5.4. Особенности тяговой диаграммы автомобилей с гидропередачей по сравнению с автомобилями, снабженными ступенчатой механической коробкой передач

У автомобилей с гидропередачей кривая P_т = f(V_a) начинается от V_a = 0, причем этому значению скорости соответствует максимум P_т. У автомобилей со ступенчатой коробкой кривая P_т = f(V_a) начинается с некоторой скорости, соответствующей минимальным устойчивым значениям угловой скорости коленчатого вала двигателя при полной подаче топлива. Максимальное значение тяговой силы при ступенчатой механической коробке на каждой передаче имеет место при скоростях, соответствующих угловой скорости w_M коленчатого вала двигателя. В связи с этим при наличии гидропередачи работа двигателя является устойчивой во всем диапазоне скоростей от V_a = 0 до V_a = V_{a max}. При ступенчатой коробке работа двигателя является неустойчивой при скоростях, меньших критической скорости V_{a кр}, соответствующих на каждой передаче максимуму тяговой силы.

Диапазон изменения тяговой силы у автомобиля с гидротрансформатором значительно больше диапазона изменения тяговой силы для каждой отдельно взятой передачи автомобиля со ступенчатой коробкой передач. У автомобиля с непрозрачным гидротрансформатором диапазон изменения тяговой силы равен максимальному коэффициенту трансформации K_{гт max} = 3…4. У автомобилей с прозрачным гидротрансформатором диапазон изменения тяговой силы несколько больше максимального коэффициента трансформации. Однако у прозрачных гидротрансформаторов максимальный коэффициент трансформации обычно меньше, чем у непрозрачных (K_{гт max} = 2…3). У ступенчатой коробки передач диапазон изменения тяговой силы на каждой передаче приблизительно равен коэффициенту приспосабливаемости двигателя, равному в среднем 1,25 для карбюраторных двигателей и 1,15 – для дизелей.

В результате указанной особенности автомобиль при установке гидротрансформатора приобретает свойство автоматически приспосабливаться к изменению внешних сопротивлений в сравнительно широких пределах.

Диапазон изменения тяговой силы у автомобиля с гидротрансформатором обычно меньше общего диапазона изменения тяговой силы, получаемого при механической ступенчатой коробке передач за счет переключения передач от высшей до низшей. У автомобиля со ступенчатой коробкой передач этот диапазон равен отношению передаточного числа низшей передачи в трансмиссии к передаточному числу высшей передачи, умноженному на коэффициент приспосабливаемости двигателя.

Диапазон изменения тяговой силы у автомобиля, снабженного гидротрансформатором, можно считать достаточным для обеспечения движения в различных условиях эксплуатации только у легковых автомобилей с большим запасом мощности. Для грузовых автомобилей и даже для легковых автомобилей с не очень большим запасом мощности диапазон изменения тяговой силы, обеспечиваемый гидротрансформатором, недостаточен для движения автомобиля во всех встречающихся условиях, поэтому практически всегда гидропередачу применяют в сочетании со ступенчатой коробкой, имеющей две-три, реже четыре передачи. Трансмиссия, включающая гидротрансформатор и ступенчатую коробку передач, называется гидромеханической. Ступенчатые коробки гидромеханических трансмиссий обычно имеют автоматическое управление.