8 (495) 988-61-60

Без выходных
Пн-Вск с 9-00 до 21-00

Есть ли в вариаторе гидротрансформатор


Как устроен вариатор — ДРАЙВ

Вариатор — особый подвид автоматических коробок передач. Придуманный много лет назад, распространение он получил только сейчас.

Листая автомобильные каталоги, многие встречали такую фразу: «На автомобиль устанавливается бесступенчатый вариатор». Или могли увидеть это словосочетание в таблице технических характеристик. Что такое механическая коробка передач, знают все (кроме, разве что, американцев), к «автомату» тоже давно все привыкли (особенно американцы). А вот вариатор — зверь малоизвестный. А ведь он далеко не новинка.

Вы удивитесь, но принадлежит это изобретение не Хонде и даже не Мерседесу. Патент на вариатор был выдан в конце XIX века! Более того, первый вариатор придуман и вовсе в 1490 году. Его автором оказался добродушный

Как работает гидротрансформатор?

Преобразователи крутящего момента представляют собой герметичные блоки; их внутренности редко видят свет, а когда они появляются, их все еще довольно сложно понять!

Представьте, что у вас два вентилятора обращены 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 коробки передач. 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.

Преобразователь крутящего момента 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 лопатки турбины , которая соединена с трансмиссией (шлиц посередине - это место, где он соединяется с трансмиссией). Турбина заставляет трансмиссию вращаться, что в основном приводит в движение 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, потеряв 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 - это тип гидравлической муфты, которая позволяет двигателю вращаться в некоторой степени независимо от трансмиссии.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 специалиста - лучший способ выявить причину неисправности и рекомендовать наиболее эффективное решение.

При правильной настройке это сложное устройство может оказать огромное влияние на производительность, экономичность и долговечность вашего автомобиля и превратить вашу автоматическую коробку передач в мощный двигатель!

Хотите узнать больше?
Посетите одно из наших мест!

.

Как работает гидротрансформатор - x-engineer.org

Большинство современных автомобилей оснащено двигателями внутреннего сгорания (ДВС). Одним из недостатков ДВС по сравнению с электродвигателем является то, что он не запускается под нагрузкой и для него требуется внешнее пусковое устройство (электростартер). Следовательно, чтобы избежать остановки двигателя на неподвижном автомобиле, нам необходимо отсоединить двигатель от колес.

На автомобиле с механической коробкой передач (МКПП) отключение двигателя может быть выполнено двумя способами:

  • нажатием педали сцепления
  • выбором нейтрального положения рычагом переключения передач

На автомобиле с автоматической коробкой передач трансмиссия (AT) , отключение двигателя от трансмиссии происходит автоматически, без вмешательства водителя.Это возможно благодаря принципу работы преобразователя крутящего момента .

Изображение: Автоматическая коробка передач с гидротрансформатором

Гидротрансформатор расположен между двигателем внутреннего сгорания и коробкой передач. Автоматическая коробка передач внутри корпуса состоит из трех основных частей: гидротрансформатора, планетарной (планетарной) коробки передач и электрогидравлического модуля управления.

Коленчатый вал ДВС механически связан с гидротрансформатором.Внутри гидротрансформатора мощность двигателя передается на коробку передач гидродинамически . Когда гидротрансформатор не заблокирован, механическая связь между входом (двигатель) и выходом (коробка передач) отсутствует.

Чтобы лучше понять, как работает гидротрансформатор, давайте рассмотрим следующий пример. Что произойдет, если у вас есть два настольных электрических вентилятора, расположенных друг напротив друга (как на изображении ниже), и один из них запитан?

Изображение: Гидротрансформатор - принцип работы

Левый вентилятор запитывается электрическим током от сети.Во время вращения он создает осевой поток воздуха. Воздушный поток попадет в правый вентилятор (без питания), который начнет вращаться. Мощность передается от левого вентилятора к правому вентилятору через рабочее тело (в данном случае воздух). Очевидно, что эффективность этой системы очень низкая, так как много воздуха будет рассеиваться вокруг лопастей правого вентилятора.

