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Titolo: tipologie e differenza fra le trasmissioni Lun Nov 16, 2015 5:19 pm
http://www.informatoreagrario.it/ita/riviste/mad/Mad0104/Pdf/pag54.pdf In questi ultimi anni si stanno sempre più diffondendo i cambi a variazione continua, o CVT (Continuos Variable Transmission), detti anche stepless. La loro caratteristica principale è la capacità di variare in maniera continua (come dice appunto il nome) il rapporto di trasmissione, cioè senza soluzione di continuità. Al contrario di un normale cambio ad ingranaggi meccanici, che sia meccanico, semipowershift o fullpowershift, che ha un numero di rapporti limitato (discreto), un cambio a variazione continua può assumere infiniti rapporti di trasmissione tra l’albero di ingresso e di uscita. La prima tipologia di cambio con queste caratteristiche è formata da due ruote di frizione, montate su due assi perpendicolari tra loro: una ruota è libera di scorrere assialmente sul proprio albero, ed è in contatto con la superficie laterale della seconda, su una circonferenza che dipende dalla sua posizione assiale sull’albero: questo sistema, di realizzazione molto semplice, però non permette la trasmissione di grandi potenze, e per poter spaziare su un range abbastanza ampio di velocità comporta un ingombro notevole.
Due piccole varianti di questa tipologia di cambio sono state utilizzate nel passato: la ruota più grande, sulla quale scorre la seconda ruota per modificare il rapporto di velocità, può essere dotata di più dentature, realizzate su ben definite circonferenze: in questa maniera la ruota piccola può ingranare e trasmettere coppie molto maggiori, perdendo però la capacità di avere una variazione di rapporti stepless (senza scalini): questo perché sulla ruota dentata sono realizzate relativamente poche piste dentate ed oltretutto la variazione del rapporto di trasmissione non può avvenire sottocarico.
In pratica diventa un cambio meccanico con un’architettura molto semplice e che non richiede grandi precisioni di lavorazione, cLa trasmissione delle forze tangenziali ai dischi avviene grazie alla viscosità di un lubrificante di contatto, che evita il contatto vero e proprio dei dischi, che porterebbe a una solcatura dei dischi ed una precoce usura.on prestazioni tutto sommato abbastanza modeste, ma a costi molto bassi.
Un altro tipo di trasmissione meccanica a variazione continua è quella basata sull’utilizzo di due pulegge a diametro variabile collegate da una cinghia in gomma (o catena): la variazione dei diametri delle pulegge, dovute ad apposite masse centrifughe o a sistemi meccanici controllati dall’elettronica permette di variare il rapporto di trasmissione, con un sistema relativamente semplice ed economico. I maggiori difetti di questo sistema stanno nella realizzazione di una cinghia (di metallo e gomma) che permetta di trasmettere forse (e quindi coppie) sufficientemente elevate con ingombri accettabili e nello slittamento che avviene tra la cinghia e le pulegge (inevitabili e dovute all’allungamento elastico dei nastri). Questo tipo di trasmissione ad esempio è molto diffusa nell’ambito motociclistico, in quanto equipaggia la quasi totalità degli scooter
Un tipo di trasmissione a variazione continua è la trasmissione idrostatica, che si basa su un sistema molto semplice: la trasmissione della potenza avviene grazie a una o più pompe a portata variabile, che azionano uno o più motori idraulici: variando la portata d’olio delle pompe (ad esempio inclinando il piattello di comando nelle pompe a pistoni assiali) si possono avere configurazioni con rapporti di velocità molto diversi tra loro, anche di un paio di ordini di grandezza.
Questo ad esempio è utilizzato in moltissime macchine da raccolta, che non necessitano di grandi potenze per l’avanzamento o in molte macchine per il movimento terra, in quanto dispongono già di un impianto idraulico molto avanzato e l’implementazione di questo tipo di cambio è molto facile nel caso richiedano la trasmissione di grandi potenze, solitamente questo è per tempi di lavoro molto brevi (ad esempio fase di impalata su una ruspa, che dura qualche decina di secondi).
Una caratteristica importante di questo tipo di trasmissione è la possibilità di dislocare il complesso motore-cambio in maniera molto libera, ad esempio per migliorare la distribuzione del peso, per contro pagano un rendimento relativamente basso, dovuto alla conversione della potenza da meccanica ad idraulica e viceversa e per le perdite nelle condotte. Per ridurre queste perdite si utilizzano delle pompe e motori idraulici a pistoni, che hanno una maggior efficienza, e si cerca di lavorare con ridotte portate d’olio ad alta pressione, per ridurre le perdite nelle condotte.
Una fase molto importante nella progettazione di questo tipo di trasmissione è il dimensionamento dell’impianto di raffreddamento dell’olio di trasmissione, che si riscalda e deve essere mantenuto entro certi range di temperatura per non avere eccessivi cali di rendimento della trasmissione.
Per la realizzazione di trasmissioni a variazione continua per alte potenze che devono lavorare in maniera continuativa per periodi lunghi, è necessario puntare ad avere un rendimento il più alto possibile, sia per economizzare i consumi, sia per non avere problemi di surriscaldamento. Per ottenere ciò l’architettura della trasmissione prevede che il motore vada ad azionare, in parallelo, un cambio meccanico relativamente semplice ed una trasmissione idraulica: il concetto di base sta nel cercare di trasmettere la maggior parte di potenza possibile per via meccanica, che ha rendimenti più elevati, ed utilizzare la trasmissione idraulica per rendere “continua” la trasmissione, cioè colmare il gap tra un rapporto meccanico e l’altro. La potenza, trasmessa in parallelo, viene solitamente “riunita” mediante l’utilizzo di un riduttore epicicloidale, sui quali alberi ingranano sia il cambio meccanico che il motore idraulico.
Il rapporto tra la potenza trasmessa per via idraulica e quella meccanica cambia a seconda del rapporto di trasmissione, e con questo cambia anche il rendimento del cambio, ch è combinazione dei rendimenti dei due gruppi. Questo farà si che ci siano dei punti di massimo rendimento della trasmissione (che potrebbero anche superare quelli di una trasmissione powershift, grazie al minor numero di parti in gioco) nei pressi della completa trasmissione della potenza per via meccanica, e dei punti di minor rendimento dovuti alla gran parte della potenza trasmessi per via idraulica.
In generale, un cambio che presenta più gamme meccaniche e quindi più punti a totale trasmissione meccanica della potenza, presenta un rendimento più alto.
Un distinguo va fatto anche per l’architettura del parallelo tra i due cambi, idraulico e meccanico: alcune Case Costruttrici propongono cambi che hanno la massima trasmissione meccanica a metà del range di velocità coperto dalla gamma, altri alla massima velocità della gamma. In ogni caso le gamme hanno una parziale sovrapposizione dei rapporti di velocità, che permette di evitare di dover continuare a cambiare gamma di lavoro nei pressi dei margini della stessa: questo perché la variazione del rapporto di trasmissione idraulico è molto facile ed avviene continuamente nel tempo, in quanto consiste nella semplice inclinazione dei piattelli della pompa, mentre il cambio di gamma di lavoro richiede l’innesto/disinnesto di frizioni o manicotti scorrevoli, operazione più lenta e che può comportare una momentanea interruzione nella trasmissione della potenza. Un ulteriore tipo di trasmissione stepless è quella elettrica, che sfrutta un generatore flangiato direttamene al motore per alimentare i motori elettrici collegati alle ruote/cingoli, e la parte di regolazione della velocità di rotazione (e coppia disponibile) è legata all’utilizzo di elettronica di potenza. Attualmente questo tipo di trasmissione non è utilizzata in campo agricolo, se non su alcuni prototipi, mentre è molto utilizzata nei mezzi da cantiere, ad esempio in alcuni bulldozer e grossi dumper, nell’ambito ferroviario (tutti i locomotori diesel) e in alcune applicazioni navali. Un grande sostenitore di questo tipo di trasmissione è stato Ferdinand Porsche, che ne aveva dotato alcuni suoi carri armati prodotti durante la Seconda Guerra Mondiale. Una parte importantissima della trasmissione a variazione continua (se escludiamo quelle più semplici, ad esempio il variatore di uno scooter) è l’elettronica di gestione del sistema e del rapporto di trasmissione: infatti sempre più il cambio non viene gestito direttamente dal’operatore, ma questo può soltanto interagire con un interfaccia, che a sua volta gestisce il rapporto di trasmissione in base a numerosi parametri, quali velocità di avanzamento, di rotazione del motore, carico.. per ottimizzare il tutto, anche in ottica di risparmio del carburante.
In alcune gestioni elettroniche della trasmissione non è previsto l’utilizzo del cambio per sfruttare il freno motore, in quanto l’elettronica provvede a mettere in folle il cambio non appena non ci sia richiesta di potenza per l’avanzamento, fattore che può comportare problemi nell’utilizzo in pendenza, e che può comunque spiazzare operatori non avvezzi a questo tipo di comportamento della macchina
Il cambio Fendt Vario è una trasmissione idromeccanica con ripartizione della potenza. Con l'aumentare della velocità aumenta la percentuale di potenza trasmessa meccanicamente tramite il riduttore epicicloidale. Il rendimento eccezionale è garantito da unità idrostatiche inclinabili di 45 gradi e dalla ripartizione della potenza. Con un'efficienza esclusiva, consente velocità da 20 metri all'ora fino a 50 km/h senza alcun cambio di marcia.
Il geniale cambio Fendt Vario è una trasmissione idromeccanica con ripartizione della potenza. Con l'aumentare della velocità aumenta la percentuale di potenza trasmessa meccanicamente tramite il riduttore epicicloidale. Il rendimento eccezionale è garantito da unità idrostatiche inclinabili di 45 gradi e dalla ripartizione della potenza.
TRASMISSIONI IDROSTATICHE:la trasmissione di potenza avviene principalmente mediante l’azione statica legata alla variazione di pressione del fluido.
