Гидротрансформатор — устройство, необходимое автомобилям с автоматической коробкой передач для отделения трансмиссии от двигателя, заменяя сцепление.
Краткое описание
Гидротрансформатор дает возможность машинам с автоматической трансмиссией работать на холостых оборотах, благодаря полному отсоединению трансмиссии от двигателя. Располагается гидротрансформатор между двигателем и трансмиссией.
В данном устройстве для передачи движения от двигателя трансмиссии используется жидкость. При работе двигателя на малых оборотах (остановка на светофоре и т.д.) входящий крутящий момент мал, поэтому для удержания машины на месте достаточно лишь слегка удерживать педаль тормоза.
Внутри гидротрансформатор состоит из 4 элементов:
Корпус гидротрансформатора прикреплен болтами к маховику двигателя, поэтому скорость его вращения равна скорости вращения двигателя. Плавники (они создают давление масла в гидротрансформаторе) так же соединены с корпусом, поэтому их скорость вращения, тоже совпадает со скоростью работы двигателя.
Соединение гидротрансформатора с трансмиссией и двигателем
Принцип работы насоса в гидротрансформаторе основан на принципе работы центрифуги. Когда происходит вращение гидротрансформатора, то жидкость отбрасывается наружу, создавая разреженное давление в центре и притягивая, тем самым, жидкость к центру. Все это очень напоминает принцип действия стиральной машины, в которой белье и вода прижимаются к стенкам барабана.
Жидкость попадает на лопасти турбины, соединенной с трансмиссией. Таким образом турбина вызывает вращение трансмиссии и машина начинает движение.
Достоинства и недостатки наличия гидротрансформатора
Современные гидротрансформаторы могут обеспечивать увеличение крутящего момента в 2-3 раза. Добиться этого возможно только если двигатель работает гораздо быстрее гидротрансформатора.
При движении с высокой скоростью частота вращения трансмиссии уравнивается с частотой работы двигателя. Разница скоростей вращения ведет к потере энергии. Эта причина приводит к перерасходу топлива (по сравнению с машинами с механическими трансмиссиями).
Для устранения данного эффекта в некоторые машины дополнительно к гидротрансформатору устанавливают блокировочную муфту. Когда обе половины гидротрансформатора набирают скорость, эта муфта соединяет их жестко, ликвидируя возможные потери производительности.
«Режим регулируемого проскальзывания» фрикциона блокировки — это когда фрикцион (или несколько их — по моде, введенной Мерседесом), управляемый тонконастроенным соленоидом и компьютером, поджимается давлением масла на такое расстояние к корпусу, что в зазоре между ними остается тончайшая пленка масла, достаточно большая для проскальзывания и отвода температуры от поверхностей, и достаточно тонкая, чтобы заставить вращаться ведомый вал.
Похоже на проскальзывание сухого сцепления при агрессивном разгоне с МКП или на регулируемое притормаживание колес тормозной колодкой.
Таким образом фрикцион блокировки совместно с крыльчатками турбин раскручивает вал трансмиссии. Совместная работа механического и гидравлического разгона.
Программисты некоторых производителей так отрегулировали это усилие, что в «спортивных» режимах разгона до 80% тяги приходится на фрикцион и остальные 20-30% всей работы по разгону выполняют масло и турбины.
Это увеличение КПД хотя и снижает расход топлива и нагрев масла, но приводит к загрязнению масла продуктами износа самого фрикциона. Нужно отметить, что это — дополнительная опция работы ГДТ. Если педаль газа нажимается спокойно, то «режим проскальзывания» не включается и работают в большей степени «вечные» турбины и масло. А фрикцион при таком режиме работы может прожить 300-400 ткм пробега.
Если раньше машину разгонял поток масла между крыльчатками турбин, а муфта блокировки только чуть помогала в конце перед блокировкой, то в ГДТ 21-го века все чаще разгоняют машину именно «проскальзывающие» фрикционы, а турбины — только помогают. Это идея Мерседеса — переложить большую часть работы на фрикционы в современных ступенчатых АКПП.
Тем самым, введено революционное изменение самого принципа работы фрикциона. Если фрикционы 20-го века работали в режиме «Он-Офф» (сцепление происходило как можно короче, с ударом, чтобы ускорить переключение передач), то новые поколения фрикционов ГДТ стали работать в режиме «Регулятора», вроде тормозных колодок колеса. (подробнее)
Это привело к таким особенностям:
1. Материал нагруженной накладки фрикциона уже не тот, что был у «лениво» работающих вечных бумажных фрикционных накладок 4-х ступок, а — графитовые «хай-энерджи» составы, отличающиеся износо- и температуро-стойкостью и главное — «клейкостью»
И как обратная сторона медали, эти суперстойкие и суперклейкие микрочастицы, оторвавшиеся от фрикциона от многомесячного трения путешествуют вместе с маслом и «набрызгом» ввариваются-вклеиваются во все неудобные места, начиная от деталей гидротрансформатора, кончая золотниками и каналами гидроблока и соленоидов.
2. Полустертый фрикцион ГДТ все менее предсказуемо держит контакт и главное — вибрирует, еще сильнее нагревая корпус «бублика» и само масло. А компьютер не понимает, что фрикцион стерт и усиливает давление на него, что приводит к ускоренному перегреву и окончательному износу накладки до клеевого слоя.
На первом месте в ремонте с большим отрывом стоят «бублики» 5HP19, которые почти всегда приходят в ремонт с перегретым хабом пилота ( справа). Чтобы этот участок железа конструкции вырезать и вварить новый хаб, в каждом сервисе ГДТ есть специальное сварочное оборудование. Довольно тонкая и ответственная работа.
2А. Самое неприятное от изношенного фрикциона — это его остатки, то есть клеевой слой, на который накладка приклеивается к металлу. Именно частицы клея фрикциона наиболее вредны для гидроблока и клапанов-золотников. Ну и фильтра конечно. На эти горячие капли клея, попавшие в самые важные места налипает грязь и забивает каналы. Поэтому разработчики гидроблоков и соленоидов слезно умоляют водителей своевременно менять накладку гидротрансформатора, не дожидаясь ее окончательного износа.
3. Перегретое «бубликом» масло (свыше 140°) за несколько часов такого кипения убивает резину сальников и уплотнителей, а также — остатки фрикционов (обугливается целлюлозная основа). И хотя в новых 6-ти ступенчатых АКПП немецких и американских производителей вместо приклеиваемой на тело поршня фрикционной накладки стали использовать настоящие фрикционные диски на карбоновой основе (см.
Гидротрансформатор (турботрансформатор) или конвертор крутящего момента (англ. torque converter) — устройство, служащее для передачи и преобразования, в отличие от гидромуфты, крутящего момента от двигателя внутреннего сгорания к коробке передач и, следовательно, позволяющее автоматически бесступенчато изменять крутящий момент и частоту вращения, передаваемые коробке передач. Чаще всего используется с АКПП или вариаторами. В СССР, а позднее в СНГ использовались и частью еще используются в гидродинамических трансмиссиях автомобилей «Волга», «Чайка» и ЗИЛ, многоцелевых тягачах МЗКТ и КЗКТ, семействе БелАЗ, автобусах ЛАЗ-695Ж и ЛиАЗ-677, на тракторах ДТ-175С и Т-330 и на ряде тепловозов маневровых (ТГМ3, ТГМ6, ТГК2) и магистральных — ТГ102, ТГ16, ТГ22. Кроме того, в СССР гидротрансформаторы использовались в трансмиссиях некоторых типов экскаваторов с канатным приводом рабочих органов.
В мировой практике нашли гораздо более широкое применение. Они широко используются на специальных грузовых шасси, предназначенных для изготовления коммунальной спецтехники, на городских автобусах, на вилочных погрузчиках и легковых автомобилях. Чаще всего работают с планетарными коробками передач, хотя встречаются и сочетания с обычными двух- и трехвальными конструкциями. Популярность снабженных гидротрансформатором машин в зависимости от региона может очень сильно различаться. Так, на конец ХХ века в Западной Европе около 20 % легковых автомобилей имели гидротрансформатор. Подавляющее большинство гидротрансмиссий средней и большой мощности в Европе разработано и строится фирмой Voith в Германии.
В то же время в США их доля составляла порядка 80 %. В последние годы из легкового автомобилестроения гидротрансформаторы вытесняются автоматизированными или «роботизированными» механическими коробками передач.
Состоит из насосного колеса, статора (реактора), турбинного колеса и механизма блокировки. Все детали собраны в общем корпусе, расположенном на маховике двигателя автомобиля. Гидротрансформатор наполнен маслом, которое активно перемешивается при его работе.
Принципиальная схема гидротрансформатораНасосное колесо жёстко связано с корпусом гидротрансформатора, при вращении вала двигателя оно создает внутри гидротрансформатора поток масла, который вращает колесо статора (реактора) и турбину.
Конструктивным отличием гидротрансформатора от гидромуфты является наличие реактора.
Статор (реактор) связан с насосным колесом через обгонную муфту. При значительной разнице оборотов насоса и турбины, статор (реактор) автоматически блокируется и передает на насосное колесо больший объём жидкости. Благодаря статору (реактору) происходит увеличение крутящего момента до трёх раз [1] при старте с места.
Турбина жёстко связана с валом АКПП.
Благодаря тому, что передача крутящего момента внутри гидротрансформатора происходит без жесткой кинематической связи, исключаются ударные нагрузки на трансмиссию и автомобиль приобретает большую плавность хода. Негативным эффектом гидротрансформатора является «проскальзывание» турбинного колеса по отношению к насосному — это приводит к повышенному выделению тепла (в некоторых режимах гидротрансформатор может выделять больше тепла, чем сам двигатель) и увеличению расхода топлива.
Моменты вращения на насосном и турбинном колёсах в подавляющем большинстве режимов не равны друг другу, в отличие от гидромуфты, у которой моменты вращения всегда можно считать равными.
Для повышения топливной экономичности, в конструкцию современных гидротрансформаторов вводится механизм блокировки, позволяющий жёстко связать насос и турбину. Блокировка включается автоматически при достижении достаточной скорости (как правило, более 70 км/ч). Однако, в электронно-управляемых АКПП момент включения блокировки определяет компьютер, поэтому она может быть включена практически в любой момент, согласно управляющей программе. Благодаря механизму блокировки при движении по шоссе расход топлива автомобилей, оснащённых АКПП, не превышает аналогичного для моделей с МКПП. Также блокировка гидротрансформатора применяется, подобно МКПП, для торможения двигателем и экономии топлива. В этом случае впрыск топлива прекращается на время блокировки. На тракторах блокировка гидротрансформатора используется для запуска двигателя трактора «с толкача», либо когда трактор работает в стационарном режиме.
1. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов/ Т. М. Башта, С. С. Руднев, Б. Б. Некрасов и др. — 2-е изд., перераб. — М.: Машиностроение, 1982.
2. Гейер В. Г., Дулин В. С., Заря А. Н. Гидравлика и гидропривод: Учеб для вузов. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Недра, 1991.