Тот же принцип применяется к гидротрансформатору , но с некоторыми отличиями. В случае преобразователя крутящего момента оба «вентилятора» расположены очень близко друг к другу, чтобы минимизировать потери мощности.Рабочая жидкость - жидкость (масло АТ). Кроме того, между двумя «вентиляторами» есть еще один компонент, который перенаправляет поток жидкости, чтобы минимизировать потери и усиливает передаваемый крутящий момент.

Изображение: Гидротрансформатор - основные компоненты
Кредит: Luk

«Вентилятор», вырабатывающий энергию, называется крыльчаткой и механически соединен с коленчатым валом двигателя. «Вентилятор», получающий гидравлическую энергию, называется турбиной , и он механически соединен с входным валом коробки передач.Между рабочим колесом и турбиной находится статор , который перенаправляет поток масла. Объем, созданный этими компонентами, заполнен маслом.

Когда ДВС работает на холостом ходу, вращение крыльчатки «выбрасывает» масло в турбину. Поскольку частота вращения двигателя низкая, кинетической энергии движущегося масла недостаточно для привода транспортного средства. Передается небольшой крутящий момент, этот крутящий момент называется тормозным моментом .

Момент сопротивления увеличивается, если вязкость масла увеличивается (при низкой температуре).Крутящий момент сопротивления заставляет автомобиль « ползать ». Это означает, что, когда селектор переключения передач находится в режиме движения (D), при отпущенной педали акселератора и тормоза, тормозящий момент немного перемещает автомобиль. Если водитель нажмет на педаль тормоза, автомобиль остановится, поскольку тормозной момент незначителен по сравнению с тормозным моментом на колесах.

Когда водитель нажимает педаль акселератора, частота вращения двигателя увеличивается. Рабочее колесо будет вращаться быстрее и увеличит кинетическую энергию масла.Турбина получит больше энергии, что приведет к передаче большего крутящего момента на коробку передач.

Изображение: Гидротрансформатор - схема

На схеме выше мы можем легко различить компоненты гидротрансформатора. Рабочее колесо (зеленое) соединено с двигателем, а турбина (желтая) - с первичным валом коробки передач. Статор (синий), как следует из названия, большую часть времени является статическим (фиксированным).

Движение потока масла в гидротрансформаторе имеет две составляющие:

  • оборот , вокруг центральной оси вместе с рабочим колесом и турбиной
  • вращение (красные стрелки), вокруг радиального центра гидротрансформатора

Вращательное движение - это переход жидкости от рабочего колеса к турбине, к статору и обратно к рабочему колесу.

Изображение: Гидротрансформатор - статор
Кредит: Luk

Между рабочим колесом и турбиной имеется постоянное скольжение . Это означает, что они вращаются с разной скоростью. Соотношение между скоростью турбины и скоростью рабочего колеса называется передаточным числом преобразователя крутящего момента. Передаточное число составляет 0 , когда турбина статична и рабочее колесо вращается, и 1 , когда обе вращаются с одинаковой скоростью.

Гидротрансформатор также имеет передаточное число .Это соотношение, на которое входной крутящий момент (двигателя) умножается перед передачей на коробку передач. Максимальное значение передаточного числа (около 2,3 - 3,0 ), когда передаточное число составляет 0,0 , и минимальное ( 1,0 ), когда передаточное число выше 0,85 - 0,9 .

Статор неподвижен, пока между рабочим колесом и турбиной имеется значительное скольжение. Когда скорости близки друг к другу, когда передаточное число составляет около 0,85 - 0.9 , направление жидкости меняется, и статор также начинает вращаться. Это возможно, потому что статор установлен на ходовом механизме .

Изображение: Гидротрансформатор - муфта блокировки
Кредит: Luk

Гидротрансформатор также имеет довольно низкий коэффициент полезного действия . Поскольку он имеет постоянное скольжение, существует большое трение между рабочей жидкостью (маслом) и механическими компонентами (крыльчатка, турбина и статор) .Эффективность минимальна (ниже 10% ) при соотношении скоростей около 0 , и пиковое значение 85 - 90% , когда передаточное число составляет около 0.85 .