TRASMISSIONI IDRODINAMICHE: la trasmissione di potenza è basata principalmente sulla variazione di velocità del fluido
Una trasmissione idrostatica (HST o anche chiamato trasmissione idrostatica). Parlando questa è una combinazione semplificata di una pompa idraulica e un motore idraulico che opera con olio idraulico in pressione. La pompa e il motore sono collegati tra loro tramite tubazioni di mandata, detto motore convertendo l’energia idraulica in energia meccanica. Questo è quindi un differenziale ai semiassi weitergegeben.Hydrostatikgetriebe trovare non solo in trattori da giardino usare, ma anche per carrelli elevatori e – per una forma un po ‘più complessa. – Bene in trattori agricoli Nessuna meraviglia, rispetto ad altri tipi di ingranaggi ha alcuni vantaggi significativi : assicura, per esempio, sono che la macchina in cui è installato, particolarmente facile da manovrare e facile da usare e allo stesso tempo la potenza necessaria con esso. Inoltre, essi sono considerati essere piuttosto bassa manutenzione, poiché il trasferimento di potenza altrimenti che auto tramite elementi meccanici, ma tramite l’olio idraulico. Con componenti attribuibili quindi è meno soggetto ad usura. Tuttavia, una trasmissione idrostatica secondo le istruzioni del fabbricante deve essere riparato regolarmente. Ciò include che il livello dell’olio essere controllato e, se l’olio deve essere riempito. Una volta all’anno, l’olio e il filtro devono essere completamente sostituiti. più trasmissione idrostatica con un filtro di aspirazione idraulica, che dovrebbe essere controllato, dal momento che la trasmissione comincia forse a balbettare quando lo schermo è sporco o intasato. troppo le valvole e le linee devono essere regolarmente monitorati tenuta sono controllati, in quanto la mancanza di pressione olio può anche causare irregolarità nella trasmissione. riassumere che una trasmissione idrostatica è la scelta migliore quando si tratta di maneggevolezza, potenza e infine anche combinare piacere di guida con l’altro, quindi.
trasmissione idrostatica. Il principio è tanto semplice quanto efficace: a differenza di una trasmissione meccanica, il motore termico comanda una pompa idraulica. La doppia pedaliera assicura il movimento fluido del carrello elevatore. Se i pedali vengono rilasciati, il veicolo si ferma: l’azionamento del freno risulta superfluo. La pressione dell’olio trasferisce la potenza tramite i motori idraulici direttamente alle ruote di trazione. Di conseguenza differenziale, frizione e riduttori sono superflui.
La trasmissione idrostatica semplifica la movimentazione: il carrello elevatore reagisce in modo preciso ad ogni comando; può essere azionato con estrema fluidità anche in presenza di ostacoli e pendenze e può essere agevolmente indirizzato in avanti o indietro grazie alla doppia pedaliera Linde. E poiché il carrello si arresta idrostaticamente, non c’è la necessità di avere un impianto frenante tradizionale, evitando così la produzione di polveri fini durante la frenatura.
Vantaggi per l’ambiente Nel caso di trasmissione idrostatica, non sono necessari riduttori, differenziale, freni e frizione. Ciò preserva le risorse. La produzione di polveri sottili generate dal consumo dei freni e la presenza degli oli per i ruotismi viene totalmente eliminata. Inoltre, il grado di efficienza della trasmissione idrostatica è del 90%, mentre per esempio un motore diesel arriva solo al 45%, a tutto vantaggio dell’efficienza energetica. http://automotive.ing.unibs.it/labveh/stefano/Trasmissioni_VI.pdf http://www.formazioneoleodinamica.it/page8.php
Le trasmissioni idrostatiche sono state introdotte sulle macchine mobili grazie alla loro versatilità ed adattabilità alle più svariate applicazioni. I vantaggi ottenibili rispetto alla più tradizionale trasmissione meccanica ed idrocinetica sono: Libertà di posizionamento del motore termico sul macchinario, grazie alla possibilità di montare le unità idrostatiche senza vincoli cinematici Semplicità di manutenzione Elevato effetto frenante (l’impiego dei freni è pressochè nullo) Comfort per l’operatore ( la trasmissione Idrostatica consente infinite gamme di velocità evitando quindi all’operatore continui cambi di velocità richiesti da una tradizionale trasmissione meccanica) Controllo della velocità semplificato con l’utilizzo del pedale o del joystick questo permette all’operatore maggiore liberta e concentrazione sul lavoro del mezzo. Economia di esercizio ( il circuito chiuso è protetto da contaminazione e quindi meno soggetto a contaminazione) Estrema sensibilità e facilità di comando del mezzo Elevato rapporto peso/potenza Facilità di regolazione della velocità di trazione, grazie alla sensibilità dei controlli dei motori idraulici Funzionamento bidirezionale con controllo senza strappi del movimento durante l’inversione Sfruttamento ottimale della potenza installata Massima forza di trazione ai bassi regimi del motore diesel ed ai bassi regimi dei motori di trazione (elevato rendimento) Sia a 3 ruote o a 4 ruote il bloccaggio differenziale può essere sempre in presa evitando lo slittamento delle ruote (a differenza di una trasmissione meccanica tradizionale che per sterzare in salita deve necessariamente sganciare il bloccaggio) TRASMISSIONE IDROSTATICA CIRCUITO CHIUSO Questi vantaggi si sono resi possibili con l’introduzione della nuova serie di Motori Idraulici serie HS. (patent by R&D) I nostri motori sono studiati e ottimizzati anche per l’utilizzo in circuito chiuso. In questo modo si sono potuti integrare gli organi di regolazione della portata, della pressione e della potenza direttamente nei nostri Motori idraulici , evitando così inutili sprechi energetici e dissipazioni di calore; con conseguente miglioramento del rendimento totale della trasmissione idrostatica.
https://it.wikipedia.org/wiki/Cambio_continuo
Le trasmissioni idrostatiche sono state introdotte sulle macchine mobili grazie alla loro versatilità ed
adattabilità alle più svariate applicazioni.
I vantaggi ottenibili rispetto alla più tradizionale trasmissione meccanica sono:
- libertà di posizionamento del motore termico sulla
macchina
- possibilità di trasmettere potenza a distanze relativamente elevate o ad utilizzi montati su parti
mobili della macchina
- elevato rapporto peso/potenza
- facilità di regolazione
- funzionamento bidirezionale
Questi vantaggi si sono resi più evidenti con l'introduzione di pompe e motori studiati per
l'utilizzo in circuito chiuso.
In questo modo si è potuto integrare l'organo di regolazione della potenza direttamente nella pompa,
evitando così inutili sprechi energetici e dissipazioni di calore; in una parola, migliorando enormemente il
rendimento della trasmissione idrostatica.
LA TRASMISSIONE IDRAULICA DELLA POTENZA
La pompa è l'organo che, connesso al motore termico, converte l'energia meccanica in energia idraulica.
Il processo di conversione genera una portata di fluido, che risulta proporzionale alla cilindrata della
pompa e alla velocit… di rotazione, secondo la formula:
Q = n * cc / 1000
ove
n = velocità dell'albero pompa (giri/min)
cc = cilindrata della pompa (cc)
Q = portata (litri/minuto)
La seconda grandezza che influenza la potenza idraulica è la pressione, che dipende dal carico
resistivo applicato all'utilizzo.
Per definizione, la pressione è un rapporto fra forza applicata e superficie di applicazione.
p = F / S
La potenza idraulica trasmessa è quindi proporzionale alla portata di olio ed alla massima
pressione sopportabile dal componente, secondo la relazione:
P = p * Q / 612
ove
P = potenza (Kw)
Q = portata (lt/min)
p = pressione (bar)
La massima pressione di lavoro è una caratteristica del componente, che viene fornita dal costruttore.
La portata di fluido è limitata dalla cilindrata della pompa e dal massimo regime di rotazione applicabile.
Risulta quindi evidente che esiste un limite fisico alla potenza di una trasmissione idrostatica ,
dipendente dalle caratteristiche dei componenti.
LA REGOLAZIONE
Per regolare la potenza possiamo agire quindi sia sulla portata che sulla pressione.
Per quanto riguarda la pressione, essa dipende dal carico.
E' possibile ottenere una limitazione della pressione massima raggiungibile nel circuito per mezzo
di valvole di massima, tarate ad un valore più basso del massimo ammissibile dai componenti.
Per quanto riguarda la portata, possiamo regolarla dissipandone l'eccesso a serbatoio per mezzo di valvole
regolabili.
Questo tipo regolazione è quindi sempre dissipativa, e non conveniente energeticamente.
IL CIRCUITO CHIUSO
Con l'introduzione delle pompe a cilindrata variabile per circuiti chiusi, scompare il blocco di
regolazione esterno.
La regolazione della cilindrata permette di variare la portata, e quindi la potenza idraulica generata,
in misura adattabile alle esigenze del carico, senza dissipazioni in componenti esterni di regolazione.
Ciò significa che viene assorbita unicamente la potenza meccanica necessaria per l'utilizzo.
L'UTILIZZO
Un motore idraulico riconverte l'energia idraulica in energia meccanica.
Per aumentare il campo di regolazione, è possibile avere motori a cilindrata variabile.
LA GAMMA DI POTENZE
Fra le tante possibili applicazioni dei componenti idraulici per trasmissioni idrostatiche ne esamineremo
ora alcune tipiche nel settore edile e stradale.
Per quanto già spiegato, la potenza massima trasmissibile idrostaticamente dipende:
- dalla portata di olio, e quindi dalla cilindrata
della pompa
- dalla pressione di lavoro dei componenti.
E' pure evidente che l'utilizzo di una trasmissione sovradimensionata per trasmettere piccole potenze non è
conveniente dal punto di vista economico ed energetico.
Analizziamo ora alcune di queste macchine, per conoscere i motivi di certe scelte e le soluzioni
adottate.
I DUMPERS
I dumpers, nella gamma di potenza a cui ci stiamo riferendo, sono macchine semoventi multistradali,
dotate di un contenitore per il trasporto di materiale.
Su alcuni modelli può essere presente anche una pala caricatrice, per facilitare il riempimento del dumper.