3. Лепешкин А. В., Михайлин А. А., Шейпак А. А. Гидравлика и гидропневмопривод: Учебник, ч.2. Гидравлические машины и гидропневмопривод. / под ред. А. А. Шейпака. — М.: МГИУ, 2003. — 352 страниц
Не падайте в обморок, ничего сложного здесь нет. Сейчас всё растолкуем. Но сначала давайте определимся с терминологией. Дело в том, что многие по ошибке автоматической коробкой передач называют два агрегата, соединённых воедино: собственно саму коробку и гидротрансформатор.
Гидротрансформатор состоит из двух лопастных машин — центробежного насоса и центростремительной турбины. Между ними расположен направляющий аппарат — реактор. Насосное колесо жёстко связано с коленчатым валом двигателя, турбинное — с валом коробки передач. Реактор же, в зависимости от режима работы, может свободно вращаться, а может быть заблокирован при помощи обгонной муфты.
Полезная энергия в гидротрансформаторной трансмиссии расходуется на перелопачивание (и нагрев) масла гидротрансформатором. Также немало энергии «жрёт» насос, который создаёт рабочее давление в управляющих магистралях. Отсюда более низкий КПД. Именно по этой причине механические роботизированные коробки и вариаторы более предпочтительны.Гидротрансформатор является идеальным демпфером крутильных колебаний и способен гасить сильные толчки, которые передаются от двигателя на трансмиссию и наоборот. Это, кстати, очень благоприятно сказывается на ресурсе двигателя, трансмиссии и ходовой части. Но хлопот гидротрансформатор тоже может принести массу. Например, он не позволяет завести автомобиль с «толкача».
Передача крутящего момента от двигателя к коробке передач осуществляется потоками рабочей жидкости (масла), которая отбрасывается лопатками насосного колеса на лопасти колеса турбинного. Между насосным колесом и турбиной обеспечены минимальные зазоры, а их лопастям придана специальная геометрия, которая формирует непрерывный круг циркуляции рабочей жидкости. Так что получается, что жёсткая связь между двигателем и трансмиссией отсутствует. Это обеспечивает работу двигателя и остановку автомобиля с включённой передачей, а также способствует плавности передачи тягового усилия.
Схема устройства гидротрансформатора
Масло в гидротрансформаторе двигается по такой вот замысловатой траектории. Чтобы увеличить скорость и повысить крутящий момент на турбинном колесе, реактор блокируется. Правда, при этом КПД передачи несколько снижается.
Надо сказать, что по описанной выше схеме работает гидромуфта, которая просто передаёт крутящий момент, не трансформируя его величину. Чтобы изменять момент, в конструкцию гидротрансформатора введён реактор. Это такое же колесо с лопатками, но оно, имея связь с картером (корпусом) коробки передач, не вращается (заметим, до определённого момента). Лопатки реактора расположены на пути, по которому масло возвращается из турбины в насос, и они имеют особый профиль. Когда реактор неподвижен (гидротрансформаторный режим), он увеличивает скорость потока рабочей жидкости, циркулирующей между колёсами. Чем выше скорость движения масла, тем выше его кинетическая энергия, тем она большее оказывает воздействие на турбинное колесо. Благодаря этому эффекту момент, развиваемый на валу турбинного колеса, удаётся значительно поднять.
Гидротрансформатор ZF и многодисковое сцепление Sachs, блокирующее насосное и турбинное колёса.
Представьте себе стандартную ситуацию — передача в коробке уже включена, а мы стоим на месте и жмём себе на педаль тормоза! Что происходит в этом случае? Турбинное колесо находится в неподвижном состоянии, а момент на нём в полтора-два раза выше (в зависимости от конструкции) того, что развивает двигатель на этих оборотах. Кстати, момент на выходном валу гидротрансформатора будет тем больше, чем будут выше обороты двигателя. Стоит отпустить педаль тормоза, и автомобиль тронется. Разгон будет продолжаться до тех пор, пока момент на колёсах не сравняется с моментом сопротивления движению машины.
Алюминиевый селектор управления автоматической трансмиссией BMW X5.Когда турбинное колесо приближается по оборотам к скорости вращения насосного колеса, реакторное колесо освобождается и начинает вращаться вместе с двумя «напарниками». В этом случае говорят, что гидротрансформатор перешёл в режим гидромуфты. Так снижаются потери, и увеличивается КПД гидротрансформатора.
А поскольку в некоторых случаях надобность в преобразовании крутящего момента и скорости отпадает, в определённые моменты гидротрансформатор и вовсе может быть заблокирован при помощи фрикционного сцепления. Этот режим помогает довести КПД передачи практически до единицы, проскальзывание между лопаточными колёсами в этом случае исключено по определению.
Но представьте себе такую ситуацию. Вы едете по прямой с постоянной скоростью и вдруг начинаете подниматься в горку. Скорость автомобиля начнёт падать, а нагрузка на ведущие колёса увеличится. На это изменение тут же отреагирует гидротрансформатор. Как только станет уменьшаться частота вращения турбины, реакторное колесо начнёт автоматически затормаживаться, в результате скорость циркуляции рабочей жидкости возрастёт, что автоматически приведёт к увеличению крутящего момента, который будет передаваться на вал от турбинного колеса (читай на колёса). В некоторых случаях увеличившегося момента хватит для того, чтобы преодолеть подъём без перехода на низшую передачу.
Поскольку гидротрансформатор не может преобразовывать скорость вращения и передаваемый крутящий момент в широких пределах, к нему присоединяют многоступенчатую коробку передач, которая, вдобавок ко всему, способна обеспечить и реверсивное вращение (иными словами — задний ход). Те коробки, которые работают в паре с гидротрансформаторами, обычно включают в себя ряд планетарных передач и имеют много общего с привычными нам «ручными» коробками.
Когда передача работает в режиме повышения частоты, двигатель вращает водило. Выходной вал передачи при этом соединён с солнечной шестернёй, в это время кольцевая шестерня зафиксирована.Если кольцевую шестерню отпустить и в это время при помощи фрикциона её зафиксировать относительно водила, передача получится прямой.Передача получается понижающей в том случае, когда движок приводит в действие солнечную шестерню, и при этом водило зафиксировано. Мощность при этом снимается с кольцевой шестерни.
В механической коробке шестерни находятся в постоянном зацеплении, при этом ведомые — свободно вращаются на вторичном валу. Включая какую-либо передачу, мы механически блокируем соответствующую шестерню на ведомом валу. Работа автоматической коробки передач построена на таком же принципе. Но планетарные передачи (или редукторы) имеют некоторые интересные особенности. Они включают в себя несколько элементов: водило, сателлиты, солнечную и кольцевую шестерни.
Планетарная передача
Приводя во вращение одни элементы и фиксируя другие, такие редукторы позволяют менять передаточные отношения, то есть скорость вращения и передаваемое через планетарную передачу усилие. Приводятся планетарные передачи от выходного вала гидротрансформатора, а их соответствующие элементы фиксируются при помощи фрикционных лент или фрикционных пакетов (в механической коробке эту роль играют синхронизаторы и блокирующие муфты).
Планетарные передачи. Водило (1), сателлиты (2), шлицы солнечной шестерни (3).
Включается передача следующим образом. На фрикцион давит гидравлический толкатель, который в свою очередь приводится в действие давлением рабочей жидкости, той самой, что используется в гидротрансформаторе. Давление это создаётся специальным насосом, а распределяется оно между соответствующими фрикционами передач под неусыпным контролем электроники при помощи специальной системы электромагнитных клапанов — соленоидов в соответствии с алгоритмом работы коробки.
Пакеты фрикционов состоят из нескольких колец — неподвижных и подвижных. Они свободно вращаются друг относительно друга до тех пор, пока не возникнет необходимость включить передачу. Гидравлический толкатель зажмёт фрикционы тогда, когда в соответствующей магистрали будет создано рабочее давление. Подвижные элементы фрикциона, жёстко связанные, например, с водилом планетарной передачи, будут застопорены, водило остановится, передача включится.
Существенное отличие АКПП от обычных механических коробок заключается в том, что передачи в них переключаются практически без разрыва потока мощности. Одна выключилась, другая почти в тот же момент включилась. Сильные рывки при переключениях практически исключены, поскольку их гасит уже упомянутый выше гидротрансформатор. Хотя, надо отметить, современные коробки со спортивной настройкой не могут похвастать плавной работой. Толчки при их работе обусловлены более быстрой сменой передач: такой расклад позволяет отыграть некоторое количество времени при разгоне, но приводит к ускоренному износу фрикционов. На трансмиссии и ходовой части в целом это тоже сказывается не лучшим образом.
Автоматическая трансмиссия Audi Q7
В автоматических трансмиссиях первого поколения системы управления были целиком гидравлическими. В дальнейшем гидравлику оставили только в качестве исполнительной части системы управления, задавать же алгоритм работы стала электроника. Благодаря ей возможно реализовывать различные алгоритмы работы коробки — режим резкого ускорения, спортивный, экономичный, зимний…
Одна из последних разработок компании ZF — восьмиступенчатая гидромеханическая коробка передач. Как сообщают сами создатели, коробка позволяет экономить до 6% топлива по сравнению с аналогичными шестиступенчатым «автоматом» и 14% по сравнению с пятиступенчатым. Всё логично, большое количество передач позволяет увеличить время, при котором двигатель работает в наиболее «эффективном» режиме и удельный расход топлива минимален. Теряется время на лишние переключения? Совсем немного.
В спортивном режиме, например, тяга двигателя используется на все сто процентов. Включение каждой последующей передачи происходит при частотах коленчатого вала, близких к частотам, на которых развивается максимальный крутящий момент. При дальнейшем ускорении частота вращения коленчатого вала доводится до максимальных значений, при которых двигатель развивает максимальную мощность. И так далее. Автомобиль в этом случае развивает значительно большие ускорения по сравнению с теми, что осуществляются при работе «экономичной» или «нормальной» программ.
Управляющие клапаны гидравлического блока управления.
На большинстве современных автомобилей с автоматической трансмиссией те или иные алгоритмы управления активизируются в зависимости от манеры вождения. Электроника адаптирует работу тандема двигатель-трансмиссия самостоятельно. Компьютер, анализируя информацию от многочисленных датчиков, принимает решение о переключении передач в те или иные моменты, в зависимости от требуемого характера переключений. Если манера движения размеренная и плавная, контроллер делает соответствующие поправки, при которых двигатель не выводится на мощностные режимы работы, что положительно сказывается на расходе топлива. Как только водитель «занервничал» и начал чаще и резче нажимать на педаль газа, искусственный интеллект тут же понимает, что ускорения и разгоны нужно производить резвее, и силовой агрегат сразу же начнёт работать по «спортивной» программе. Если же водитель станет педалировать плавно, «умная» электроника переведёт коробку и двигатель в штатный режим работы.
Шестиступенчатая трансмиссия полноприводной Audi A8
Всё большее количество автомобилей оснащается коробками, в которых наряду с автоматическим предусмотрен и полуавтоматический режим управления. Здесь команды на переключение передач даёт водитель, а сами переключения обеспечивает система управления. Но это совсем не означает, что электроника позволит вам сильно разгуляться. Часто скорость перехода с одной передачи на другую в этом режиме увеличивают, но многие производители, заботясь о ресурсе силового агрегата, время переключений оставляют таким же, как в автоматическом режиме. Машиностроители называют эти системы по-разному — Autostick, Steptronic, Tiptronic.
