199601. lajstromszámú szabadalom • Szerkezet hajtó és hajtott tengelyek közötti fokozatmentes energiaátvitelre, főleg gépjármű hajtásrendszerekhez
HU 199601 A 2 A találmány tárgya szerkezet hajtó és hajtott tengelyek közötti fokozatmentes energiaátvitelre, amely főleg gépjármű hajtásrendszerekhez alkalmazható. Mint ismeretes, gépjármű hajtásrendszereknél a motorok fordulatszámtartománya az alapjárati fordulatszámtól a maximális fordulatszámig eleve meghatározott, a motor által leadott nyomaték pedig gyakorlatilag állandó, következésképpen sebességváltókat kell alkalmazni, hogy az alábbi feltételek teljesüljenek: — Indításnál az álló terhelés és az üzemi fordulatszámú motor összekapcsolására van szükség. Ezt a hagyományos sebességváltóknál nagy áttétel alkalmazása teszi lehetővé. Ez a nagy áttétel teszi lehetővé a mértékadó, általában 30%-os emelkedőn felfelé haladást is, ami általában 15:1 áttételnek felel meg; — A sebességváltónak az utazási sebességhez olyan áttétellel kell rendelkeznie, amely az előírt átlagos sebesség esetén kedvező fogyasztást eredményez; — Annak érdekében, hogy indításnál és gyorsításnál a hajtóművet kíméljék és hatásos gyorsítást tegyenek lehetővé, a hagyományos többfokozatú sebességváltókban gyakorlatilag minden sebességfokozatot végig kell kapcsolni. A fenti követelményeket személygépkocsiknál a hagyományos diszkrét 4-sebességes mechanikus sebességváltók részben, az 5-fokozatú váltók jól kielégítik. Haszonjárműveknél a gyakorlati tapasztalatok szerint lényegesen több fokozatra van szükség. A vezető kényelme érdekében gépjármüveknél széles körben alkalmaznak automatikus sebességváltókat is. Az ilyen automatikus sebességváltók azonban speciális vezérlő és főleg hidraulikus kapcsolóelemeket igényelnek. Ezért az ismert automatikus sebességváltók viszonylag bonyolult és nagy ráfordítást igénylő szerkezetek, amelyeknél legalább 20%-os többlet mechanikai veszteséggel kell számolni, mint a hagyományos diszkrét sebességváltóknál. A fenti okok miatt főleg kis és középkategóriájú személygépkocsiknál az automata váltók széleskörű elterjedésére alig van reális esély (lásd pld. Dr. Ábrahám: „A közúti közlekedés kézikönyve“ I. kötet, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1978., 756—769. oldal). Ismert továbbá olyan fokozatmentes áttételváltoztatást lehetővé tevő sebességváltó is, amely elvben egyesíti a sokfokozatú és az automatikus sebességváltók előnyeit. Ilyen például a kereskedelemben „DAF-VARIOMATIC“ néven ismert váltó, amely lényegében olyan szíjhajtásként tekinthető, amelynél a szíjtárcsák axiális irányban viszonylagosan eltolható tárcsafelekből állnak, és ennek megfelelően a hajtó és a hajtott tengely között meghatározott áttételtartományban fokozatmentes áttételváltoztatás érhető el. A gya1 korlati tapasztalatok szerint a csúszási veszteségek miatt az ilyen váltók hatásfoka legföljebb 85%-a a tisztán mechanikus kézi sebességváltókénak. A fentieken túlmenően az ilyen váltó csupán kis teljesítményű kocsiknál jöhet szóba, hiszen korlátozott nyomatékátvitelre alkalmas. A fenti szakkonyvben is ismertetésre kerülnek továbbá hidrosztatikus és hidrodinamikus hajtásrendszerek, főleg haszonjárműveknél, amelyek azonban hatalmas költségeik és hatásfokuk miatt személygépkocsikban széleskörű felhasználásra alig jöhetnek szóba. A fokozatmentes energiaátvitelre való váltóműnek a fentiekben felsorolt követelményeken túlmenően ki kell elégítenie az alábbi feltételeket is: — A szabályzás egyszerű és megbízható módon történjék, amely biztosítsa, hogy a hajtásrendszer belsőégésű motorja az előírt üzemi tartományban működjék; — A vezető szempontjából a kezelőszerveknek és a megszokott mozdulatoknak nem szabad eltérniük a hagyományos rendszerekétől; — Minden lehetséges forgalmi helyzetben stabil működést keli biztosítania; — Javított hatásfokú legyen, ugyanakkor viszonylag kisebb ráfordítást tegyen szükségessé, egyszerűbb szerkezeti kialakítás mellett. A jelen találmánnyal célunk tehát az ismert hajtásrendszerek fentiekben ismertetett hiányosságainak kiküszöbölése, azaz olyan tökéletesített energiaátvivő szerkezet létrehozása, amely viszonylag egyszerű szerkezeti kialakítás mellett üzembiztos, energiatakarékos és javított hatásfokú energiaátvitelt tesz lehetővé. A kitűzött feladatot a találmány szerint olyan szerkezettel oldottuk meg, amely főleg gépjármű hajtásrendszereknél hajtó és hajtott tengelyek közötti fokozatmentes energiaátvitelre való, és amelynél a hajtó és hajtott tengelyek házban, viszonylag forgathatóan vannak ágyazva. A találmány lényege, hogy a hajtó és a hajtott tengelyek koaxiálisán vannak elrendezve, a hajtó tengely együttforgatható dobbal van felszerelve, amelyben legalább két, a hajtó tengellyel párhuzamos tengelye körül forgatható, belsőlapátozású dob van ágyazva. E dobok mindegyike egy-egy koaxiális fogaskerékkel van társítva, amelyek a hajtott tengellyel együttforgatható fogaskerékkel kapcsolódnak. Továbbá, mindkét belsőlapátozású dob belső munkaterét lapátok egymással közlekedő rekeszekre osztják, és a munkatér egy részét folyadék, vagy legalábbis folyadékként viselkedő anyagú töltet tölti ki. Célszerűen a lapátok radiális helyzetűek, hosszuk pedig célszerűen a dob belső sugarának legalább kétharmada. Kiegyeesúlyozási szempontból előnyös az olyan elrendezés, amelynél két, vagy több, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