Per queste macchine si richiede una facile adattabilità alle diverse condizioni di terreno su cui
si trovano a lavorare, in pendenza, su terreni fangosi, su asfalto ecc...
Per la stessa ragione una trasmissione meccanica dovrebbe avere un elevato campo di variazione dei
rapporti.
Si richiedono inoltre :
- facilità di guida
- buona velocità di trasferimento su asfalto
- facile invertibilità di marcia
Per tutti questi motivi è stata introdotta la trasmissione idrostatica su questi veicoli.
IL SISTEMA IDRAULICO TRADIZIONALE
Per la trazione sono possibili diverse soluzioni.
Possiamo avere:
- un motore idraulico per ciascuna ruota. A seconda del tipo di motore (lento o veloce) l'accoppiamento pu
essere diretto al mozzo o intermediato da un riduttore.
Il numero dei motori dipende del numero di ruote motrici.
- un motore idraulico viene montato direttamente sul ponte differenziale. Avremo quindi uno o due motori, a
seconda che si tratti di un dumper a due o quattro ruote motrici.
- un motore idraulico comanda un cambio meccanico a due rapporti. Il moto viene poi trasmesso alle ruote
mediante alberi di trasmissione e ponti differenziali.
Se viene richiesto un vasto campo di velocità di avanzamento, unito ad elevate forze di trazione allo
spunto, si impiegano comunemente motori a cilindrata variabile, che consentono di ottenere due rapporti di
trasmissione.
Nel caso dell'accoppiamento ad un cambio meccanico, con solo due rapporti meccanici otteniamo così quattro
rapporti di trasmissione.
Tutte queste soluzioni sono attualmente applicate su dumpers di normale produzione, nonch‚ su altre macchine
semoventi a trasmissione idrostatica su ruote gommate.
Una pompa a pistoni assiali a cilindrata variabile per circuito chiuso, montata sul motore termico,
comanda l'avanzamento della macchina.
Per il comando della cilindrata della pompa si può usare un azionamento manuale, comandato da una leva o
connesso al pedale dell'acceleratore (in quest'ultimo caso si viene a perdere la facile invertibilità di
marcia).
Un comando di questo genere richiede però l'intervento continuo dell'operatore durante le normali
operazioni di lavoro.
Nel caso si abbia un damper con pala caricatrice, nascono altre esigenze di controllo.
Infatti, se analizziamo l'impatto della pala stessa nel mucchio di materiale da caricare, vediamo che
questo avviene in due fasi:
1- fase di avvicinamento: la velocità è sostenuta, il rapporto di trasmissione deve essere
sufficientemente lungo da permettere una buona velocità di impatto, la coppia sviluppata dal motore è bassa.
2- fase di impatto: la velocità diminuisce bruscamente, il rapporto deve essere corto per
permettere al mezzo di sviluppare la massima coppia.
Le esigenze, durante le due fasi, sono contrastanti: è necessario all'inizio un rapporto lungo, che poi deve
accorciarsi durante l'impatto col materiale.
Per ovviare a questi inconvenienti, e se si desidera un sistema di guida più comodo, di tipo
automobilistico, è necessario passare ad un controllo della cilindrata di tipo "automotive".
LA POMPA "AUTOMOTIVE"
Questa pompa presenta le seguenti caratteristiche:
- variazione della cilindrata completamente automatica, dipendente dal regime di rotazione del
motore termico. Accelerando, la cilindrata aumenta; rallentando, diminuisce.
- è possibile impostare un regime minimo di inizio avanzamento (tra 800 - 1200 rpm), al di sopra del
quale la macchina comincia a muoversi. Non è perciò necessario il pedale della frizione.
- sulla pompa è presente un limitatore della potenza massima assorbita dalla trasmissione. Quando si
supera il limite impostato, la cilindrata della pompa diminuisce, rendendo disponibile la potenza
del motore termico per altri utilizzi.
- sulla pompa è presente un'elettrovalvola per il comando dell'inversione di marcia. L'inversione
del moto della macchina avviene mediante un semplice interruttore elettrico a tre posizioni:
avanti, indietro e stop. Non sono necessarie costose e delicate schede elettroniche aggiuntive.
Vengono così soddisfatte anche le esigenze del dumper con pala: durante la fase di avvicinamento il
motore gira senza carico, e la cilindrata è elevata.
Nell'impatto, la pressione nel circuito aumenta, mentre si riduce la cilindrata della pompa; il rapporto
si accorcia e il motore può sviluppare più coppia,mantenendo la stessa velocità di rotazione.
Il tutto avviene automaticamente, senza intervento dell'operatore.
Può esserci, però, la necessità di ridurre la cilindrata della pompa senza dover agire sul regime del
motore.
Sulla pompa è presente una valvola "inching", che permette di:
- ridurre la cilindrata della pompa fino ad annullarla.
- aumentare la cilindrata fino a ripristinare le condizioni iniziali di funzionamento automatico.
Mentre si agisce sul freno di servizio del veicolo, occorre agire contemporaneamente anche sulla valvola
inching, per evitare che il motore continui a spingere la macchina facendola avanzare.
Rilasciando il freno, la macchina ritornerà automaticamente nella condizioni precedenti di
funzionamento.
La guida di un veicolo equipaggiato con la pompa automotive è quindi molto facile, simile a quella di
una vettura con cambio automatico.
Il funzionamento risulta molto morbido ed esente da strappi.
Si ha in pratica una variazione continua del rapporto di trasmissione, che si adatta automaticamente
all'utilizzo della macchina.
Per avere un'ampia gamma di velocità e nel contempo garantire la massima forza di trazione in ogni
condizione di utilizzo della macchina, è opportuno scegliere un motore a cilindrata variabile, che
consente di selezionare una marcia "lenta" per i lavori che richiedono basse velocità ed elevato sforzo, o una
marcia "veloce " per i trasferimenti.
Utilizzando un cambio meccanico a due soli rapporti, i rapporti totali disponibili diventano quattro,
potendo così soddisfare tutte le esigenze di trazione di una moderna macchina stradale.
2 BETONIERE
Il dumper-betoniera, o betondumper, è una macchina che soddisfa le esigenze di preparazione, miscelazione
e trasporto a destinazione del calcestruzzo impiegato nei cantieri.
Si tratta quindi di una macchina molto versatile, che deve potersi adattare facilmente ad un impiego
fuoristrada e garantire buone velocità di trasferimento su asfalto.
Generalmente queste macchine sono pure dotate di una pala caricatrice, per il riempimento del tamburo e la
movimentazione di materiali.
In questo caso la trasmissione idrostatica, oltre che per l'avanzamento, può essere vantaggiosamente
utilizzata per comandare la rotazione del tamburo di miscelazione.
LE ESIGENZE
Esigenza fondamentale è quella di poter regolare in maniera continua la velocità di rotazione del tamburo,
mantenendo una facile invertibilità del moto di rotazione.
Il regime di rotazione passa dai 13-16 giri al minuto delle fasi di riempimento, miscelazione e
svuotamento, ai circa 3-6 giri della fase di agitazione durante il trasporto.
Con motori di potenza intorno ai 40 Kw, indicativamente si comandano tamburi fino a 4-5 metri
cubi, con momenti torcenti di circa 2500-3200 daNm.
LA SOLUZIONE
Per il comando del tamburo sulle macchine di queste dimensioni esistono varie soluzioni:
- motore lento con comando diretto o mediante riduttore epicicloidale con basso rapporto di riduzione
- motore veloce a pistoni, accoppiato ad un riduttore epicicloidale con elevato rapporto di riduzione.
Generalmente il riduttore epicicloidale funge anche da supporto del tamburo stesso.
Il motore idraulico a cilindrata fissa è azionato da una pompa per circuito chiuso a cilindrata variabile,
applicata sul motore termico della macchina, lo stesso usato per la traslazione.
Per la variazione della cilindrata è possibile usare il semplice comando manuale: l'operatore agisce su una
leva opportunamente frizionata, collegata, meccanicamente alla pompa da comandare.
Una soluzione più raffinata prevede l'impiego di una pompa con comando elettrico non proporzionale.
POMPA CON COMANDO ELETTRICO
I vantaggi di tale comando sono immediatamente intuibili:
- assenza di rinvii meccanici
- comando mediante un semplice pulsante a tre posizioni: tenendo premuto più o meno a lungo il
pulsante si regola la velocità e il senso di rotazione della botte; raggiunto il valore
desiderato si può rilasciare il pulsante, e la cilindrata rimane quella prefissata.
- non sono necessarie costose e delicate schede elettroniche aggiuntive.
- facilità di realizzare comandi a distanza e da più punti sulla stessa macchina, piazzando un pulsante
nel luogo più comodo per l'operatore.
Le elettrovalvole sono fissate direttamente sulla pompa, e incorporano degli strozzatori per l'olio che
garantiscono una regolazione molto dolce e regolare della cilindrata, anche in presenza di un comando di
inversione immediata della rotazione.
L'operatore imposta manualmente la velocità di rotazione del tamburo, rilasciando il pulsante quando
viene raggiunta una velocità ritenuta idonea.
3 RULLI COMPRESSORI
Il rullo compressore per lavorazioni stradali necessita di un tipo di trasmissione che soddisfi
particolari requisiti:
- deve poter trasmettere il moto direttamente al (o ai) rulli
- deve permettere inversioni di marcia molto dolci, per ottenere una superficie d'asfalto la pi- liscia
possibile.
Nel caso, poi, di compressori vibranti, è necessario poter regolare indipendentemente in modo continuo la
frequenza e l'entità della vibrazione, per ottimizzare il grado di compressione.
Per ottenere questi risultati si applica con successo la trasmissione idrostatica, sia per
l'avanzamento che per il comando della vibrazione.
La pompa a portata variabile con comando manuale soddisfa bene le esigenze succitate.
E' possibile montarne due in tandem, in modo da usarne una per comandare l'avanzamento e l'altra per la
vibrazione.
Per la ridotta gamma di velocità richiesta, si può vantaggiosamente utilizzare un motore idraulico a
cilindrata fissa per comandare la rotazione del rullo.