Американцы любят устанавливать селектор автоматической трансмиссии на рулевую колонку. Европейцы и японцы ставят их на центральный тоннель.
Кстати, с недавних пор некоторые АКПП можно тюнинговать. А возможно это стало благодаря перепрограммированию блоков управления двигателем и коробки. В угоду скорости разгона в программе управления АКПП меняют моменты перехода с передачи на передачу и существенно сокращают время переключений.
На новом Mitsubishi Lancer управлять коробкой в ручном режиме можно и при помощи селектора, и посредством удобных магниевых подрулевых переключателей.
Электроника из года в год становится всё умнее. Компьютеры научили анализировать степень износа фрикционов и генерировать соответствующее давление, необходимое для включения каждой муфты. Регистрируя давление, можно прогнозировать степень износа фрикционных дисков, а следовательно, и коробки в целом. Блок управления постоянно контролирует исправность системы, записывая в свою память коды неисправностей тех элементов, в которых происходили сбои в процессе работы.
Четырёхступенчатая коробка и гидротрансформатор Hydra-Matic 2002 4T65-E (M76) концерна GM в составе силового агрегата устанавливаются на автомобиле поперечно.
В некоторых форс-мажорных случаях блок управления начинает работать по обходной программе. Обычно в аварийном режиме в коробке передач запрещаются все переключения, и включается какая-либо одна передача, как правило, — вторая или третья. Эксплуатировать, в этом случае автомобиль не рекомендуется (да и не получится), но доехать своим ходом до мастерской программа поможет.
Все типы коробок способны доставлять радость владельцам автомобилей своей службой при пробеге в 200 тысяч километров с лишним. Но есть одно «но» — безотказная работа возможна при правильной эксплуатации и регулярном квалифицированном ТО.
«P» — parking. В этом режиме все передачи выключены, выходной вал КПП и «ветка» трансмиссии, связанная с ведущими колёсами, заторможены блокирующим механизмом коробки. При работающем двигателе ограничитель частоты вращения коленчатого вала срабатывает гораздо раньше, чем при разгоне. Такая «защита от дурака» не позволяет «перекручивать» мотор и без толку перелопачивать трансмиссионную жидкость.
«R» — reverse, по-русски — задний ход.
«N» — нейтраль. В этом режиме двигатель и ведущие колёса не связаны. Автомобиль может двигаться накатом, его можно также буксировать без вывешивания ведущей оси.
Режим «D» или «Drive» разрешает движение. В этом режиме смена передач осуществляется автоматически.
«S», «Sport», «PWR», «Power» или «Shift» — спортивный режим. Самый динамичный и самый расточительный. При разгонах двигатель «загоняется» в режим максимальной мощности. Скорость перехода с одной передачи на другую (в зависимости от конструкции и программы) может быть увеличена. Двигатель в этом случае всегда находится в тонусе, как правило, работая на оборотах, которые не ниже тех, на которых развивается максимальный крутящий момент. Забудьте об экономичности.
«Kick-down» — режим, в котором осуществляется переход на пониженную передачу для осуществления интенсивного ускорения, например, при обгоне. Резкий подхват происходит за счёт того что двигатель выводится в режим максимальной отдачи, и за счёт большего передаточного отношения понижающей передачи. Чтобы трансмиссия перешла в этот режим, по педали газа нужно хорошенько топнуть. В трансмиссиях более старшего поколения для срабатывания «кикдауна» нужно было обязательно нажать педаль газа, что называется, «в пол» до характерного щелчка.
При работе в режиме «Overdrive» или «O/D» повышающая передача будет включаться чаще, переводя двигатель на пониженные обороты. «Овердрайв» обеспечивает экономичное передвижение, но его активация может привести к существенной потере в динамике.
«Norm» реализует наиболее сбалансированный режим движения. Переключения на повышающие передачи, как правило, происходят по достижении средних оборотов и на оборотах несколько выше средних.
Если поставить селектор напротив «1» (L, Low), «2» или «3», ваша коробка не будет переходить выше выбранной передачи. Режимы востребованы в тяжёлых дорожных условиях, например, при движении по горным дорогам, при буксировке прицепа или другого автомобиля. В этом случае двигатель может работать в области средних и высоких нагрузок без перехода на повышающую передачу.
«W», «Winter», «Snow» — так называемый «зимний» режим работы АКПП. В целях предотвращения пробуксовки ведущих колёс трогание с места осуществляется со второй передачи. Дабы не спровоцировать лишние проскальзывания, переход с одной передачи на другую в этом случае тоже может осуществляться более мягко и при более низких оборотах. Разгон при этом может быть не слишком динамичным.
Наличие значков «+» и «-» определяет совсем не полюсность, а возможность ручного переключения передач. Разные производители «перемешивать» передачи позволяют по-разному: селектором управления АКПП, кнопками на руле или подрулевыми переключателями… В этом режиме электроника не позволит перейти на те передачи, которые, по её мнению, неуместны в данный момент. При работе со знаками «сложения» и «вычитания» скорость смены ступеней не будет выше той, что определена программой в режиме «Sport». Достоинство ручного режима — возможность действовать на опережение.
Основной плюс гидротрансформаторной трансмиссии, как нам объяснили инструкторы по вождению, заключается в том, что управление тягой машины очень удобно. Конечно, есть и недостатки. Например, медлительность, сравнительно небольшой ресурс и низкий КПД. Однако следует отдать им должное, ведь современные коробки-автоматы отличаются просто завидной «скорострельностью».
Сегодня при обучении вождению будущий водитель вправе сам выбирать, на каком автомобиле ему учиться: на «механике» или на «автомате». Но не все понимают разницу, особенно если речь идет об автоматических коробках передач. Итак, давайте разберемся с терминологией.
Часто автоматической коробкой передач многие по ошибке называют два прибора, которые соединены вместе, то есть непосредственно коробку и гидротрансформатор.
Гидротрансформатор включает в себя две лопастные машины: центростремительную турбину и центробежный насос. Реактор или направляющий аппарат находится между ними. Насосное колесо соединено с коленчатым валом мотора, а турбинное соединено с валом коробки передач. В зависимости от режима работы реактор может легко вращаться, но иногда и блокируется с помощью обгонной муфты.
Благодаря потокам рабочей жидкости или масла происходит передача крутящего момента, который идет от мотора к коробке передач.
На лопасти турбинного колеса масло перекидывается лопатками насосного элемента. Между турбиной и насосным колесом есть небольшие зазоры, причем их лопасти имеют специальную геометрию, которая образуют непрерывающийся круг циркуляции масла. Таким образом, жесткая связь между трансмиссией и двигателем полностью отсутствует. Именно это и обеспечивает функционирование двигателя и полную остановку авто с включенной передачей. К тому же это способствует некой плавности и постоянства передачи тягового усилия.
Вышеописанная схема подразумевает работу гидромуфты, которая не трансформирует величину крутящего момента, а просто его передает. Для того чтобы как-то изменить момент, конструкторы решили установить в гидротрансформатор реактор. Реактор представляет собой колесо с лопатками, однако у него есть небольшое отличие: оно имеет связь с корпусом или картером коробки передач.
Более того, это колесо не вращается, но только до определенного времени. Лопатки реактора находятся на том пути, где масло идет обратно из турбины в насос.
Если реактор не двигается (находится в гидротрансформаторном режиме), то он повышает скорость подачи рабочей жидкости, которая циркулирует между колесами. Надо сказать, что чем скорость масла больше, тем его кинетическая энергия выше, и соответственно тем больше она воздействует на турбинное колесо. Из-за этого эффекта удается поднять в значительной степени момент, который развивается на валу турбинного колеса.
Давайте разберем такую обычную ситуацию. Вы уже включили передачу, авто стоит на месте, а вы нажимаете на тормоз. Что может произойти? Турбинное колесо в состоянии неподвижности, а его момент примерно в 2 раза (это зависит от конструкции) больше того момента, который развивает мотор на таких оборотах. Заметим, что крутящий момент, развивающийся на выходном валу гидротрансформатора, тем больше, чем больше обороты двигателя автомобиля. Как только вы отпускаете педаль тормоза, машина трогается с места. Разгон продолжается, пока момент на колесах не будет равняться моменту сопротивления движению транспортного средства.
Как только турбинное колесо по оборотам начинает приближаться к скорости вращения колеса насоса, реакторное колесо становится свободным, и оно вращается со своими двумя «напарниками».
Когда такое происходит, считается, что гидротрансформатор находится в режиме гидромуфты. Таким образом, КПД увеличивается, а потери снижаются. Так как в некоторых случаях необходимость в трансформации скорости и крутящего момента отпадает, иногда гидротрансформатор блокируется с помощью фрикционного сцепления. Данный режим делает возможным довести КПД передачи почти до единицы. В этом случае проскальзывание между автомобильными лопаточными колесами исключается по определению.
Существует несколько режимов автоматической коробки передач. N — это нейтраль; P — parking. R — reverse (англ), что на русском языке звучит как «задний ход». Режим «Drive» или «D» разрешает движение автомобилю, и в этом случае смена передач проходит автоматически.
«Kick-down» — так называют режим, когда переход на пониженную передачу осуществляется для интенсивного ускорения, к примеру, при обгоне. «S» или «Sport» (встречаются такие обозначения, как «PWR», «Shift» или «Power») означает спортивный режим. Надо сказать, что это самый расточительный, но в то же время и самый динамичный режим. Если на машине стоит режим «O/D» или «Overdrive», то повышающую передачу можно включать чаще, при этом двигатель переводится на пониженные обороты. Режим «Овердрайв» дает возможность вести экономичное передвижение, однако его активация часто приводит к сильной потере в динамике.
Бывает также «зимний» режим функционирования коробки передач. ЭтоW, «Snow» или«Winter». В этом случае трогание автомобиля с места проходит со второй передачи, что предотвращает пробуксовку ведущих колес.
Наличие знаков «+» и «-» дает возможность выбирать какой режим переключения передач выбрать: ручной или автоматический. Режим «Norm» означает использование самой сбалансированной работы.
Видеоматериал о том, как работает гидротрансформатор:
Желаем легкой дороги и удачи!
В статье использовано изображение с сайта smartbox.ru
И чем мощнее становились двигатели, тем сильнее нагревалась жидкость в ГТД, тем сложнее было обеспечить его охлаждение, и тем больше работы по передаче крутящего момента старались переложить на сцепление блокировки.
Раз есть сцепление внутри «бублика», значит, оно изнашивается — вечных фрикционных пар не бывает. К тому же продукты их износа загрязняют внутренности ГТД, поток горячей жидкости с абразивом «выедает» металл лопаток и других внутренних частей. Также потихоньку стареют, выходят из строя от перегрева или просто разрушаются уплотнения-сальники, а иногда выходят из строя подшипники или даже ломаются лопасти турбинных колес.
