős ingadozását is jelenti. Ezekkel a nyomatékváltókkal nem valósítható meg az, hogy a motor a névleges nyomatékon és névleges forulatszámon, azaz a névleges teljesítményen működjön állandóan, miközben a jármű bármilyen sebességgel haladhat, azaz bármilyen hajtó áttételt automatikusan megvalósíthat az útviszonyoktól függően. A fenti mechanikus nyomatékváltókon kívül ismeretesek tisztán hidraulikus és hidromechanikus, részben vagy teljesen automatizált nyomatékváltók is. Ezekre szintén igaz, hogy üzemi jellegük csak megközelíti az ideális hiperbolikus jelleget, és az mellett még igen bonyolultak, nehezen javíthatók. Az ismert nyomatékváltóknál vannak különböző megoldások mint pl. a gyorsfokozatok, felezők stb., de ezek is csak közelítések, a problémát — tehát az ideális jelleggörbe szerinti működést - egyik sem oldja meg. Találmányom célja, hogy az ismert berendezések vázolt hibáját teljes mértékben kiküszöbölje és ezzel a gazdaságos és a vezető szempontjából kényelmes működést illetve működtetést tegyen lehetővé. Az ismertetésre kerülő találmány ezt a célkitűzést úgy valósítja meg, hogy működési jelleggörbéje hiperbolikus teljes mértékben megegyezik az ideális jelleggörbével. (7. ábra.) Ebből a következő előnyök származnak; 1. Ideális üzemmód, mert a motor elvileg mindig a névleges teljesítményét adja. 2. Gazdaságos üzemmód azáltal, hogy a gépjármű mindig az éppen ideális áttételen közlekedik. 3. A motor átlagos kihasználási foka — a hagyományos váltóknál meglevő fokozatonkénti_ kedvezőtlen szakaszok (görbe alatti területek) elmaradása miatt - javul. 4. • A jármű vezetőjét teljes mértékben mentesíti a motor, a jármű és a menetviszonyok összhangjának sebességváltással történő biztosításától, csupán a korlátozásokat kell figyelembe vennie és cselekdnie. Pl. akag d; lyozott gyorsításnál a hajtást megszakítani, megálláshoz, vagy lejtőnél fékezni stb. 5. A jármű vezetésének könnyítésére kialakítható ketpedálos sőt egypedálos megoldás is.- kétpedálosnál csak a gáz és fék (automata kuplung Q mellett)- egypedálosnál csak a fékpedál, maradna meg. Működ te tésekor a benyomás kezdetén először a gázt visszaveszi, és a kuplungot oldja, (automata) aztán a féket működteti. A pedál felengedésekor természetéig se r fordított a sorrend. A szabadalom tárgyát képező kinematikai és nyomatékváltó automata eddig elképzelhetetlen vezetési módot tesz lehetővé azzal, hogy a vezetőnek nem kell a gázpedált állandóan nyomás alatt ta tani, az a beállított értéken maradhat (célszerűen a 2o névleges teljesítményen) a nem akadályozott hajtás egész id;je alatt. Akadályozott hajtásnál pl. kényszer lassúin met, természetesen ez nem lehetséges, itt a motor fordilatát kell gázlevétellel korlátozni, (kisebb teljesítői íny) de gyorsításkor azonnal a névleges fordulatra 25 pc rgethétő a motor. Ez azt jelenti, hogy a gyorsítás és az egész hajtási sz íkasz a névleges teljesítményen történhet. A névleges teljesítményen dolgozó motor mellett az automata az útviszonyoktól függően mindig az ideális 30 át ételen biztosítja a hajtást, természetesen anélkül, hegy a vezető bármilyen módon beavatkozna (pl. emelkedők). A vezető munkája a kormányzásra és a szükséges fékezésekre (pl. lejtő) korlátozódik. A gáz kezeléséi kívül a hajtás áttételrendszerébe egyetlen beavat- 35 kezási lehetősége illetve kényszere van csupán, mégpedig a szándéknak megfelelően az előremenet, a hátramenet, vagy a semleges helyzet kapcsolása, a megfelelő gomb megnyomásával. 6. Nagy előnye, hogy a hidrosztatikus kinematikai 40 ás nyomatékváltók bármely rendszerének fokozatnélküli áttételét megvalósíthatóvá teszi (fogaskerekes, csavarorsós, lapátos, dugattyús). Ez főleg a különleges járműveknél nyújt kihasználható előnyöket, 7. Végre egyértelműen különválhat' alkalmazásával 45 a hajtás és a fékezés eddig részben a motorra erőltetett ellentétes funkciója, mert a szabadonfutó a visszahajtást lekapcsolja. A motorfék mint a motorra ráerőszakolt funkció végleg feledésbe merülhet, (A nagy tömegek vo itatásában ez már természetes jelenleg is.) A mo- 50 tor „dolga” marad a hajtás de az ideális jellegnek megfelelően, a fékezés „dolga” a lassítás és ezt a jármű jellegének megfelelően lehet kialakítani. Pl. személygépjárműveknél a szabadonfutás kihasználása mellett a hagyományos fékek, tehergépjárműveknél be- és ki- 55 kapcsolható hidrodinamikus fék (szabadonfutóval kapcsolva) és hagyományos szabályozott fékek stb. 8. Minden eddiginél dinamikusabb menettulajdonságok, mert a motor a hajtás egész ideje alatt a névleges teljesítményét adhatja, 60 9. A szerkezeti kialakítás olyan, hogy a súrlódás mindé i forgó és csúszó helyen csapágyakkal csökkenthető, így kedvező a hatásfok. A jelzett célkitűzést és a felsorolt előnyöket biztosítja a találmány tárgyát képező mechanikus fokozat- 65 nélküli kinematikai és nyoma.tékváltó automata első2