Per contenere la temperatura dell'olio si usa uno scambiatore di calore, posto sul drenaggio.
Per avere una buona efficienza di scambio, è necessario garantire allo scambiatore una determinata
portata di olio di alcune decine di litri al minuto, ben superiore quindi ai bassissimi drenaggi tipici dei
moderni componenti idraulici, inferiori al litro al minuto anche a pieno carico.
Per questo è opportuno impiegare componenti dotati di una valvola di scambio.
La valvola di scambio, che può essere incorporata nel motore o nella pompa, mette automaticamente in
comunicazione il ramo a pressione più bassa del circuito chiuso con il drenaggio, attraverso una
valvola di massima.
In questo modo una parte dell'olio caldo presente nel circuito chiuso viene deviato verso il radiatore, e
quindi al serbatoio.
Nella pompa, questo olio viene rimpiazzato da fluido più fresco aspirato dalla pompa di sovralimentazione.
Mediante la valvola di scambio, quindi, riusciamo a garantire:
- la portata di fluido necessaria allo scambiatore per smaltire il calore generato dalla trasmissione
- l'immissione nel circuito chiuso di fluido fresco proveniente dal serbatoio.
In questo modo otteniamo una trasmissione idrostatica semplice, affidabile e facilmente regolabile.
4 SOLLEVATORI TELESCOPICI
Su questo tipo di macchina troviamo come le pompe a pistoni possono essere applicate al comando dei vari
servizi idraulici, in aggiunta alla trasmissione idrostatica per l'avanzamento, di cui abbiamo già
parlato nei precedenti esempi.
I movimenti del braccio telescopico sono tutti comandati idraulicamente mediante una pompa e un
distributore a più leve.
I movimenti da comandare sono:
- alzata e sfilo del braccio telescopico
- movimento della forca o della pala all'estremità del braccio.
IL SISTEMA IDRAULICO TRADIZIONALE
Una pompa per circuito aperto a cilindrata fissa fornisce la portata di olio necessaria a tutto il circuito.
Un distributore a più sezioni devia l'olio ai cilindri, regolandone il movimento.
E' presente nel circuito una valvola di massima generale, tarata alla massima pressione ammissibile per
la pompa.
Eventualmente, sulle singole sezioni del distributore idraulico sono presenti altre valvole
limitatrici, tarate a pressioni diverse.
La quantità di olio messa in circolo dalla pompa, e quindi la velocità di movimento degli azionamenti,
dipende unicamente dal regime di rotazione del motore termico.
Azionando contemporaneamente più martinetti, assisteremo ad una drastica riduzione della velocità
di movimentazione degli stessi, dovuta al fatto che la portata della pompa si divide fra i vari utilizzi
contemporanei.
Non è perciò possibile azionare contemporaneamente più martinetti, se non a scapito della velocità di
movimento.
Tutti i componenti devono essere dimensionati in base alla massima portata del circuito, che fluisce
continuamente durante il lavoro, anche in assenza di carico.
Ciò causa :
- spreco di energia, e quindi inutili consumi di carburante
- aumento del calore da smaltire, che causa un innalzamento della temperatura
- minore vita dei componenti idraulici
- necessità di scambiatori di calore più grandi
Per ovviare questi inconvenienti, potremmo pensare di intervenire manualmente sulla portata di olio del
circuito, per esempio accelerando il motore quando dobbiamo eseguire qualsiasi operazione e rallentandolo
quando non è più necessario.
E' evidente che un tale rozzo sistema sarebbe alquanto scomodo da gestire; inoltre, il motore termico
è lo stesso che viene usato per la traslazione del mezzo, per cui il regime non può variare oltre certi
limiti.
Un'altra possibilità sarebbe quella di poter variare la portata di olio agendo sulla cilindrata della pompa;
nasce così l'esigenza di una pompa a cilindrata variabile, che possa adeguarsi alle esigenze del carico
e fornire una portata quasi indipendente dal regime del motore termico.
LA POMPA LOAD-SENSING
La pompa a pistoni assiali a cilindrata variabile per circuito aperto con comando load-sensing ha le
seguenti caratteristiche:
- grandi luci di passaggio dell'olio, per ridurre al minimo le possibilità di cavitazione
- elevata silenziosità anche ad alta pressione
- elevata velocità di regolazione, per adattarsi nel più breve tempo possibile alle condizioni di lavoro
istantanee.
Questa pompa interagisce con il sistema di controllo ed il carico, sottostando alle seguenti condizioni:
- la cilindrata della pompa si azzera se non vi è carico. Questo riduce gli sprechi di energia e il
riscaldamento dell'olio
- la cilindrata si adegua automaticamente ed istantaneamente alla richiesta di olio del circuito.
- è possibile azionare contemporaneamente più di un martinetto, per effettuare diversi movimenti nello
stesso tempo, fino a raggiungere la massima portata possibile della pompa ad un dato regime.
- la portata è indipendente dal regime di rotazione del motore termico, a partire dalla portata minima
necessaria per un certo utilizzo. Anche aumentando il regime, la portata rimane costante.
Questo funzionamento viene ottenuto introducendo un segnale di "retroazione" dal sistema verso la pompa,
che la informa continuamente sullo stato del sistema stesso.
Tale segnale viene normalmente detto "segnale
load-sensing", viene ricavato da un compensatore di portata presente nei distributori di tipo load-sensing
o in blocchi valvola opportunamente predisposti.
Il funzionamento del comando load-sensing si può dividere in tre fasi, a seconda dello stato del segnale
load-sensing :
1- segnale load-sensing nullo il compensatore di portata consente l'azzeramento della cilindrata della pompa
ad un valore di pressione pari al valore di taratura della valvola load-sensing , ovvero tra i 18 e i 22 bar.
2- segnale load-sensing attivo: il compensatore di portata permette alla pompa di assumere una cilindrata
tale da mantenere costante il salto di pressione attraverso l'organo di regolazione (strozzatura, distributore, valvola).
La portata dipende solamente dalla richiesta dell'utenza.
Una variazione del diametro dell'orifizio del compensatore di portata farà variare di pari passo la
portata erogata all'utenza.
In caso di variazione del regime di rotazione della pompa, si ha un adeguamento della cilindrata tale da
mantenere costante il flusso di olio erogato.
Il valore della pressione nella pompa è pari alla pressione generata dal carico resistente sommata alla
caduta di pressione sul compensatore di portata.
3- segnale load-sensing massimo:
in tale condizione viene inibita l'azione del compensatore di portata, mentre interviene il
compensatore di pressione portando la pompa ad un valore di cilindrata nullo.
ESEMPIO: Se stiamo muovendo un martinetto, e ad certo punto desideriamo azionarne anche un secondo, la
pompa aumenta la cilindrata in modo tale da:
1 - mantenere costante il flusso d'olio, e quindi la velocità, del primo martinetto.
2- fornire la portata in pi- necessaria per muovere anche il secondo martinetto.
Azionando contemporaneamente un numero via via crescente di utilizzi, scopriamo che esiste un limite
fisico alla portata che la pompa può fornire, che dipende dalla cilindrata massima raggiungibile dalla
pompa e dal regime di rotazione.
Occorre quindi impedire che la richiesta di portata degli utilizzatori risulti uguale o superiore a quella
massima erogabile dalla pompa.
In questo caso si avrebbe una condizione di saturazione, che metterebbe in crisi tutto il sistema
load-sensing .
Per ovviare a questa condizione, il compensatore di pressione interno alla pompa interviene limitando
automaticamente la portata globalmente assorbita dagli utilizzi.
In pratica, si assiste ad una riduzione della velocità dei movimenti, garantendone comunque la
contemporaneità.
Riassumiamo quindi i vantaggi tangibile del controllo load-sensing, che si possono apprezzare nel
lavoro quotidiano della macchina:
- minori sprechi di energia, e quindi minori consumi di carburante
- maggiore produttività della macchina, che si adegua automaticamente alle richieste dell'operatore.
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Titolo: il convertitore di coppia Mar Nov 17, 2015 11:24 am
Il convertitore di coppia è un'evoluzione del giunto idraulico, un dispositivo idraulico utilizzato negli autoveicoli con cambio automatico per disaccoppiare il motore dal cambio e nei sistemi di propulsione marina per unire la potenza di due o più motori sullo stesso asse.
Nelle automobili la sua funzione principale è di permettere al motore di rimanere in moto quando il veicolo si ferma. La coppia trasferita dal convertitore è massima a regimi di rotazione medio-alti, mentre diminuisce notevolmente a bassi regimi. Quando il motore è al minimo e il veicolo sta per fermarsi, il dispositivo non trasferisce quasi più coppia, e realizza in pratica la separazione tra le parti, in modo che il motore non si arresti. In un veicolo a cambio manuale lo stesso compito è svolto dalla frizione, con l'intervento però del guidatore. Il convertitore di coppia è invece completamente automatico. Il convertitore di coppia è costituito da una camera di forma toroidale costituito da tre elementi:
Una pompa (o impulsore) centrifuga connessa all'albero motore, che conferisce al flusso di fluido in essa contenuta la spinta necessaria al movimento Una turbina, solidale alla parte condotta, raccoglie il flusso del fluido e ne riceve la spinta che trasmette al cambio lo statore o reattore (elemento assente nel giunto idraulico), montato su una ruota libera che gli impedisce di ruotare in senso opposto a quello della pompa, che serve a modificare la direzione del flusso di fluido proveniente dalla turbina prima che esso ritorni nell'impulsore. Questo terzo elemento permette al convertitore di avere, allo spunto, una coppia di uscita alla turbina superiore alla coppia di entrata all'impulsore. Queste parti sono tutte provviste di palettature curve e affacciate tra loro, ma non in contatto, e la camera è riempita con un fluido (solitamente un olio poco viscoso, o comunque un liquido con caratteristiche idonee alla protezione dei materiali dalla corrosione).