Продукты износа фрикционной накладки попадают и в саму АКПП, ведь охлаждение ГТД идет прокачкой масла через насос коробки и общий теплообменник. А в гидроблоке АКПП (о нем нужно рассказывать отдельно) есть еще много разных мест, где грязь может что-то забить или жидкость может проточить лишние отверстия, повредить соленоидные клапаны, замкнуть проводники…
В общем, со временем ГТД становится основным источником «грязи» в АКПП, которая обязательно выведет ее из строя. У некоторых АКПП проблема осложняется тем, что материал накладок «приклеен» к основе, и по мере износа в жидкость начинают попадать клеющие вещества, ускоряя процессы загрязнения в разы.
Таким образом, поживший «бублик» нужно менять или ремонтировать, пока он не сломал всю коробку передач. К слову, старые АКПП, у которых блокировка срабатывала редко, только на высших передачах или ее не имелось вовсе, имеют заметно большие интервал замены масла и ресурс.
К чему это приводит, можно увидеть на примере широко распространенной 5-ступенчатой АКПП Mercedes 722.6. Она ставилась на несколько десятков моделей Mercedes-Benz, Jaguar, Chrysler, Dodge, Jeep и SsangYong c 1996 года и ставится по сей день.
В этой коробке передач гидротрансформатор блокируется на всех передачах, и специальный клапан регулирует его прижатие. Даже при плавном разгоне включается частичная блокировка, а при резком блокировка включается почти сразу. Машина получается экономичной и динамичной.
По мере развития технологии конструкция усложнялась и модернизировалась. В настоящее время трансформатор на автоматической коробкой передач выполняет функции сцепления. То есть во время приключений передач данный элемент размыкает связь коробки с двигателем. Сразу же после включения повышающей или понижающей передачи гидротрансформатор берет на себя часть крутящего момента, что позволяет обеспечить максимально плавное переключение ступеней.
Конструкция гидротрансформатора для автоматической коробки передач состоит из трёх колец с лопастями. Все три кольца согласно вращаются и располагаются в одном корпусе. Внутри корпуса находится рабочая жидкость, которая позволяет смазывать и охлаждать подвижные элементы. Насаживается гидротрансформатор на коленчатый вал, и далее соединяется непосредственно с коробкой передач. Рабочая жидкость нагнетается внутрь корпуса устройства при помощи специальной помпы. Помпа позволяет обеспечить необходимое давление, а при проблемах с герметичностью конструкции появляются активные утечки рабочей жидкости, что в свою очередь приводит к повреждению механических вращающихся элементов.
Современные гидротрансформаторы, которые используются на автомобилях с АКПП, имеют полностью компьютерное управление, а многочисленные датчики следят за давлением и скоростью движения валов внутри ядра трансформатора. Необходимо сказать, что подобное усложнение конструкции привело к снижению надёжности устройства и на устройство гидротрансформатора в целом. В особенности на эксплуатационный срок и показатели надёжности сказывается эксплуатация в максимально жёстких режимах, что характерно для современных автомобилей.
Работа гидротрансформатора Видео
Контроль работы гидротрансформатора и его оптимизация с работой коробки передач выполняется при помощи специального блока управления. Это полностью автоматическая система управления получает данные с многочисленных датчиков, установленных в коробке и самом гидротрансформаторе. При появлении каких-либо проблем в работе устройства автоматика выводит сообщение об ошибке. В отдельных случаях может отмечаться полная блокировка работы гидротрансформатора, что приводит к отключению двигателя при изменении режимов работы коробки. Также необходимо отметить, что большинство поломок трансформаторов происходит на механическом уровне. Поэтому при выполнении диагностики автомобиля точно определить характер и место поломки затруднительно. Необходимо разбирать повреждённый элемент и визуально проводить его осмотр. Только так возможно определить имеющуюся поломку.
Инженеры ведущих автопризводителей постоянно проводят изыскания, которые должны позволить повысить показатели надёжности техники и устранить проблемы в работе данного устройства. Появление новых конструкторских разработок позволяет существенно модернизировать гидротрансформатор, который сегодня может с легкостью использоваться на автомобилях, оснащенных дизельными моторами. Для таких дизельных моторов характерен высокий показатель крутящего момента. Если ранее трансмиссии с трудом справлялись с высокими показателями крутящего момента и достаточно быстро выходили из строя, то сегодня существенным образом повысилась надёжность автоматических коробок передач и гидротрансформаторов.
Гидротрансформатор АКПП устройство
Теоретически срок эксплуатации гидротрансформатора совпадает с эксплуатационным сроком автоматической коробки передач. Однако, как и любой другой механический элемент, он может выходить из строя и требовать ремонта. В отдельных случаях необходимо проводить полную замену гидротрансформатора, что приводит к существенным расходам автовладельца на ремонт гидротрансформатора.
Опишем основные симптомы поломок гидротрансформаторов, которые должны являться поводом для скорейшего обращения в специализированные ремонтные мастерские.
1 При переключении передач может быть слышен лёгкий механический звук. При увеличении оборотов и под нагрузкой механический звук исчезает. Подобное может свидетельствовать о проблемах с опорными подшипниками. Необходимо разбирать гидротрансформатор и оценивать состояние подшипников.
2 В скоростном диапазоне от 60 до 90 километров в час может отмечаться лёгкая вибрация. По мере ухудшения проблем с гидротрансформатором вибрация будет увеличиваться. Подобное может быть вызвано тем, что продукты износа рабочей жидкости могут забивать масляный фильтр. В данном случае ремонт гидротрансформатора заключается в замене масляного фильтра и рабочей жидкости гидротрансформатора. Как правило, требуется провести одновременно замену масла в самом моторе и коробке передач.
3 Наличием проблем с динамикой автомобиля свидетельствует о выходе из строя так называемой обгонной муфты. В данном случае необходимо разбирать гидротрансформатор и менять вышедшую из строя муфту.
4 Остановка автомобиля без возможности продолжения движения свидетельствует о повреждении шлица на турбинном колесе. Устранение неисправности заключается в установке новых шлицов или же замене всего турбинного колеса.
5 Появление характерного шуршащего шума при заведённом автомобиле свидетельствует о проблемах с подшипником, которые располагаются между турбинным или же реакторным колесом и крышкой гидротрансформатора. При движении такой шуршащий звук может полностью исчезать. В данном случае вам необходимо как можно раньше обратиться в сервисный центр и провести ремонтные работы. В большинстве случаев необходимо будет провести замену повреждённых игольчатых упорных подшипников. Стоимость такого ремонта неисправности гидротрансформатора не слишком высока.
6 При переключении передач может быть слышен громкий металлический стук. Подобное свидетельствует о деформации и выпадении лопаток. Ремонт заключается в замене повреждённого колеса в гидротрансформаторе.
7 Необходимо регулярно проверять состояние масла в гидротрансформаторе и коробке передач. При появлении на масляном щупе коробки передач алюминиевой пудры необходимо выполнить проверку муфты свободного хода, которая изготовлена из алюминиевого сплава. В большинстве случаев появления такой пудры на щупе свидетельствует о проблеме в «бублике» и износе торцевой шайбы.
8 На работающем стоящем автомобиле в районе коробки передач может появляться характерный запах плавящейся пластмассы. Подобное происходит по причине перегрева гидротрансформатора и плавления полимерных элементов и деталей данного устройства. Перегрев гидротрансформатора может возникать по нескольким причинам. В первую очередь это проблемы со смазкой. Так, например, при падении уровня масла отмечаются характерные признаки голодания коробки и гидротрансформатора. Также могут отмечаться проблемы с системой охлаждения акпп, которая не может качественно охлаждать масло в забитом теплообменнике. Ремонт в данном случае заключается в замене масла и проверке работоспособности системы охлаждения смазки.
9 При переключении передач или же при смене режимов работы коробки двигатель может глохнуть. Подобное свидетельствует о выходе из строя управляющей автоматики, которая блокирует работу гидротрансформатора. Ремонт заключается в замене вышедшего из строя блока управления.
Необходимо отметить тот факт, что каких-либо конкретных признаков неисправности гидротрансформатора нет. Поэтому в отдельных случаях специалисты сервисного центра не могут сразу определить признаки и характер поломки. Все это приводит к увеличению расходов на ремонт и неизменному простою автомобиля в сервисе.
Несмотря на кажущуюся сложность, ремонт гидротрансформатора не представляет особой сложности и может быть выполнен автовладельцем самостоятельно. Единственный нюанс состоит лишь в демонтаже гидротрансформатора с коробки передач. В данном случае необходимо использовать специальный ремкомплект, который позволит провести демонтажные работы. При проведении ремонтных работ корпус устройства разрезается, после чего проводится проверка состояния гидротрансформатора. Именно поэтому при ремонтных работах необходимо заменять не только уплотняющие кольца, но и сам корпус устройства. При ремонтных работах проводится замена сальника и уплотнительных колец. Использовать старые, пускай даже хорошо сохранившиеся, кольца и сальники запрещается. В отдельных случаях возможна сварка корпуса гидротрансформатора, что позволяет добиться полной герметичности устройства. После завершения работы вам необходимо установить отремонтированное устройство на коробку передач и провести балансировочные работы.
Необходимо отметить, что при определённых видах поломок гидротрансформатора его ремонт и замена вышедших из строя элементов нецелесообразна с экономической точки зрения. Куда проще приобрести новые устройства и установить его вместо повреждённого элемента.
Ремонт гидротрансформатора Видео
Как вы можете видеть, ремонт гидротрансформатора относительно несложен. Однако без соответствующей подготовки и опыта работы по ремонту автомобиля провести его самостоятельно не представляется возможным. Поэтому если вы сомневаетесь в своих силах, лучше всего обратиться к профессиональным специалистам. Стоимость нового гидротрансформатора может составить порядка тысячи долларов в зависимости от марки автомобиля.
ГидротрансформаторDrive и его партнеры могут получать комиссию, если вы покупаете продукт по одной из наших ссылок. Подробнее.
Автоматическая коробка передач — это что-то вроде родителя трехлетнего ребенка; он делает все за водителя. Хотите поменять? Просто переведите рычаг переключения передач в положение R. Хотите поехать? Установите рычаг в положение D, и водителю больше не придется беспокоиться о переключении передач. С помощью педали автомобиль может быстро разогнаться до 70 миль в час или остановиться по требованию.
В автоматических коробках передач простые поручения кажутся обычными и обыденными, но под их металлической оболочкой происходит множество сложных процессов, в том числе в зубчатых передачах и гидротрансформаторе. Преобразователь крутящего момента обеспечивает связующее звено между двигателем и сложными зубчатыми передачами, и без него автомобиль не двигался бы.
Чтобы лучше понять, как работает автоматическая коробка передач, важно понять, как работает гидротрансформатор. Жирная информационная команда Drive здесь, чтобы разбить его внутреннюю работу и объяснить, как все части объединяются для выполнения одной главной цели.Давай получим.
Гидротрансформатор — это устройство внутри корпуса автоматической коробки передач, установленное между двигателем и шестернями. По сути, это усовершенствованная гидравлическая гидравлическая муфта, гидротрансформатор передает и увеличивает крутящий момент двигателя, а также позволяет автомобилю полностью останавливаться, не касаясь трансмиссии и не переключая ее. Раньше в автомобилях использовались преобразователи крутящего момента без блокировки, но в большинстве современных автомобилей используются преобразователи крутящего момента с блокировкой.
