Автоматические трансмиссии Allison серий 1000/2000/2400: Устройство и принцип работы

Введение

Серия 1000 (и аналогичные серии 2000 и 2400) – это линейка автоматических трансмиссий для грузовиков, предназначенных для эксплуатации на дорогах общего пользования. Все они являются 5- или 6-ступенчатыми, с электронным управлением, и производятся компанией Allison Transmission в Индианаполисе (штат Индиана), а также в Балтиморе (штат Мэриленд) и Эрскине (штат Миннесота). Серия 1000/2000 – это самая компактная трансмиссия, выпускаемая Allison. К другим семействам трансмиссий относятся серии 3000, 4000, 5000, 6000, 8000 и 9000, при этом с увеличением номера серии трансмиссии становятся соответственно больше и производительнее.

Планетарные шестерни

Существует 3 последовательные планетарные системы, и планетарный носитель одной ступени постоянно соединен с кольцевой шестерней следующей ступени, за исключением последней системы, где носитель соединен с выходным валом. Первые три передачи ведут себя аналогично: для них все три солнечные шестерни заблокированы входным валом, и одна из трех кольцевых шестерен заторможена. В первой передаче кольцо 3 неподвижно, а передача крутящего момента осуществляется от солнечной шестерни к носителю последней системы. Во второй передаче заторможено кольцо 2, и таким образом кольцо 3 (приводимое в движение носителем 2) добавит дополнительный крутящий момент в том же направлении, что и солнечная шестерня 3. В третьей передаче заторможено кольцо 1, и кольцо 2 будет вращаться в направлении входного вала, а значит, кольцо 3 будет вращаться быстрее, чем во второй передаче. Помимо муфт, которые могут удерживать каждую кольцевую шестерню неподвижной, есть одна муфта, которая может соединить солнечные шестерни 2 и 3 (расположенные на общем валу) с входным валом. Солнечная шестерня 1 всегда соединена с входным валом. Итоговая муфта может соединить носитель 2 с кольцом 3 и входным валом. В четвертой передаче, как и в передачах 1–3, все солнечные шестерни соединены с входным валом, а также кольцо 3. Таким образом, последняя система работает на прямой передаче, и все шестерни в трансмиссии вращаются вместе с передаточным отношением 1:1. Существует две конфигурации повышения передачи (overdrive). В них кольцо 3 соединено с входным валом, а дополнительная скорость достигается вращением солнечной шестерни 3. Солнечные шестерни 2 и 3 должны быть разъединены с входным валом в режимах повышения передачи и могут вращаться свободно. Когда кольцо 1 заторможено, солнечная шестерня 1 (все еще соединенная с входным валом) заставит кольцо 2 вращаться в прямом направлении, а солнечные шестерни 2 и 3 будут вращаться в прямом направлении. Вторая передача повышения достигается торможением кольца 2, что приводит к более быстрому вращению солнечной шестерни 2, чем в первой передаче повышения. Есть одна задняя передача. Кольца 1 и 3 заторможены, при этом входной вал соединен только с солнечной шестерней 1. Солнечная шестерня 1 будет приводить в движение кольцо 2 в прямом направлении, а при заторможенном носителе 2 солнечные шестерни 2 и 3 будут вращаться в обратном направлении. При заторможенном кольце 3 выходной вал будет вращаться в обратном направлении солнечной шестерней 3.

There are 3 consecutive planetary systems and the planet carrier of a stage is permanently connected to the ring gear of the following stage, except for the last system where the carrier is connected to the output shaft. The first three gears behave similar, for them all three sun gears are clutched to the input shaft and either one of the three ring gears is braked. For first gear, ring 3 is stationary and torque transfer is from sun gear to the carrier of the last system. For gear two, ring 2 is braked and thus ring 3 (driven by carrier 2) will add some torque in the same direction as sun 3. For the third gear, ring 1 is braked and ring 2 will rotate in the direction of the input, and therefore ring 3 will rotate faster than it does in gear 2. Besides the clutches that can hold each ring gear stationary, there is one clutch that can engage sun 2 and sun 3, which reside on a common shaft, to the input. sun 1 is always connected to the input. A final clutch can tie carrier 2 together with ring 3 to the input. For the fourth gear like for gears 1 3, the sun gears are all connected to the input and in addition, ring 3. Thus the last system is in direct drive and all gears in the transmission rotate together for a ratio of 1:1. There are two overdrive configurations. For those, ring 3 is connected to the input and additional speed is added by rotation of sun 3. Sun 2 and 3 must be disengaged from the input in the overdrive regimes and they are free to spin. When ring 1 is braked, sun 1 (still connected to the input) will cause ring 2 to spin in the forward direction and sun 2 and sun 3 will spin in the forward direction. The second overdrive is with ring 2 braked which will cause sun 2 to spin faster than in the first overdrive gear. There is one reverse gear. Ring 1 and ring 3 are braked with the input only connected to sun 1. Sun 1 will drive ring 2 in the forward direction and with carrier 2 braked, sun 2 and sun 3 will spin in reverse. With Ring 3 braked, the output will be spun in the reverse direction by sun 3.