La pompa è essenzialmente una ruota dotata di palette disposte radialmente che ruotando spinge il fluido verso l'esterno per effetto della forza centrifuga. Il liquido acquista anche un momento angolare. La turbina è similmente costituita da una ruota a palette. Il liquido spostato verso l'esterno del dispositivo dalla pompa è costretto a rientrare verso il centro attraverso le pale della turbina, trascinandola in rotazione. Una volta ritornato al centro, il fluido è di nuovo espulso dalla turbina completando il ciclo.
Anche con la sezione turbina ferma, il movimento a spirale del fluido produce un momento torcente in uscita. La coppia uscente può anche essere superiore a quella di entrata, da cui il nome del dispositivo: una bassa coppia ad alta velocità angolare viene convertita in una coppia elevata a bassa velocità. Quando l'albero di ingresso ruota a bassa velocità, il dispositivo diventa poco efficiente (si dice che è in stallo), e solo una parte della coppia in entrata è presente in uscita. Questo comportamento permette di sostituire la frizione con il convertitore di coppia, ma con un'importante differenza. A motore spento infatti non viene trasferita alcuna coppia dalle ruote verso il motore, e viene a mancare l'effetto di blocco che normalmente si ha in un veicolo con cambio manuale e frizione. Per questo motivo nei veicoli con cambio automatico è prevista una apposita funzione di parcheggio che blocca meccanicamente la trasmissione.
Il convertitore di coppia, per sua stessa natura presenta uno slittamento, che provoca una perdita di energia sotto forma di calore disperso dal fluido. Per aumentare l'efficienza energetica, i moderni convertitori integrano un sistema a frizione che unisce meccanicamente pompa e turbina quando il computer di bordo rileva una velocità di crociera uniforme. Questo procedimento detto "lock up" ha la funzione inoltre, nel momento del rilascio del pedale acceleratore, di poter avere un'azione frenante da parte del motore come accade nelle trasmissioni manuali. Questi dispositivi sono detti convertitori di coppia bloccabili (in inglese locking torque converter). Il convertitore di coppia è un dispositivo idraulico, utilizzato negli autoveicoli con cambio automatico per disaccoppiare il motore dalla trasmissione e nei sistemi di propulsione marina per unire la potenza di due o più motori sullo stesso asse.
Nelle automobili le sue funzioni principali sono le seguenti:
moltiplicare la coppia generata dal motore o funzionare da giunto idraulico, trasmettendo la coppia del motore alla trasmissione; fungere da frizione automatica, permettendo al motore di rimanere in moto quando il veicolo è fermo e accesso; assorbire le vibrazioni torsionali del motore e della trasmissione, grazie all'intermediazione del fluido e all'assenza di connessioni meccaniche dirette attraverso il convertitore; addolcire l'erogazione del motore, grazie alla sua inerzia, smorzando gli impulsi di potenza dei pistoni; comandare la pompa del sistema di controllo idraulico. La pompa ruota insieme al motore, considerazione importante quando un veicolo è trainato. In tal caso infatti, se le ruote sono a terra e il motore è spento, gli assali muovono l'albero di uscita e quello intermedio della trasmissione, ma i rispettivi cuscinetti non ricevono lubrificazione. Pertanto esiste un notevole rischio di danneggiamento quando il veicolo viene trainato per una lunga distanza o a velocità elevate.
La coppia trasferita dal convertitore è massima a regimi di rotazione medio-alti mentre diminuisce notevolmente a bassi regimi. Quando il motore è al minimo il dispositivo praticamente non trasferisce più coppia, realizzando la separazione tra i due componenti. Questo comportamento permette di sostituire la frizione con il convertitore di coppia. Il convertitore svolge la stessa funzione della frizione in un veicolo a cambio manuale, ma in modo completamente automatico. A motore spento si ha un'importante differenza rispetto all'impiego di una classica frizione: in tale condizione infatti non viene trasferita alcuna coppia dalle ruote verso il motore e viene a mancare l'effetto di blocco che normalmente si ha in un veicolo con cambio manuale e frizione. Per questo motivo i cambi automatici sono sempre dotati di un'apposita funzione di parcheggio che blocca meccanicamente la trasmissione.
Il convertitore di coppia presenta quindi 3 stati operativi:
Stallo: l'albero motore applica potenza alla pompa, ma la turbina non può ruotare. Questa condizione si ha per esempio quando il pilota ha innestato la trasmissione (D sul selettore), ma impedisce al veicolo di muoversi agendo sui freni. In questa condizione si ottiene la massima moltiplicazione di coppia. Si assume questa condizione valida fino ai primi istanti in cui si muove il veicolo. Accelerazione: il veicolo sta accelerando ma c'è ancora una considerevole differenza tra le velocità di rotazione di pompa e turbina. La moltiplicazione di coppia è ovviamente inferiore al caso di stallo. Coppia: la turbina ha raggiunto il 90% della velocità della pompa e la moltiplicazione di coppia è praticamente assente. Nei moderni cambi in questa condizione si ha l'intervento di una frizione convenzionale che assicura un rigido collegamento tra motore e trasmissione, aumentando il rendimento del convertitore a regime.
Il convertitore di coppia è un dispositivo idraulico utilizzato negli autoveicoli con cambio automatico per disaccoppiare il motore dal cambio e nei sistemi di propulsione marina per unire la potenza di due o più motori sullo stesso asse di trasmissione. Nelle automobili la funzione principale è di permettere al motore di rimanere in moto quando l’auto si ferma. La coppia trasferita dal convertitore è massima a regimi di rotazione medio-alti, mentre si riduce a bassi regimi.
Quando il motore è al minimo e il veicolo sta per fermarsi, il dispositivo trasferisce pochissima coppia e realizza in pratica la separazione tra motore e cambio. Il convertitore di coppia idraulico è costituito da una camera di forma toroidale in cui sono contenuti una pompa centrifuga collegata all’albero motore, che costituisce una chiusura laterale della camera e una turbina, situata di fronte alla pompa e connessa all’albero primario di ingresso del cambio. Le due parti sono tra loro affacciate e non in contatto, e la camera è riempita di olio specifico.
La pompa dispone di palette disposte radialmente che ruotando spingono il fluido verso l’esterno per effetto della forza centrifuga. Il liquido acquista anche un momento angolare e, spostato verso l’esterno del dispositivo dalla pompa,è costretto a rientrare verso il centro attraverso le pale della turbina, trascinandola in rotazione. Una volta ritornato al centro, il fluido e di nuovo espulso dalla turbina completando il ciclo di funzionamento del convertitore idraulico.
Anche con la sezione motore ferma, il movimento a spirale del fluido produce un momento torcente in uscita. La coppia presente sull’albero fissato alla turbina può anche essere superiore a quella di entrata dall’albero motore: una bassa coppia ad alta velocità angolare viene convertita in una coppia elevata a basso regime di rotazione della turbina. Quando l’albero della pompa idraulica ruota a bassa velocità, il dispositivo diventa poco efficiente e solo una parte della coppia in entrata è presente sulla turbina. Questo è l’elemento che permette di sostituire la frizione con il convertitore di coppia. A motore fermo non viene trasferita alcuna coppia dalle ruote verso il motore, e viene a mancare l’effetto di blocco che normalmente si ha in un veicolo con cambio manuale e frizione, sui cambi automatico con convertitore di coppia idraulico infatti, esiste un particolare dispositivo che ha il compito di bloccare meccanicamente l’albero di trasmissione. Il convertitore di coppia, per sua stessa natura presenta uno slittamento, che provoca una perdita di energia sotto forma di calore disperso dall’olio contenuto nello stesso.
I moderni cambi automatici ad ingranaggi epicicloidali dispongono di una frizione a bagno d’olio in grado di bloccare meccanicamente il convertitore di coppia per annullarne lo slittamento. L’attuazione elettroidraulica di questa frizione viene comandata dalla centralina elettronica di gestione del cambio, normalmente nelle marce superiori e dopo una determinata velocità del veicolo.
powershift
Il PowerShift è dotato di due frizioni a secco e sostanzialmente può essere interpretato come due cambi manuali accoppiati e robotizzati. Quindi mantiene inalterati tutti i vantaggi del cambio manuale sul classico automatico, garantendo una maggiore efficienza, una durata maggiore e anche minori consumi, stimat
Originariamente il powershift (power=potenza e shift=cambio marcia) era un tipo di cambio dotato di tante frizioni multidisco quante marce ed era utilizzato sui grossi mezzi da cantiere, per i quali era necessario trasmettere la potenza alle (tante) ruote motrici in modo fluido e costante, senza strappi o buchi. Oggi il termine è un pochettino inflazionato, e siccome suona bene, viene utilizzato anche un po' a sproposito per tipi di cambio che sono un po' speciali anche senza essere dei powershift secondo la definizione originale.
Il PowerShift è dotato di due frizioni a secco e sostanzialmente può essere interpretato come due cambi manuali accoppiati e robotizzati. Quindi mantiene inalterati tutti i vantaggi del cambio manuale sul classico automatico, garantendo una maggiore efficienza, una durata maggiore e anche minori consumi. La struttura è simile a quella del DSG e degli altri cambi a doppia frizione (proposti da BMW, Ferrari, Volvo, etc) con una frizione per i rapporti dispari (prima, terza e quinta) e l'altra per i pari (seconda, quarta e sesta). Durante la marcia la centralina che gestisce il cambio cerca di intuire le intenzioni del guidatore: se ad esempio si è in accelerazione viene preselezionata la marcia superiore sulla frizione libera. Quando il guidatore preme la leva per effettuare il cambio marcia, contemporaneamente avviene uno scambio tra le frizioni, quella chiusa si apre e quella aperta si chiude. Il tempo di cambiata è dunque ridotto al solo passaggio da una frizione all'altra, perché la selezione del rapporto avviene prima che il guidatore invii il comando. Inoltre, il motore non viene messo in folle nel cambio marcia e conseguentemente non è necessario chiudere il gas. Nel funzionamento automatico non ci sono tempi morti e si ottiene una fluidità sconosciuta ai cambi robotizzati ed automatici classici.
il moto arriva ai planetari dall'albero motore , essi girano bagno d'olio , tra il solare esterno e sull'ingranaggio interno . la diversa rotazione deriva dal fatot delal differenza di diametro dei planetari e dell'ingranaggio centrale , che da poi il moto all'albero che esce da cambio ,
il passaggio da un rapporto all'altro avviene tramite le frizioni che frenano o meno l'ingranggio esterno(detto solare)
ispositivo che permette di invertire il senso di marcia del trattore. Il tutto senza l'uso del pedale frizione, quindi "sottocarico". In genere, l'inversore elettroidraulico funziona con gli stessi principi del cambio p.s., quindi pacchi frizione multidisco a comando elettroidraulico. Attualmente, il comando dell'inversore è quasi sempre collocato sul piantone dello sterzo, alla sinistra dello stesso. Posizione molto comoda in quanto la mano destra rimane libera per utilizzare gli altri comandi (caricatore frontale, sollevatore etc). Alcuni inversori hanno la funzione parking integrata. Di norma il comando è a leva, con tre posizioni: avanti - folle - retro. All'inversore in genere è accoppiato un dispositivo di sicurezza a norma con le leggi antinfortunistiche, che impedisce l'accensione del motore con inversore innestato (ovvero, deve essere in folle per permettere l'accensione del motore. Al comando, possono essere abbinate sofisticazioni elettroniche, quali potenziometri per la regolazione della rapidità di innesto o sistemi per gestire il rapporto della trasmissione nei due sensi di marcia (ovvero, è possibile programmare una velocità diversa della retro rispetto alla avanmarcia).