Гидротрансформатор блокировки имеет встроенный механизм блокировки муфты. Как только трансмиссия определяет определенную скорость или частоту вращения двигателя, преобразователь крутящего момента будет использовать муфту для фиксации прямого соединения между входным и выходным валами для повышения эффективности.
До того, как были изобретены муфты блокировки для максимального повышения эффективности, мы в основном принимали потери энергии, возникающие при передаче мощности между двигателем и трансмиссией из-за проскальзывания.Без муфты, блокирующей гидротрансформатор, турбина все еще может вращаться примерно на 90 процентов со скоростью крыльчатки, но они не достигают одинаковых скоростей. Таким образом, потеря энергии.
Гидротрансформатор обычно состоит из четырех основных компонентов: крыльчатки, статора, турбины и диска сцепления. Эти части работают вместе в корпусе, заполненном жидкостью. Давайте разберемся, что делает каждая часть.
Рабочее колесо, иногда называемое насосом, прикреплено к коленчатому валу двигателя и вращается вместе с ним.Когда рабочее колесо вращается, его лопасти улавливают жидкость, и центробежная сила выталкивает жидкость за пределы рабочего колеса. Чем быстрее он вращается, тем выше сила. Эта жидкость выбрасывается в турбину, которая обращена в противоположном направлении к крыльчатке.
Когда жидкость ударяется о лопатки турбины, турбина раскручивает и направляет жидкость к центру турбины и обратно к статору и крыльчатке. Этот цикл продолжается круговыми движениями. Выходной вал турбины действует как входной вал для остальной части трансмиссии.
Крутящий момент невозможно преобразовать без статора, который иногда называют реактором — не волнуйтесь, не чернобыльский. Статор, небольшое устройство, похожее на крыльчатку, расположенное по центру между крыльчаткой и турбиной, принимает жидкость от турбины и определяет скорость потока жидкости. Из-за особого угла наклона лопаток статора жидкость течет обратно с меньшей скоростью, что увеличивает крутящий момент.
При определенных скоростях или об / мин диск фрикционной муфты будет зацепляться, чтобы зафиксировать турбину на крыльчатке, чтобы поддерживать равные скорости вращения между ними.
Гидротрансформатор работает по-разному в зависимости от действий водителя. Эти три этапа определяют, что происходит: срыв, ускорение и сцепление.
Это происходит, когда транспортное средство не движется или останавливается из-за торможения. Остановка не означает, что автомобиль заглохнет и заглохнет, скорее это означает, что крыльчатка вращается, а турбина — нет. Таким образом, двигатель работает, но автомобиль не движется.
Когда водитель нажимает на педаль газа, крыльчатка увеличивает скорость вращения. Турбина движется с меньшей скоростью, и именно тогда происходит умножение крутящего момента.
Муфта возникает, когда транспортное средство движется с высокой скоростью, а турбина вращается почти с той же скоростью, что и рабочее колесо. Когда это происходит, муфта входит в зацепление и фиксирует рабочее колесо на турбине, поэтому они вращаются с одинаковой скоростью.
Вы узнаете, когда ваша передача прерывается.Как? Когда вы чувствуете один из следующих симптомов:
Если вы заметили проскальзывание трансмиссии, например, при невозможности кратко переключить передачи, причиной может быть неисправный преобразователь крутящего момента. Вы почувствуете, как будто мощность начинается и разбрызгивается, когда вы ускоряетесь.
Хорошая автоматическая коробка передач должна переключаться так плавно, чтобы водитель ее почти не замечал. Если ваша поездка трясется, трясется или вибрирует при попытке переключения передач, это может быть признаком того, что гидротрансформатор выходит из строя.
Автоматическая коробка передач не должна издавать каких-либо странных звуков, если она работает правильно. Если что-то не так с гидротрансформатором, водитель может заметить тихий гудящий или жужжащий звук, исходящий из коробки передач.
Автоматические коробки передач и гидротрансформаторы внутри них заполнены трансмиссионной жидкостью. Если одно из многих уплотнений трансмиссии выйдет из строя, жидкость может вытечь и подвергнуть вашу трансмиссию опасности.Если вы заметили капли жидкости, осмотрите источник и немедленно произведите необходимый ремонт.
Если вы решите заменить гидротрансформатор самостоятельно, эта деталь, вероятно, будет стоить примерно 100-600 долларов, в зависимости от автомобиля. Но это означает, что вы сами откажетесь от передачи. Если вы решите отнести проблему в магазин, она, вероятно, будет стоить от 500 до 1000 долларов.
Если у вас нет опытного друга, который раньше выполнял подобную работу, чтобы направлять вас (мы с радостью будем звонить на дом, но пандемия, понимаете?), Неопытным механикам в гараже лучше всего оставить проблемы с трансмиссией на усмотрение. плюсы.Они чрезвычайно сложны, и чтобы добраться до них, нужно отсоединить двигатель от двигателя, что может оказаться сложной задачей без подходящих инструментов. В этом случае, возможно, вам будет лучше принять его.
БлогВы когда-нибудь замечали, что ваша машина не может проработать неделю на баке бензина, чтобы проработать всего два дня? Ваша машина когда-нибудь ломалась и могла ли вообще куда-нибудь ехать, несмотря на то, что двигатель, казалось, работал нормально? Приводил ли ваш механик к работе с гидротрансформатором во время любой из этих проблем?
Гидротрансформатор — это то, что заставляет автоматическую коробку передач в легковых и грузовых автомобилях двигаться.И хотя они являются неотъемлемой частью автоматического транспортного средства, многие люди не понимают, как они работают. Читайте дальше, чтобы узнать, что такое гидротрансформатор и как он помогает вам катиться по дороге.
Что такое крутящий момент
Прежде чем мы перейдем к идее гидротрансформатора, давайте кратко рассмотрим, что такое крутящий момент. Проще говоря, крутящий момент — это потенциальная энергия, которую вы создаете, когда что-то скручиваете. Заводные игрушки, с которыми вы играли в детстве, и машины, которые катятся вперед после того, как вы их тянете назад, работают на крутящем моменте.
В автомобилях вращение коленчатого вала двигателя создает крутящий момент. Это то, что позволяет разгонять машину. Чем выше крутящий момент ваш двигатель, тем быстрее он работает.
Важность гидротрансформатора
Преобразователь крутящего момента передает крутящий момент от двигателя на вращающуюся ведомую нагрузку. В автомобиле с автоматической коробкой передач преобразователь крутящего момента подключает источник питания к нагрузке.
Анатомия
Преобразователи крутящего моментасостоят из пяти основных компонентов: крыльчатки, турбины, статора, муфты и жидкости.Статор — это то, что делает преобразователь крутящего момента преобразователем крутящего момента; без статора это просто гидравлическая муфта.
Крыльчатка представляет собой деталь с наклонными лопастями, которая чем-то похожа на вентилятор. Этот кусок механически вращается двигателем. Во время вращения крыльчатка проталкивает трансмиссионную жидкость через свои лопасти; чем быстрее он идет, тем быстрее движется жидкость.
Когда жидкость покидает рабочее колесо, она перемещается в турбину, почти идентичную лопатку, которая находится напротив рабочего колеса.Жидкость, попадающая на расположенные под углом лопасти турбины, заставляет турбину вращаться, что приводит к вращению трансмиссионного вала и насоса в вашем автомобиле. Жидкость перенаправляется через центр турбины, где снова ударяется о крыльчатку.
Здесь вступает в действие статор; статор находится в центре гидротрансформатора. Это еще одна серия лопастей вентиляторного типа, которые расположены под углом, так что, когда трансмиссионная жидкость попадает в них, она снова меняет направление. Статор удерживает трансмиссионную жидкость, которая вращается в направлении, противоположном двигателю, от удара о корпус преобразователя и его замедления.
Гидротрансформатор также имеет корпус, который прикреплен к двигателю вместе с крыльчаткой. В большинстве преобразователей крутящего момента также используется блокирующая муфта, которая блокирует рабочее колесо и турбину вместе на высоких скоростях для повышения топливной экономичности автомобиля.
Фазы
Гидротрансформатор работает в трех фазах: остановка, ускорение и сцепление.
Во время остановки двигатель продолжает вращаться, как и крыльчатка.Но турбина не может вращаться, поэтому машина не движется. Вот что происходит, когда у вас работает двигатель, включена передача и вы нажимаете ногой на тормоз, поэтому машина не движется.
Ускорение — это когда в игру вступает сила умножения крутящего момента. По мере увеличения числа оборотов двигателя крыльчатка начинает двигаться быстрее, что заставляет турбину двигаться быстрее. Но на этом этапе крыльчатка все еще движется быстрее, чем турбина.
Муфта — это то, что происходит при движении на высоких скоростях.Скорости крыльчатки и турбины на этом этапе почти идентичны, и это когда некоторые модели блокируют их вместе с помощью фрикционной муфты для повышения эффективности. На самом деле статор в основном не участвует в этом процессе, поскольку при достаточно высоких скоростях жидкость будет двигаться таким образом, чтобы не было риска столкновения с корпусом преобразователя.
КПД
Одна из важнейших задач статора — повышение эффективности гидротрансформатора. Перенаправляя жидкость, выходящую из турбины, статор может собирать эту кинетическую энергию и возвращать ее в цикл.Это позволяет преобразователям крутящего момента увеличивать крутящий момент для большего ускорения.
Но гидротрансформаторы не могут быть эффективными на 100 процентов, пока не произойдет блокировка; в этом процессе участвуют трение и некоторая потеря кинетической энергии. Преобразователи крутящего момента наиболее эффективны на очень низких скоростях. Хотя такие компании, как Buick, поиграли с добавлением дополнительных турбин в свои муфты крутящего момента, эти модели никогда не были такими эффективными, как традиционные трехкомпонентные модели, и были сняты с производства.
Общие проблемы
Существует несколько распространенных причин выхода из строя гидротрансформатора, некоторые из которых могут быть опасными. Постоянно высокое проскальзывание гидротрансформатора может вызвать перегрев, который может повредить эластомерные уплотнения, удерживающие трансмиссионную жидкость в гидротрансформаторе. Жидкость начнет вытекать, а когда в системе закончится жидкость, она может вообще перестать работать.
Муфта статора также может заедать или ломаться.Во время заклинивания внутренние и внешние элементы сцепления могут навсегда заблокироваться, что приведет к огромному снижению эффективности использования топлива. Если муфта статора вообще выйдет из строя, статор будет свободно вращаться, и ваш автомобиль может вообще не двигаться от собственного хода.
В некоторых случаях вы можете увидеть деформацию и фрагментацию лезвия. В большинстве случаев это приведет к тому, что гидротрансформатор будет работать не так эффективно, что приведет к сокращению расхода бензина. В некоторых крайних случаях преобразователь может самоуничтожиться.