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Titolo: giunto idraulico Mer Nov 18, 2015 8:07 pm
Un giunto idraulico è un giunto che permette di variare la velocità relativa tra tra motore e cedente. è composto da una camera idraulica che unisce una pompa rotante, collegata al motore, con una turbina collegata al movente. Il convertitore di coppia è un'evoluzione del giunto idraulico, un dispositivo idraulico utilizzato negli autoveicoli con cambio automatico per disaccoppiare il motore dal cambio e nei sistemi di propulsione marina per unire la potenza di due o più motori sullo stesso asse.
Nelle automobili la sua funzione principale è di permettere al motore di rimanere in moto quando il veicolo si ferma. La coppia trasferita dal convertitore è massima a regimi di rotazione medio-alti, mentre diminuisce notevolmente a bassi regimi. Quando il motore è al minimo e il veicolo sta per fermarsi, il dispositivo non trasferisce quasi più coppia, e realizza in pratica la separazione tra le parti, in modo che il motore non si arresti. In un veicolo a cambio manuale lo stesso compito è svolto dalla frizione, con l'intervento però del guidatore. Il convertitore di coppia è invece completamente automatico. Il convertitore di coppia è costituito da una camera di forma toroidale costituito da tre elementi:
Una pompa (o impulsore) centrifuga connessa all'albero motore, che conferisce al flusso di fluido in essa contenuta la spinta necessaria al movimento Una turbina, solidale alla parte condotta, raccoglie il flusso del fluido e ne riceve la spinta che trasmette al cambio lo statore o reattore (elemento assente nel giunto idraulico), montato su una ruota libera che gli impedisce di ruotare in senso opposto a quello della pompa, che serve a modificare la direzione del flusso di fluido proveniente dalla turbina prima che esso ritorni nell'impulsore. Questo terzo elemento permette al convertitore di avere, allo spunto, una coppia di uscita alla turbina superiore alla coppia di entrata all'impulsore. Queste parti sono tutte provviste di palettature curve e affacciate tra loro, ma non in contatto, e la camera è riempita con un fluido (solitamente un olio poco viscoso, o comunque un liquido con caratteristiche idonee alla protezione dei materiali dalla corrosione).
La pompa è essenzialmente una ruota dotata di palette disposte radialmente che ruotando spinge il fluido verso l'esterno per effetto della forza centrifuga. Il liquido acquista anche un momento angolare. La turbina è similmente costituita da una ruota a palette. Il liquido spostato verso l'esterno del dispositivo dalla pompa è costretto a rientrare verso il centro attraverso le pale della turbina, trascinandola in rotazione. Una volta ritornato al centro, il fluido è di nuovo espulso dalla turbina completando il ciclo.
Anche con la sezione turbina ferma, il movimento a spirale del fluido produce un momento torcente in uscita. La coppia uscente può anche essere superiore a quella di entrata, da cui il nome del dispositivo: una bassa coppia ad alta velocità angolare viene convertita in una coppia elevata a bassa velocità.
Quando l'albero di ingresso ruota a bassa velocità, il dispositivo diventa poco efficiente (si dice che è in stallo), e solo una parte della coppia in entrata è presente in uscita. Questo comportamento permette di sostituire la frizione con il convertitore di coppia, ma con un'importante differenza. A motore spento infatti non viene trasferita alcuna coppia dalle ruote verso il motore, e viene a mancare l'effetto di blocco che normalmente si ha in un veicolo con cambio manuale e frizione. Per questo motivo nei veicoli con cambio automatico è prevista una apposita funzione di parcheggio che blocca meccanicamente la trasmissione.
Il convertitore di coppia, per sua stessa natura presenta uno slittamento, che provoca una perdita di energia sotto forma di calore disperso dal fluido. Per aumentare l'efficienza energetica, i moderni convertitori integrano un sistema a frizione che unisce meccanicamente pompa e turbina quando il computer di bordo rileva una velocità di crociera uniforme. Questo procedimento detto "lock up" ha la funzione inoltre, nel momento del rilascio del pedale acceleratore, di poter avere un'azione frenante da parte del motore come accade nelle trasmissioni manuali. Questi dispositivi sono detti convertitori di coppia bloccabili (in inglese locking torque converter
http://core.ac.uk/download/pdf/11215912.pdf
Il giunto idraulico Fra i dispositivi che consentono di trasmettere potenza nel moto rotatorio, con la possibilità di variare la velocità relativa fra movente e cedente, grande importanza ha il giunto idraulico. Il giunto idraulico fu ideato dall’ingegnere tedesco Hermann Föttinger (1877-1945). La trasmissione di potenza si basa sull’interazione di una pompa e di una turbina, realizzate mediante due rotori muniti di pale, secondo lo schema della figura 4.6.22. Fig. 4.6.22 Il giunto è composto da una pompa, collegata al motore, e da una turbina, collegata al cedente, entrambe montate entro una camera a tenuta riempita di fluido idraulico (olio). La pompa ha forma toroidale con camere radiali ricavate nella parte interna del toro. La sua rotazione determina un flusso radiale centrifugo del fluido, che va così a colpire i bordi esterni della turbina. Le camere radiali della turbina convertono la direzione del moto del fluido in senso centripeto, esercitando su questo un’azione che, reciprocamente, viene ad essere applicata anche alla turbina (v. figura 4.6.23). Nasce quindi un coppia che tende a trascinare la turbina in rotazione nella stessa direzione del moto della pompa. Il fluido che esce dal centro della turbina entra nuovamente nella pompa e ripete il ciclo sopra descritto. Una parte dell’energia cinetica impartita al fluido viene dissipata in attrito e quindi la turbina ruota sempre un po’ più lentamente della pompa. Il calore generato per attrito innalza la temperatura dell’olio.
Poiché i rotori della pompa e della turbina non si toccano, la trasmissione di potenza avviene senza usura delle parti. La configurazione del dispositivo a riposo, in fase di avviamento e a regime è mostrata nelle figure 4.6.24, 4.6.25 e 4.6.26. La figura 4.6.27 mostra la sezione di un giunto idraulico
Il rendimento di un giunto idraulico dipende dalla differenza di velocità (scorrimento) tra pompa e turbina. Si può osservare che, in condizione di regime, il momento motore Mm esercitato sul giunto è uguale al momento reisistente Mr . Il rendimento è quindi dato da: 2 2 1 1 r m M M ω ω η ω ω = = essendo ω1 e ω2 le velocità angolari in ingresso e in uscita. Lo scorrimento è essenziale agli effetti del funzionamento del giunto, in quanto senza di esso non ci sarebbe trasmissione di coppia . La formula che lo esprime è la seguente: 1 2 % 1 s 100 ω ω ω − = × avendo indicato con lo scorrimento percentuale. %s La potenza perduta , in condizioni di regime, è Np 1 2 % 1 2 1 1 100 p m r m s N M M M Nm ω ω ω ω ω ω − = − = = dove si è indicato con N M m = mω1 la potenza motrice. Come si vede, quindi, la potenza dissipata è direttamente proporzionale allo scorrimento. In condizioni di carico normale, lo scorrimento può variare dall'1,5% (grosse potenze) al 6%
I giunti idrodinamici seguono, in generale, le leggi di tutte le macchine centrifughe: 1 - la coppia trasmessa è proporzionale al quadrato della velocità in entrata 2 - la potenza trasmessa è proporzionale al cubo della velocità in entrata e alla quinta potenza del diametro esterno della girante. Accoppiamento con il motore elettrico asincrono trifase con rotore a gabbia di scoiattolo. I motori asincroni trifase (con rotore a gabbia di scoiattolo) forniscono la coppia massima vicino alla velocità di regime. Il sistema diretto di avviamento è il più usato. La figura 4.6.28 illustra il rapporto tra coppia e corrente. Come si può notare la corrente assorbita è proporzionale alla coppia solo tra l’85% e 100% della velocità di regime.