Внутри корпуса преобразователя крутящего момента движется много давления и горячей жидкости. В некоторых случаях это давление может стать слишком высоким, и корпус может взорваться или даже взорваться. Если корпус разорвется, вам грозит опасность разлетающихся осколков и горячего масла.
Узнайте больше о том, как работает ваш автомобиль
Гидротрансформатор — одна из самых важных частей автомобиля, о которой забывают. Это то, что позволяет автомобилям с автоматической коробкой передач работать, и это большая часть того, что определяет вашу топливную экономичность.Небольшое знание того, как работают эти детали, может помочь вам диагностировать проблемы, которые в противном случае могли бы быть связаны с трансмиссией, что сэкономит вам много денег на ремонте.
БлогОб этом почти никто не думает, но когда вы водите автомобиль с автоматической коробкой передач, вы — хозяин преобразователя крутящего момента вашего автомобиля.
Это потому, что преобразователи крутящего момента передают мощность, которую производит двигатель вашего автомобиля, на трансмиссию вашего автомобиля.Следовательно, вы управляете гидротрансформатором каждый раз, когда ваш автомобиль переключает передачу. Гидротрансформатор настолько важен для мирового автомобильного рынка, что существует глобальный рынок гидротрансформаторов.
Мировой рынок преобразователей крутящего момента продолжает расти и расширяться со среднегодовым темпом роста 4,54%, который прогнозируется до 2021 года. Это частично связано с технологическим прогрессом в преобразователях крутящего момента. Проблемы с гидротрансформатором сильно влияют на способность вашего автомобиля функционировать и управлять автомобилем.
Если гидротрансформатор начинает выходить из строя, вам нужно знать, какие проблемы с гидротрансформатором приведут к выходу из строя вашего автомобиля? Вам также необходимо продвигаться вперед, предлагая жизнеспособные варианты, которые помогут вам отремонтировать гидротрансформатор. В приведенной ниже информации описаны наиболее распространенные проблемы с гидротрансформатором и способы их решения.
Гидротрансформатор и трансмиссииГидротрансформатор заполнен жидкостью, и его работа заключается в том, чтобы действовать как гидравлический насос и действовать как соединение между двигателем и трансмиссией.Часто люди думают, что с их трансмиссией что-то не так, когда проблема заключается в гидротрансформаторе. Путаница возникает из-за симптомов неисправной трансмиссии, а отказавший гидротрансформатор очень похож и взаимосвязан.
Автоматическая коробка передач — гидротрансформатор имеет пять важных деталейВ автоматической коробке передач вашего автомобиля есть гидротрансформатор. Гидротрансформатор состоит из пяти частей:
1.Статор
Статор называется посредником. Статор называется посредником, потому что он служит каналом, который реверсирует трансмиссионную жидкость и отправляет ее обратно к крыльчатке турбины.
2. Крыльчатка насоса
Крыльчатка насоса принимает трансмиссионную жидкость после ее подачи. Рабочие колеса вращаются коленчатым валом двигателя. Чем быстрее он вращается, тем большую силу он обеспечивает, в результате чего жидкость течет быстрее и тяжелее.
3. Турбина
Турбина имеет шлиц, который прикрепляется к входному валу трансмиссии, который соединяется с внутренними частями трансмиссии для переключения передач и передачи мощности на колеса.
4. Сцепление
Большинство преобразователей крутящего момента сегодня также используют фрикционную муфту для блокировки гидротрансформатора на более высоких скоростях, чтобы повысить топливную эффективность и уменьшить скольжение.
5.Жидкость
Трансмиссионная жидкость является важной частью преобразователя крутящего момента, поскольку она используется для обеспечения гидравлической муфты и плавного пуска без остановки двигателя, когда транспортное средство останавливается на передаче.
Хорошая новость в том, что если проблемы возникают только с гидротрансформатором, поскольку это автономный блок, возможно, вам не придется заменять или восстанавливать всю трансмиссию. Гидротрансформаторы можно обслуживать или заменять как единое целое.
Проблемы с гидротрансформаторомСуществует много различных типов проблем с гидротрансформатором. Проблемы бывают разных размеров, форм и форм. Но наиболее распространенные проблемы преобразователя крутящего момента перечислены ниже.
1. Скольжение
Вы когда-нибудь садились в машину, заводили ее, включали передачу только для того, чтобы почувствовать, как она вздрагивает? Ваша машина вздрагивает, как если бы она подхватила грипп и поднялась температура.Но эта опалубка не вызвана болезнью.
Неисправный гидротрансформатор может вызвать дрожь, исходящую от коробки передач. Проскальзывание происходит во время движения или переключения передач, и обычно оно сопровождается странными звуками. Помните, что гидротрансформатор — это муфта между двигателем и трансмиссией.
Помните, гидротрансформатор — это муфта между двигателем и трансмиссией. Его задача — плавно преобразовывать крутящий момент двигателя в гидравлическое давление, которое ваша трансмиссия использует для включения и переключения передач.Когда гидротрансформатор начинает давать сбой, вы можете почувствовать дрожь и даже поскользнуться на повышающей передаче.
2. Дрожь
Обычно вы замечаете, что ваша машина вздрагивает, потому что кажется, что она вибрирует. Ваша машина будет вибрировать, даже если вы не очень быстро едете. Дрожание заставляет машину отставать и это очень заметно.
3. Перегрев
У некоторых автомобилей есть индикатор температуры трансмиссии, который сообщит вам, когда трансмиссия вашего автомобиля перегревается.Если трансмиссия вашего автомобиля продолжает перегреваться, вы также можете заметить, что ваша трансмиссия начинает вести себя странно, или она может даже выйти из строя и остаться на одной передаче, а не переключаться вообще. Когда две проблемы сочетаются, это может означать, что ваш гидротрансформатор выходит из строя.
Конечным результатом является то, что преобразователь крутящего момента не может полностью и эффективно передавать эту мощность от двигателя к коробке передач.
4. Ваша трансмиссионная жидкость загрязнена
Поскольку гидротрансформатор вашего автомобиля является гидравлической муфтой, его правильная работа зависит от трансмиссионной жидкости.Если жидкость загрязняется, все, что использует жидкость и полагается на нее, может быть повреждено. Загрязненная трансмиссионная жидкость может вызвать повреждение деталей преобразователя и деталей трансмиссии.
5. Повреждение уплотнения крутящего момента
Уплотнения гидротрансформатора могут быть повреждены по нескольким причинам. Но как только они будут повреждены, вы почувствуете утечку жидкости. Когда вы испытываете утечку жидкости, вы не сохраняете количество трансмиссионной жидкости; гидротрансформатор должен передавать мощность от двигателя к коробке передач.Это приведет к повреждению трансмиссии и преобразователя.
Как устранить пять вышеперечисленных проблем с гидротрансформаторомСуществуют проверенные и проверенные методы решения пяти распространенных проблем преобразователя крутящего момента.
1. и 2. Что делать, чтобы исправить поскальзывание или дрожание
Ваше первое действие, если вы заметили, что ваша трансмиссия или гидротрансформатор начали проскальзывать или дрожать, — это проверить уровень жидкости.Вы не можете быть уверены, что скольжение или дрожание имеют какое-либо отношение к гидротрансформатору, пока не проверите уровень жидкости. Помните, что вы не испытываете ни одного из симптомов, если у вас нет неправильного количества жидкости или не той жидкости в трансмиссии.
3. и 5. Что делать, чтобы исправить перегрев и повреждение уплотнения
Когда у вас повреждено уплотнение гидротрансформатора, жидкость вытекает и вызывает перегрев и повреждение. Недостаток жидкости вызывает перегрев, скольжение или дрожь.Чтобы устранить проблему, вам необходимо обнаружить поврежденную прокладку и заменить ее.
4. Что делать, чтобы исправить загрязненную трансмиссионную жидкость
Если у вас есть загрязненная трансмиссионная жидкость, в которой есть то и другое. Это показатель того, что у вас есть более серьезные проблемы внутри преобразователя или трансмиссии. Материал сцепления, детали подшипников и втулок, а также блестящие металлические чешуйки будут показателем того, что внутри все разваливается.Это красный флаг, который дает вам понять, что вам может понадобиться специалист, чтобы починить его за вас.
Гидротрансформатор будущегоВы отремонтировали или заменили гидротрансформатор, если у него обнаружены какие-либо из перечисленных выше распространенных проблем с гидротрансформатором. Сегодня рынок пользуется повышенным спросом на повышенный комфорт и безопасность в автомобилях. Это включает в себя передовые производственные технологии, используемые при оптимизации гидротрансформаторов.
Гидротрансформатор, состоящий из множества элементов, производится с прицелом на будущее.Гидротрансформатор будущего будет иметь тщательно настроенную стратегию управления, которая учитывает требования к крутящему моменту каждого автомобиля. Это также объединит эти знания с тем, какой тип автомобилей и трансмиссий покупают потребители.
В результате каждый автомобиль будет ездить эффективно, плавно и комфортно. Обратитесь в местный центр трансмиссии AAMCO, когда будете готовы к эффективной, плавной и беззаботной поездке.
Как показано на рисунке ниже, внутри очень прочного корпуса гидротрансформатора есть четыре компонента:
Насос внутри гидротрансформатора представляет собой центробежный насос. Во время вращения жидкость выбрасывается наружу, подобно тому, как в процессе отжима стиральной машины вода и одежда выбрасываются наружу из стирального бака. Когда жидкость выбрасывается наружу, создается вакуум, который втягивает больше жидкости в центр.
Затем жидкость поступает на лопатки турбины , которая соединена с трансмиссией. Турбина заставляет трансмиссию вращаться, что в основном приводит в движение ваш автомобиль. На рисунке ниже вы можете видеть, что лопасти турбины изогнуты. Это означает, что жидкость, которая поступает в турбину снаружи, должна изменить направление, прежде чем она выйдет из центра турбины. Именно это изменение направления заставляет турбину вращаться.
Чтобы изменить направление движущегося объекта, вы должны приложить к этому объекту силу — не имеет значения, является ли объект автомобилем или каплей жидкости.И все, что применяет силу, заставляющую объект поворачиваться, также должно ощущать эту силу, но в противоположном направлении. Так как турбина заставляет жидкость менять направление, жидкость заставляет турбину вращаться.
Жидкость выходит из турбины в центре, двигаясь в другом направлении, чем при входе. Если вы посмотрите на стрелки на рисунке выше, вы увидите, что жидкость выходит из турбины, двигаясь против направления вращения насоса (и двигателя). Если позволить жидкости попасть в насос, это замедлит двигатель, теряя мощность.Вот почему гидротрансформатор имеет статор .
В следующем разделе мы подробнее рассмотрим статор.
Преобразователи крутящего момента представляют собой герметичные блоки; их внутренности редко выходят на свет, а когда они появляются, их все еще довольно сложно понять!
Представьте, что у вас два вентилятора повернуты друг к другу. Включите один вентилятор, и он будет обдувать лопасти второго вентилятора воздухом, заставляя его вращаться. Но если вы будете держать второй вентилятор неподвижно, первый вентилятор будет продолжать вращаться.