L’utilizzo di un giunto idrodinamico permette al motore di partire praticamente senza carico. La figura 4.6.29 mostra come varia l’assorbimento di corrente con un carico direttamente collegato al motore elettrico e con un giunto idrodinamico installato tra motore e carico. L’area colorata mostra l’ energia persa in calore durante un avviamento senza il giunto idrodinamico. L’uso di un giunto idrodinamico riduce le punte di corrente assorbita dal motore entro limiti accettabili; la coppia disponibile per accelerare il carico è maggiore di quella di un sistema che non include un giunto idrodinamico. Fig.4.6.29 Con un motore accoppiato direttamente al carico, gli svantaggi sono: • la differenza tra coppia disponibile e quella richiesta dal carico è molto bassa finché il rotore ha accelerato tra 80 - 85% della velocità di regime. • la corrente assorbita in avviamento è fino a 6 volte quella nominale causando un aumento della temperatura del motore, sovraccarichi sulle linee elettriche e, nel caso di avviamenti frequenti, aumento dei costi di produzione . • sovradimensionamento dei motori a causa delle limitazioni sopraccitate. La figura 4.6.30 illustra due curve di avviamento di un giunto idrodinamico e la curva caratteristica di un motore elettrico. Dalla curva di stallo del giunto (scorrimento = 100%) e dalla curva di coppia del motore si evidenzia quanta coppia sia necessaria per accelerare il rotore del motore (area colorata). In un secondo circa, il rotore del motore accelera passando dal punto A al punto B. L’accelerazione del carico è comunque fatta gradualmente per mezzo del giunto idraulico, utilizzando il motore in condizioni ottimali, seguendo la parte della curva tra il punto B (100%) e il punto C (2%÷5%). Il punto C è il tipico punto operativo in condizioni di normale utilizzo
In generale, i vantaggi di un giunto idraulico si possono così riassumere: – avviamenti molto graduali; – riduzione degli assorbimenti di corrente durante la fase di avviamento: il motore parte a basso carico; – protezione del motore e della macchina condotta da blocchi e sovraccarichi; – utilizzo di motori asincroni a gabbia di scoiattolo, invece di motori speciali con dispositivi di avviamento; – maggior durata ed economia di funzionamento dell’intera catena cinematica, grazie al ruolo di protezione esplicato dal giunto idrodinamico; – contenimento dei consumi energetici, grazie alla riduzione delle punte di corrente; – stessa coppia sia in ingresso sia in uscita: il motore può erogare la massima coppia anche a carico bloccato; – assorbimento delle vibrazioni torsionali caratteristiche dei motori a combustione interna, grazie alla presenza di fluido come elemento di trasmissione di potenza; – possibilità di effettuare un elevato numero di avviamenti, anche con inversione del senso di rotazione del moto; – bilanciamento del carico in caso di doppia motorizzazione: i giunti idrodinamici adeguano automaticamente le velocità del carico alla velocità di sincronismo; – elevata efficienza; – manutenzione minima; – tenute rotanti in Viton; – componenti in ghisa ed acciaio con trattamento anticorrosione.
Convertitore di coppia Il convertitore di coppia è un dispositivo simile al giunto idraulico e, come questo, consente di trasferire potenza nel moto rotatorio da un movente (motore a combustione interna, motore elettrico, ecc.) ad un cedente. Diversamente dal giunto idraulico, però, il convertitore di coppia può aumentare la coppia agente sul cedente. Il convertitore di coppia ha tre elementi principali rotanti (v. fig. 4.6.31): la pompa, collegata meccanicamente al motore, la turbina, che trascina il carico, e lo statore, che è interposto tra la pompa e la turbina in modo tale da deviare il flusso di fluido di ritorno dalla turbina alla pompa. Lo statore è montato su una ruota libera che gli impedisce di ruotare in senso opposto a quello della pompa. Pompa, turbina e statore hanno palettature curve.
La moltiplicazione della coppia è dovuta alla presenza dello statore. Infatti, se consideriamo il giunto idraulico possiamo osservare che il flusso di ritorno dalla turbina colpisce la pompa in modo tale da ostacolarne il movimento.
pomp a tur bina pompa turbin a a) b) Fig. 4.6.32 Come si può notare osservando la figura 4.6.32 a), quando il flusso passa dalla pompa alla turbina, le particelle di fluido hanno una componente di velocità tangenziale, dovuta alla rotazione della pompa, maggiore di quella corrispondente della paletta della turbina. La variazione della quantità di moto del fluido che colpisce la paletta genera su questa una forza che si oppone alla coppia resistente. Quando il flusso torna dalla turbina alla pompa (v. fig. 4.6.32 b)), la velocità del fluido ha, rispetto alla pompa, una componente tangenziale tale da opporsi al moto della pompa stessa. Nel convertitore di coppia lo statore ha lo scopo di deviare il flusso di ritorno in modo che non ostacoli il moto della pompa
Il risultato è che parte dell’energia del flusso di ritorno è recuperata e determina un aumento della massa di fluido diretta contro la turbina, con conseguente aumento della coppia trasmessa, Poiché inizialmente il flusso di ritorno è diretto contro il verso di rotazione della pompa, lo statore tenderebbe a ruotare in senso opposto a quello della pompa, ma ne è impedito dalla presenza della ruota libera. Man mano che la velocità della turbina si avvicina a quella della pompa, il flusso di ritorno tende a diminuire e diminuisce anche la pressione sullo statore, finchè, ad accoppiamento completato, anche questo si mette a ruotare insieme alla pompa e alla turbina. Il massimo fattore di moltiplicazione della coppia si raggiunge quando è massima la differenza tra le velocità della pompa e della turbina, ossia quando la pompa è in movimento e la turbina è fissa (condizione di stallo). Nelle applicazioni automobilistiche tale fattore vale circa 3. La figura 4.6.34 mostra un esempio di convertitore di coppia
GIUNTO IDRAULICO Schematicamente e' costituito da una girante conduttrice e da una girante condotta, alloggiate all'interno di un carter a tenuta stagna contenente olio idraulico. Le due giranti hanno una conformazione a disco concavo, con una serie di palette interne e sono collocate l'una di fronte all'altra, a distanza estremamente ridotta. La girante conduttrice, al crescere della sua velocita' di rotazione, tende a trascinare quella condotta, facendola girare sempre piu' forte e trasmettendo ad essa energia meccanica. Attualmente i giunti di questo tipo sono da considerate praticamente in disuso in campo automobilistico.
differenza tra i carrelli idrostatici e quelli idrodinamici.
I carrelli idrodinamici, hanno la trasmissione che è composta da due organi principali, un riduttore con ponte diffrenziale e un convertirore di coppia. Il ponte differenziale a cui sono collegate le ruote è collegato al gruppo termico tramite un convertirore di coppia, che è poi il fulcro di questa trasmissione, come funziona un convertitore di coppia
CONVERTITORI DI COPPIA Si tratta di un dispositivo impiegato per collegare il motore al cambio automatico. Esso, in pratica, non solo sostituisce In frizione tradizionale, ma consente di adottare cambi con minor numero di marce di quelle che sarebbero necessarie se si utilizzasse un cambio meccanico. Questo perche' e' in grado effettivamente di aumentare la coppia prodotta dal motore (questo incremento i accompagnato da una diminuzione della velocita' di rotazione), assicurando nel contempo il collegamento pur nel caso di differenze tra le velocita' di rotazione dell'albero di entrata e quello di uscita anche di rilevante entita'. Il collegamento che si ottiene non e' mai rigido; viene ottenuto non vincolando meccanicamente due organi, ma utilizzando un apposito olio idraulico. Schematicamente un convertitore di coppia e' costituito da una girante conduttrice (solidale con il volano), da una girante condotta (vincolata all'albero di uscita del moto) e da uno statore intermedio che funge da membro di reazione. Le due giranti sono munite di palette sagomate: la trasmissione della potenza si ottiene grazie alla forza centrifuga e al movimento dell'olio che passa continuamente dalla parte periferica della girante conduttrice alla girante condotta. Quando la differenza tra le velocita' di rotazione delle due giranti supera un determinato valore, lo statore, che i installato su di un gruppo a ruota libera, si blocca e risulta solidale con il carter del convertitore. Esso, in tale condizione di funzionamento, devia con le sue palette l'olio in modo da far aumentare la coppia che la girante conduttrice trasmette a quella condotta. Quando la differenza tra le due velocita' e' limitata, lo statore ruota liberamente insieme alle giranti e in pratica non si ha alcun incremento delta coppia (il convertitore si comporta, quindi, come un autentico giunto idraulico). Questo convertitore che è collegato al ponte differenziale, trasmette il moto alle ruote anteriori dei carrelli, il comportamento è molto simile al guidare un'auto con il cambio automatico, si accellera e si frena, si sente il motore salire di giri e lentamente la velocità aumenta, ma come si toglie il piede dall'acceleratore il carrllo non rallenta, è come se fosse in folle, occorre usare i freni di servizio. Nel caso dei carrelli elevatori, con una trasmissione idrodinamica occorre lavorare con entrambe i piedi, con uno si accelera e con l'altro si frena, in fase di accostamento e nel normale utilizzo.