Именно так работает гидротрансформатор. Один «вентилятор», называемый крыльчаткой, соединен с двигателем (вместе с передней крышкой он образует внешнюю оболочку преобразователя). Другой вентилятор, турбина, соединен с входным валом трансмиссии. Если трансмиссия не находится в нейтральном или парковочном положении, любое движение турбины приведет к перемещению автомобиля.
Вместо воздуха в гидротрансформаторе используется жидкая среда, которую нельзя сжимать — масло, также известное как трансмиссионная жидкость.В автомобилях с автоматической коробкой передач используется гидротрансформатор. В этой статье мы обсудим, зачем автомобилям с автоматической коробкой передач нужен гидротрансформатор и как он работает.
Гидротрансформатор в автоматической коробке передач выполняет те же функции, что и сцепление в механической коробке передач.
Двигатель должен быть подключен к задним колесам, чтобы автомобиль двигался, и отключен, чтобы двигатель мог продолжать работать, когда автомобиль остановлен. Один из способов сделать это — использовать устройство, которое физически соединяет и разъединяет двигатель и трансмиссию — сцепление.Другой метод заключается в использовании гидравлической муфты определенного типа, например, преобразователя крутящего момента, который расположен между двигателем и трансмиссией.
Внутри очень прочного корпуса гидротрансформатора находятся три компонента, которые работают вместе для передачи мощности на трансмиссию:
Насос внутри гидротрансформатора представляет собой центробежный насос. Во время вращения жидкость выбрасывается наружу, подобно тому, как в процессе отжима стиральной машины вода и одежда выбрасываются наружу из стирального бака.Когда жидкость выбрасывается наружу, создается вакуум, который втягивает больше жидкости в центр.
Затем жидкость поступает на лопасти турбины , которая соединена с трансмиссией (шлиц посередине — это место, где он соединяется с трансмиссией). Турбина заставляет трансмиссию вращаться, что в основном перемещает ваш автомобиль. Лопатки турбины изогнуты так, что жидкость, которая входит в турбину снаружи, должна изменить направление, прежде чем она покинет центр турбины.Именно это изменение направления вызывает вращение турбины.
Поскольку турбина заставляет жидкость менять направление, жидкость заставляет турбину вращаться.
Жидкость выходит из турбины в центре, двигаясь в другом направлении, чем при входе. Жидкость выходит из турбины, двигаясь против направления вращения насоса (и двигателя). Если позволить жидкости попасть в насос, это замедлит двигатель, теряя мощность. Вот почему гидротрансформатор имеет статор.
Статор находится в самом центре гидротрансформатора. Его задача — перенаправить жидкость, возвращающуюся из турбины, прежде чем она снова попадет в насос. Это резко увеличивает эффективность гидротрансформатора.
Вкратце, гидротрансформатор представляет собой тип гидравлической муфты, которая позволяет двигателю вращаться в некоторой степени независимо от коробки передач. Он отвечает за нагнетание жидкости для автоматической коробки передач, нагнетание давления, которое обеспечивает усилие, необходимое для переключения передач трансмиссии.
Изношенный или неисправный гидротрансформатор может препятствовать созданию надлежащего давления в трансмиссионной жидкости, что, в свою очередь, отрицательно влияет на работу и работу трансмиссии. Систематический осмотр у профессионала — лучший способ выявить причину проблем в работе и порекомендовать наиболее эффективное решение.
При правильной настройке это сложное устройство может оказать огромное влияние на производительность, экономичность и долговечность вашего автомобиля, а также превратить вашу автоматическую коробку передач в двигатель!
Хотите узнать больше?
Посетите одно из наших заведений!
Если бы проводилось голосование за наиболее непонятый автомобильный компонент, мы готовы поспорить, что автоматическая трансмиссия заняла бы довольно высокое место, а сам гидротрансформатор, возможно, еще выше.Хорошо, это что-то вроде сцепления для автоматической коробки передач, но как оно работает? И что конкретно означают скорость сваливания и блокировка? Как выбрать гидротрансформатор, идеально подходящий для вашего проекта или стиля вождения?
Пожалуй, стоит начать с основ работы преобразователя. По сути, это модифицированная гидравлическая муфта, которая, как и сцепление, позволяет отделить трансмиссию от двигателя, поэтому последний может работать, пока автомобиль неподвижен, но позволяет передавать мощность, когда автомобиль находится в движении.Однако, в отличие от обычной гидравлической муфты, гидротрансформатор умножает крутящий момент, когда есть разница между входной и выходной скоростями, как в редукторе.
Просмотреть все 10 фотографийГидротрансформатор состоит из трех основных внутренних компонентов: насоса, турбины и статора, а также трансмиссионной жидкости. Корпус преобразователя прикручен к маховику двигателя, а ребра насоса прикреплены к корпусу. Это центробежный насос, который при вращении выбрасывает жидкость наружу.Это создает вакуум, который втягивает больше жидкости в центр. Затем жидкость поступает в турбину, которая соединена с трансмиссией через выходной вал, поэтому трансмиссия начинает движение автомобиля, когда турбина начинает вращаться.
Когда жидкость выходит из турбины, она движется в направлении, противоположном движению двигателя и насоса. Функция статора, расположенного в центре гидротрансформатора, заключается в перенаправлении жидкости перед ее повторным поступлением в насос. Статор установлен на неподвижном валу, но имеет внутреннюю одностороннюю муфту, так как он должен вращаться на выбеге при определенных рабочих скоростях.
Просмотреть все 10 фотографийГидротрансформатор имеет три стадии работы: останов, ускорение и сцепление. Срыв — это когда трансмиссия включена, но тормоза не позволяют машине двигаться. При остановке гидротрансформатор может производить максимальное увеличение крутящего момента, называемое передаточным числом, если подается достаточная входная мощность.
На этапе ускорения автомобиль движется, но при относительно большой разнице между скоростями насоса и турбины, преобразователь будет производить меньшее увеличение крутящего момента, чем можно было бы достичь в условиях сваливания.
Муфта — это когда турбина достигает примерно 90 процентов скорости насоса. Больше нет увеличения крутящего момента, и именно на этом этапе сработает муфта блокировки. Преобразователи блокировки имеют внутреннюю муфту блокировки, которая блокирует две половины гидротрансформатора вместе, устраняя любое проскальзывание, когда двигатель и трансмиссия не могут физически работать с той же скоростью. Это, в свою очередь, исключает любую потерю мощности и, таким образом, повышает топливную экономичность на 65 процентов.
Посмотреть все 10 фотографийЧто касается скорости сваливания, Грег Дукато из Phoenix Transmission Products объяснил, что «гидротрансформатор подобен сцеплению. Представьте, когда сцепление полностью отпущено, и вы получаете всю мощность от двигателя. Скорость сваливания 2500 оборотов не означает, что вам нужно увеличить скорость двигателя до 2500 об / мин, чтобы транспортное средство двинулось с места ». В данном случае это означает, что 2500 об / мин — это предел, при котором преобразователь будет удерживать частоту вращения двигателя, если выходной сигнал трансмиссии запрещен.Запрещая дальнейшее усиление, увеличение оборотов двигателя «глохнет». Скорость, с которой происходит остановка данного гидротрансформатора, является функцией максимального крутящего момента двигателя.
Вы можете приблизительно проверить скорость остановки вашего преобразователя, поставив автомобиль в режим Drive, сильно нажав на тормоз и полностью нажав дроссельную заслонку на пару секунд. Скорость сваливания будет максимальной об / мин, показанной на тахометре. Конечно, шины могут пробуксовывать, поскольку двигатель, скорее всего, преодолеет способность тормозной системы сдерживать их.Этот метод называется скоростью срыва при торможении, которая ниже, чем истинная скорость срыва, но он позволит вам подойти достаточно близко, хотя это не рекомендуется.
Просмотреть все 10 фотографийЧтобы определить, какая скорость сваливания подходит для вашего проекта, необходимо принять во внимание ряд факторов, таких как максимальный крутящий момент двигателя, форма кривой крутящего момента двигателя, вес автомобиля, передаточное отношение заднего хода и кулачок. спецификации. Вес и сопротивление имеют большое значение для скорости сваливания. По словам Грега, «преобразователь скорости сваливания на 2500 об / мин в Т-образном ковше, вероятно, остановится около 1800 об / мин, но если поставить тот же преобразователь в пикап, он повысится примерно до 2800 об / мин.«Имея такое множество переменных, вооружитесь максимально возможной информацией о вашем автомобиле, прежде чем обращаться к гидротрансформатору или специалисту по трансмиссии.
Максимальное увеличение крутящего момента зависит от размера и геометрии лопастей в турбине и статоре, и он генерируется только тогда, когда преобразователь находится в фазе остановки или около нее. Типичные коэффициенты увеличения крутящего момента в режиме остановки находятся в диапазоне от 1,8: 1 до 2,5: 1. Всегда будет существовать компромисс между максимальным увеличением крутящего момента и эффективностью.Преобразователи с высоким передаточным числом обычно относительно неэффективны ниже скорости муфты, тогда как преобразователи с низким передаточным числом имеют тенденцию обеспечивать меньшее возможное увеличение крутящего момента.
Посмотреть все 10 фотографийХотя умножение крутящего момента увеличивает крутящий момент на выходном валу турбины, оно также увеличивает проскальзывание внутри преобразователя, повышая температуру жидкости и снижая общий КПД. Вот почему внутренние детали и характеристики преобразователя должны соответствовать характеристикам предполагаемого автомобиля.Следует отметить, что преобразователи с нижним блоком ограничивают внутреннее производство тепла, которое является самым большим убийцей любой передачи.
Однако нагрев — не единственная причина поломки, и внезапное включение мощности в мощных транспортных средствах может привести к поломке муфты статора, деформации или поломке лопастей турбины или насоса. Продолжительные чрезмерные нагрузки, очень высокие обороты или резкие запуски могут исказить или взорвать корпус, а в крайних случаях даже разрушить его.
Одним из аспектов преобразователей, о котором мы пока не говорили, является размер.Зак Фара из Gear Star Performance Transmissions объяснил, почему некоторые преобразователи больше других и как два преобразователя разного размера могут иметь одинаковую скорость остановки. «Два конвертера разного размера могут иметь одинаковую скорость остановки, но их эффективность будет сильно различаться», — сказал он. «Насос гидротрансформатора будет иметь более высокий КПД, когда его лопасти расположены под положительным углом к ним, поскольку он подает наибольшее количество жидкости в турбину. Чем больше жидкости вы подаете в турбину, тем сильнее она давит на нее и тем больше крутящий момент. доставлен в трансмиссию.
Просмотреть все 10 фотографий«Для 12-дюймового преобразователя, который обычно останавливается при 1600 об / мин, чтобы преобразовать его в остановку при 2600 об / мин, лопасти насоса могут быть согнуты назад под отрицательным углом, чтобы подавать в турбину меньше жидкости. Это означает насос должен будет увеличить число оборотов в минуту, чтобы заставить турбину с тем же количеством жидкости, и эффективность несколько упадет.