La trasmissione idrostatica è composta da due componenti principali, una pompa a cilindrata variabile, e un motore idraulico (nel caso sia fissato ad un ponte differenziale) o a volte due motori idraulici (uno per ruota). La pompa idraulica è collegata direttamente al motore endotermico tramite una predisposizione, questa serve a mandare in pressione l'olio idraulico, che tramite un circuito idraulico viene mandato ai motori idraulici, questi trasformano l'energia dell'olio in forza motrice, il vantaggio della trasmissione idrostatica, è che risulta molto più precisa della precedente, i consumi, se ben tarata dovrebbero essere inferiori ai carrelli idrodinamici, la manutenzioen risulta quasi inesistente, inoltre la facilità di guida è notevole, basti pensare che in un carello dotato di questa trasmissione basterebbe l'uso di un solo piede, difatti se guidiamo un carrello idrostatico, possiamo notare che l'uso del pedale del freno di servizio è quasi inesistente, perchè nel moemnto che rilasciamo il pedale di avanzamento abbiamo subito un rallentamento del mezzo fino ad arrivare all'arresto dello stesso, questo casuato dal passaggio dell'olio nel circuito. Forse non è molto chiaro ma ho cercato di non entrare nei dettagli tecnici per non appesantire la discussione ma se avete domande fatele pure. Idrostatico: la trasmissione del moto avviene per mezzo di un gruppo oleodinamico pompa idraulica e motore idaulico, collegati da tubazioni flessibili entro le quali circola una portata d'olio idraulico in pressione. La pompa, montata sul volano, trasforma coppia e giri del diesel in pressione e portata d'olio. Il motore idraulico, montato sul ponte differenziale, ritrasforma pressione e portata in coppia e giri alle ruote. Idrodinamico: la trasmissione avviene per mezzo di un torque-converter (la parte "idrodinamica", immagina i due gusci affacciati di un'ostrica, alettati internamente e non collegati meccanicamente fra loro) composto da un "impeller" collegato al diesel e da una "turbina" collegata con la trasmissione a valle; fra impeller e turbina, mobili fra loro, un fluido idraulico. Quando l'impeller gira mosso dal diesel, il fluido viene proiettato contro la turbina, che quindi viene trascinata in movimento. A valle del converter, un cambio meccanico sincronizzato a frizioni, detto power shift. L'idrostatico consente, grazie alle tubazioni flessibili, di disporre liberamente i componenti della trasmissione.; per esempio, motore diesel trasversale, in alto, in basso o come vuoi tu; motore idraulico verticale, orizzontale, trasversale o addirittura due motori diretti sulle ruote senza ponte differenziale. L'idrodinamico obbliga invece alla "linea d'asse" essendo un gruppo meccanico rigido: motore diesel longitudinale con asse volano in corrispondenza dell'ingresso converter e ponte differenziale in corrispondenza dell'uscita power shift. L'idrostatico si comanda generalmente con due pedali, uno marcia avanti e uno marcia indietro (sistema "Linde"); più pigi il pedale, più veloce va il carrello, in quanto la pompa "apre" e il diesel accelera. L'idrodinamico si comanda con un selettore al volante folle/avanti/indietro; più acceleri il diesel, più veloce trasli, in quanto l'impeller proietta più fluido sulla turbina. Esistono comunque trasmissioni idrostatiche che "simulano" la guida come se il carrello fosse idrodinamico (sistema "automotive" della Rexroth), ferma restando la libertà dalla linea d'asse. Entrambi i sistemi riducono automaticamente la velocità se aumenta lo sforzo (per es. marcia in pendenza). L'idrodinamico, grazie al cambio power-shift, consente velocità più elevate. Potresti mettere il power shift a valle di una trasmissione idrostatica, ma a questo punto i costi schizzano. Il costo è a favore dell'idrostatico, soprattutto per potenze basse e medie (fino a 100-120 CV indicativamente). Il rendimento (rapporto fra potenza alle ruote e potenza al volano), nello spettro completo delle velocità, è mediamente a favore dell'idrostatico; l'idrodinamico ha picchi di rendimento superiori, ma solo a determinate velocità. Dal punto di vista della prontezza, precisione e sensibiltà di guida, dell'affidabilità e dei costi di manutenzione, lascio la parola agli operatori. Parere strettamente personale: meglio l'idrostatico, però occhio alla pulizia dell'impianto idraulico, altrimenti son dolori
Le trasmissioni idrodinamiche sono anche power-shift . Sui carrelli elevatori : Il gruppo power-shift è costituito da 2 pacchi di frizzioni a dischi multipli e in bagno d'olio , telecomandate idraulicamente e in pressione da un particolare distributore azzionato negli anni o da leverismi o da ellettrovalve . Quindi il Power-Shift serve ad ottenere l'inversione di moto quando l'operatore lo comanda andando ad ottenere l'impacchettamento delle fizzioni o di marcia avanti o di retro marcia . Le frizzioni multiple sono impacchettate dall'olio in pressione circa 12/13 atm. e sono lubrificate e raffreddate dall'olio che proviene dal condotto di bassa pressione circa 1 atm. .La pressione di impacchettamento riesce a far trasmettere fino a circa 1 volte e mezza la coppia massima di trasmissione. E' quindi una protezzione degli organi in moto , in quanto se per brusche inversioni di moto (magari a tavoletta) , si supera tale valore di sollecitazzione , si ha la possibilità di un certo slittamento delle frizzioni che per così dire tagliano la coppia trasmissibile e per questo il sistema si chiama anche Power-shift .
Le trasmissioni idrodinamiche per i carrelli elevatori power-shift sono necessarie visto che spesso tali trasmissioni hanno solo 2 marce , avanti e indietro , dove il cambio di marcia vuole dire cambio di direzzione e se in caso siano effettuate in una manovra brusca , se non vi fosse il modo di sfogare tale cambio di direzzione sulle frizzioni il cambio avrebbe vita molto breve . Per ovviare a tale problema viene adottata a volte pure una valvola riduttrice di pressione che nel caso di commutazione applica per breve tempo alle frizzioni una pressione di 4 bar e in seguito la aumenta gradualmente fino ai 12/13 bar , in tale modo si và a risparmiare e a salvaguardare pure le frizioni . Tali trasmissioni idrodinamiche power-shift non sono l'ultimo ritrovato dal settore carrelli ma anzi saranno una 20 anni abbondanti che vengono utilizzate e da all'ora non hanno avuto una grande evoluzione , anzi son quasi le medesime , una volta vi erano dei leverismi che comandavano le valvole per le marce , poi al posto di questi si è adottata una semplicissima scheda relè + una pedaliera di inserzione marce , il tutto che và a comandare delle elettrovalvole . Per tanto il prodotto è sicuramente collaudato , ma già il fatto che il cambio non sia gestito elettronicamente da vere e propie centraline fa capire che tale prodotto , un pò per leggi di mercato tra i produttori e un pò per ridurre i costi , e forse perchè il settore del termico è un pò appianato , non è stato sviluppato negli anni nel settore carrelli elevatori . Le gamma over 100 Q a oltre 300 Q adottano , visto si parla di macchine molto + pese e che movimentano parecchio peso , dei cambi idrodinamici gestiti da centraline e possono arrivare ad avere chi più chi meno 4 velocità per senso di marcia , ovviamente tali cambi non necessitano di un power-shift all'inversione di marcia in quanto avranno la centralina con sensori di giri , di pressione e riconoscendo la direzzione del carrello e la marcia selezionata deciderà lei stessa come e quando invertire la marcia senza recare danno agli organi del cambio ..
Per qualunque idrodinamico , a grandi linee l'ordine è: Motore termico---> Volano motore--->Membrana in lamiera o parastrappi che accoppiano il volano al convertitore di coppia---> il convertitore di coppia trasmette il moto alle frizzioni impacchettate e quindi marcia inserita---> le frizzioni trasmettono il moto agli ingranaggi ----> ora gli ingranaggi trasmettono il moto al pignone della coppia conica del differenziale se la trasmissione è del Tipo transaxle (cambio e differenziale sono un tutt'uno) , se invece il cambio e il differenziale sono due organi distinti , gli ingranaggi del cambio trasmetteranno il moto a un alberino esterno al cambio che si andrà a collegare al differenziale trasmettendo il moto al suo riduttore e poi alla coppia conica e quindi ai semiassi e alle ruote .
La trasmissione Diesel-idraulica è composta da un motore Diesel accoppiato ad un cambio idraulico che aziona i riduttori degli assi tramite dell’olio in pressione. Anche qui, per aumentare velocità e potenza, occorre agire sul motore Diesel, ma sistema di regolazione della potenza è molto diverso da quello della precedente trasmissione. Particolarmente impiegata per le locomotive da manovra, è una trasmissione elastica e leggera che impiega propulsori Diesel veloci, ma che dà il meglio di sé solo sulle linee pianeggianti. Tra le più utilizzate in Italia vi sono le trasmissioni Hydro-Titan von Roll e Voith. L’unico gruppo da treno in Italia ad adottare una trasmissione idraulica è stato quello delle D 342, con il cambio Mekydro: tra l’altro non era una vera e propria trasmissione idraulica, bensì idromeccanica. Vi era un trasformatore di coppia idraulico collegato ad un cambio meccanico a 4 marce che si innestavano automaticamente.
quelle a trasmissioni idrostatiche trasmettono tutta l'alimentazione idraulicamente, usando i componenti di macchinario idraulico. Non ci è accoppiamento solido dell'input e dell'uscita. A metà della trasmissione è una pompa idraulica e l'altra metà è un motore idraulico, o cilindro idraulico l nome dice (quasi) tutto, nella trasmissione idrostatica l'energia è trasmessa dalla pressione del fluido con una pompa che pressurizza l'olio che va a far girare un motore - meccanismo analogo alla pompa, ma che può essere mosso dal liquido (in genere olio, ma provarono anche microsfere metalliche....). Se un giro del motore è in grado di muovere X volte più liquido di un giro della pompa, allora il motore girerà ad 1/X della velocità della pompa ma con una coppia 10 volte maggiorek.
Nella trasmissione idrodinamica invece è l'energia cinetica dell'olio a trasferire l'energia dal motore alle ruote
Il PowerShift è dotato di due frizioni a secco e sostanzialmente può essere interpretato come due cambi manuali accoppiati e robotizzati. Quindi mantiene inalterati tutti i vantaggi del cambio manuale sul classico automatico, garantendo una maggiore efficienza, una durata maggiore e anche minori consumi. La struttura è simile a quella del DSG e degli altri cambi a doppia frizione (proposti da BMW, Ferrari, Volvo, etc) con una frizione per i rapporti dispari (prima, terza e quinta) e l'altra per i pari (seconda, quarta e sesta). Durante la marcia la centralina che gestisce il cambio cerca di intuire le intenzioni del guidatore: se ad esempio si è in accelerazione viene preselezionata la marcia superiore sulla frizione libera. Quando il guidatore preme la leva per effettuare il cambio marcia, contemporaneamente avviene uno scambio tra le frizioni, quella chiusa si apre e quella aperta si chiude. Il tempo di cambiata è dunque ridotto al solo passaggio da una frizione all'altra, perché la selezione del rapporto avviene prima che il guidatore invii il comando. Inoltre, il motore non viene messo in folle nel cambio marcia e conseguentemente non è necessario chiudere il gas. Nel funzionamento automatico non ci sono tempi morti e si ottiene una fluidità sconosciuta ai cambi robotizzati ed automatici classici. http://web.tiscalinet.it/profpessinax/Trasmissione/Trasmissione.pdf
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Titolo: Re: tipologie e differenza fra le trasmissioni
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Titolo: tipologie e differenza fra le trasmissioni 
Lun Nov 16, 2015 5:19 pm