«9-дюймовый преобразователь глохнет выше, потому что он генерирует меньше жидкости в силу своего меньшего размера. Для достижения той же величины гидравлического усилия, что и для более крупного 12-дюймового гидротрансформатора, требуется больший срыв.9-дюймовый насос более эффективен при работе с большим срывом, поскольку лопасти насоса сохраняют положительный шаг. Таким образом, по сути, изгибая лопасти в 12-дюймовом преобразователе, он превращается в тяжелый, неэффективный преобразователь с более высокой стойкостью по сравнению с меньшей версией. Вот почему Gear Star использует специальные комбинации насоса и статора для достижения высокого КПД наряду с высокими опорами для установки в 12-дюймовых преобразователях Stealth ».
Этот совет о том, чтобы не сгибать лопасти, кажется, противоречит практике Phoenix Transmission, которая делает именно это, но Технические специалисты Phoenix восстанавливают и модифицируют стандартные преобразователи для конкретных применений, тогда как Gear Star производит новые устройства.Как и в большинстве случаев, я полагаю, что есть более чем один способ добиться аналогичных результатов.
Посмотреть все 10 фотоЭто преобразователь Phoenix 4L80E на базе 245 мм с передней крышкой из стальной заготовки и муфтой из заготовки. Этот преобразователь будет иметь скорость сваливания 3000 об / мин с использованием этой комбинации компонентов и по-прежнему будет иметь блокировочную муфту для холодного хода и пониженных крейсерских оборотов за 750-сильным блоком клиента.Гидротрансформаторы кажутся связкой таинственного вихря внутри вращающейся оболочки, которая передает мощность двигателя на трансмиссию и задние колеса.Хотя гидротрансформаторы кажутся сложными, на самом деле они очень просты. Более того, действительно легко выбрать подходящий, потому что ATI Performance Products упрощает все для понимания.
Что все это значит? Что такое скорость сваливания? В чем разница между скоростью срыва и вспышкой? Как работает гидротрансформатор с блокировкой? Как гидротрансформатор увеличивает крутящий момент? Что приводит к отказу гидротрансформаторов? Вопросы бесконечны. Однако ответы просты.
Скромный преобразователь крутящего момента — это не более чем гидравлическая муфта, гидромеханическое соединение, в котором мы привлекаем жидкость для выполнения нашей работы через рабочее колесо, статор и турбину, вращающиеся внутри корпуса.Подумайте о гидротрансформаторе, как о водяном колесе на лесопилке. Жидкость в движении приводит в движение турбину (водяное колесо), которая приводит в движение вал, приводящий в движение ряд машин и оборудования. Преобразователь крутящего момента отличается от водяного колеса тем, как он передает мощность. Коленчатый вал двигателя вращает крыльчатку с оребрением внутри корпуса, заставляя трансмиссионную жидкость двигаться вокруг внутренней части корпуса. Движущаяся жидкость проходит через статор (неподвижные ребра, установленные на односторонней муфте) к турбине, которая соединена с входным валом трансмиссии и узлом муфты переднего хода.Роликовая муфта (также называемая односторонней муфтой), на которой установлен статор, позволяет статору вращаться в одну сторону, но не в другую.
Умножение крутящего момента происходит, когда мы направляем жидкость от рабочего колеса через статор в середине к турбине на входном валу трансмиссии. Мы берем трансмиссионную жидкость и вращаем ее по периметру оболочки, что создает скорость (скорость), жидкость в движении, и направляем ее через оребренный статор. Поскольку жидкость агрессивно проходит через статор, она набирает еще большую скорость при прохождении через турбину.При таком взаимодействии вы получаете примерно в два с половиной раза больше крутящего момента, создаваемого вашим двигателем. Это означает, что 300 фунт-фут крутящего момента на коленчатом валу становятся в два-два с половиной раза больше, чем при ускорении.
Когда двигатель приводит в действие кожух гидротрансформатора, он также приводит в движение полый выходной вал, связанный с передним насосом трансмиссии, который обеспечивает гидравлическое давление, необходимое как для управления переключением передач, так и для обеспечения смазки всей трансмиссии. Гидравлическое давление служит для включения муфт и лент в рамках функции переключения передач.Не во всех автоматических коробках передач есть диапазоны. Некоторые полностью состоят из клатчей.
Гидротрансформаторы становятся более сложными, если у вас есть функция блокировки с муфтой внутри гидротрансформатора для повышения эффективности и устранения пробуксовки, с которой мы сталкиваемся с гидротрансформатором. Когда сцепление входит в зацепление, умножение крутящего момента заканчивается, и возникает прямая связь между коленчатым валом двигателя и входным валом трансмиссии. Это когда автоматическая коробка передач напоминает механическую коробку передач.Есть как трехступенчатая автоматика, так и автоматика повышающей передачи с блокирующими преобразователями крутящего момента. Большинство автоматов повышающей передачи блокируются преобразователем при повышении передачи, в то время как трехступенчатая автоматика может блокироваться в любом диапазоне передач.
Две вещи, которые мы часто слышим о преобразователях крутящего момента, — это скорость останова и мигание. Скорость сваливания — это диапазон оборотов, когда двигатель начинает движение автомобиля. Преобразователь «глохнет» или «нагружается» и передает крутящий момент на первичный вал трансмиссии, когда он достигает заданного диапазона оборотов.«Вспышка» — это более сложный ответ, основанный на типе и весе транспортного средства, размере и типе двигателя, а также на способе вождения, которым вы собираетесь управлять. Харви Бейкер из ATI Performance Products говорит нам, что вспышка — это важный элемент, для объяснения которого потребуются страницы. Достаточно сказать, что на улице вспышка имеет другое значение, чем в гонках. При выборе гидротрансформатора вы должны сосредоточиться на скорости остановки.
Никогда не подвергайте свой автомобиль испытаниям с жестким торможением при полностью открытой дроссельной заслонке, сидя на месте, чтобы определить скорость сваливания, потому что в процессе вы обязательно повредите двигатель и трансмиссию.Перед тем, как нажать на педаль газа, лучше всего проверять скорость сваливания на включенной передаче. Стандартные гидротрансформаторы обычно имеют частоту вращения около 1800–2000 об / мин. Более высокие скорости сваливания становятся необходимыми, когда мощность и крутящий момент возникают в более высоких диапазонах оборотов. Вы хотите, чтобы скорость сваливания и максимальный крутящий момент двигателя находились в одном и том же диапазоне оборотов. Это означает, что если максимальный крутящий момент составляет около 3500 об / мин, это то место, где должна быть скорость сваливания. Когда вы запускаете двигатель, крутящий момент будет меняться до лошадиных сил, когда ваша трансмиссия будет переключаться между передачами.
Посмотреть все 24 фотографииКогда мы разбираем гидротрансформатор, он выглядит очень сложным внутри. На самом деле все очень просто. Это сторона турбины (белая стрелка) и статора (черная стрелка) преобразователя, которые способствуют движению транспортного средства. Фактически это две турбины в сборе. Один со статором и один без статора. Статор движется на обгонной муфте или роликовой муфте (красная стрелка), которая позволяет статору вращаться только в одном направлении. См. Все 24 фотографии На этом разобранном виде преобразователя крутящего момента ATI показаны все элементы.Корпус (черные и зеленые стрелки), который приводится в движение коленчатым валом двигателя, вмещает крыльчатку и приводит в действие передний насос трансмиссии. Синие стрелки указывают подшипники Торрингтона, которые размещены между каждым элементом. Статор (оранжевая стрелка) направляет жидкость под давлением к турбине (красная стрелка). Односторонняя муфта (фиолетовая) поддерживает статор и управляет им. См. Все 24 фотографии На этом рисунке показан оребренный кожух, в котором находится рабочее колесо. Думайте о крыльчатке как о гидравлическом насосе, который закачивает жидкость по периметру в статор.Здесь происходит умножение крутящего момента. Смотрите все 24 фотографии. Крыльчатка перемещает жидкость через статор, который направляет жидкость под давлением к турбине и входному валу трансмиссии. Прохождение жидкости через статор увеличивает крутящий момент на входном валу. См. Все 24 фотографии. Когда жидкость проходит через статор в турбину, она приводит в движение турбину, которая привязана к входному валу трансмиссии. См. Все 24 фотографии ATI демонстрирует нам новое рабочее колесо гидротрансформатора. оболочка, которая фактически привязана к переднему насосу трансмиссии.Ступица привода насоса еще не установлена. Эти ребра перемещают жидкость через статор в турбину. См. Все 24 фотографии. Кожух рабочего колеса (справа) перемещает жидкость за счет тяги от коленчатого вала двигателя. Этот кожух приварен к кожуху, прикрученному болтами к гибкой пластине двигателя. Слева находится турбина, которая насажена на входной вал трансмиссии и переднюю муфту трансмиссии. См. Все 24 фотографии. Здесь представлен другой элемент турбины без установленной ступицы. Угол ребра — вот что влияет на скорость сваливания. Смотрите все 24 фото. ATI также предлагает услугу восстановления, где вы можете отремонтировать и модифицировать преобразователь.Преобразователи для гонок особенно нуждаются в большей любви и внимании, чем преобразователи для уличных моделей. См. Все 24 фотографии. Гидротрансформатор проверяется на работоспособность на этом оборудовании. Просмотреть все 24 фотографии. Процесс восстановления преобразователя начинается с разрезания сварного шва корпуса на токарном станке, как показано на рисунке. здесь. Две половины разделены, показывая, что находится внутри. См. Все 24 фотографии, которые ATI разделила для проверки преобразователя клиента. Конвертеры появляются по разным причинам, но в основном для обновления или модификации.Посмотреть все 24 фотоПоверхности подшипников преобразователя очищаются на токарном станке следующим образом. Если они обнаруживают неисправную ступицу привода насоса, ее отрезают и заменяют. См. Все 24 фотографии. Готовый статор в сборе (справа) рядом с модифицированным статором ATI (слева). См. Все 24 фотографии. кожух, который прикручен к гибкой пластине двигателя. Поскольку турбина не зависит от кожуха, она свободно плавает и связана с входным валом трансмиссии. См. Все 24 фотографии Статор нагружается на турбину после того, как односторонняя муфта (также известная как обжимная муфта) установлена в статоре. .Посмотреть все 24 фотографии Это лист заказа, заполняемый клиентом, который показывает техническому специалисту ATI, как должен быть собран преобразователь. См. Все 24 фотографии Это новый полый приводной вал переднего насоса, обеспечивающий доступ ко входу трансмиссии. вал через середину. Жидкость течет через этот полый вал к гидротрансформатору и от него. Он устанавливается на переднюю втулку насоса трансмиссии, а также приводит в движение ротор насоса. См. Все 24 фотографии Перед сваркой корпус преобразователя проверяется на биение.Посмотреть все 24 фотографии Здесь две половины преобразователя свариваются вместе, чтобы завершить сборку. Это совершенно новый преобразователь крутящего момента ATI. Многие мастерские гидротрансформатора восстанавливают сердечники преобразователя. ATI создает новые. См. Все 24 фотографии С приваренным и собранным преобразователем он динамически сбалансирован для плавности. См. Все 24 фотографии Сбалансированный и готовый к работе, есть еще один шаг перед покраской и упаковкой, где преобразователь испытывается под давлением на герметичность в погруженном состоянии в воде. Это гарантирует герметичность преобразователя.