Для повышения эффективности преобразователя крутящего момента, когда скольжение между рабочим колесом и турбиной относительно невелико, преобразователь крутящего момента блокируется. Это возможно за счет использования муфты блокировки , которая механически связывает рабочее колесо с турбиной. Таким образом, больше нет трения между маслом и компонентами, и мощность двигателя механически передается на коробку передач.

Гидротрансформатор блокируется обычно на более высоких передачах (выше 2-й) или когда скорость автомобиля превышает 20 км / ч.Когда коробка передач выполняет переключение передач, муфта блокировки переводится в состояние скольжения, , чтобы помочь гасить колебания трансмиссии.

Изображение: Гидротрансформатор - гаситель колебаний муфты блокировки
Кредит: Luk

Подобно муфте механической коробки передач, муфта блокировки имеет демпфер , который гасит колебания во время блокировки гидротрансформатора. фаза подъема.

Гидротрансформатор является соединительным устройством по умолчанию в большинстве эпициклоидальных автоматических трансмиссий (AT) , а также в некоторых бесступенчатых трансмиссиях (CVT) .Основными характеристиками гидротрансформатора являются автоматическое отключение двигателя от трансмиссии при низких оборотах двигателя, усиление крутящего момента и гашение вибрации (за счет гидродинамической передачи мощности).

Для любых вопросов или замечаний относительно этого руководства, пожалуйста, используйте форму комментариев ниже.

Не забывайте ставить лайки, делиться и подписываться!

.

Как работают преобразователи крутящего момента?

Вы когда-нибудь задумывались, что у автоматической коробки передач вместо сцепления? Он называется гидротрансформатором, и он делает всю тяжелую работу за вас

Передача мощности от любого силового агрегата к трансмиссии может быть довольно сложным процессом с сотнями движущихся частей, которые все должны быть синхронизированы одновременно.Из кабины вы просто нажимаете на педаль и перемещаете рычаг переключения передач или, может быть, просто переворачиваете весло, но все, что происходит под днищем пола, тщательно спроектировано и разработано, чтобы обеспечить плавное соединение длинного списка компонентов, чтобы ваша машина оказалась на высоте. переехать.

В автомобиле с механической коробкой передач у вас есть узел сцепления, который позволяет соединять и разъединять двигатель и трансмиссию - и, следовательно, приводить к колесам. У двигателей есть холостой ход, который устанавливается с помощью упора дроссельной заслонки, обозначающего минимальную частоту вращения двигателя, при которой двигатель может работать до того, как он заглохнет из-за недостатка воздушно-топливной смеси, поступающей в цилиндры.

Таким образом, без сцепления при замедлении до остановки двигатель заглох бы, поскольку нагрузка от трансмиссии затащила бы его ниже допустимого предела оборотов. Сцепление обеспечивает отключение, необходимое для поддержания работы двигателя, а затем повторное включение вместе с некоторым дросселем, чтобы автомобиль снова заработал.

Гидротрансформатор во всей красе

Однако в автомобиле с автоматической коробкой передач надлежащего сцепления нет - вместо него установлен гидротрансформатор.Он должен выполнять ту же работу, что и сцепление - позволяя двигателю продолжать работу, пока трансмиссия и колеса замедляются до полной остановки, - но он делает это по-другому и довольно изобретательно. Гидротрансформатор - это так называемая гидравлическая муфта - устройство, используемое для передачи механической энергии вращения посредством движения жидкости от одной механической движущейся системы к другой.

Он может заменить сцепление, поскольку позволяет двигателю свободно вращаться за счет значительного уменьшения передачи крутящего момента от трансмиссии к трансмиссии.Он никогда не отключается полностью, так как вы можете почувствовать "ползучесть", которая возникает, если вы снимаете ногу с тормоза автомобиля с автоматической коробкой передач, находящегося в неподвижном состоянии.

Регулирование крутящего момента достигается за счет использования насоса, который перекачивает жидкость вокруг преобразователя крутящего момента в зависимости от вращения коленчатого вала. Внутри преобразователя крутящего момента находится турбина, которая вращается, когда перекачиваемая жидкость входит в контакт с лопатками турбины, таким образом измеряя величину крутящего момента, который передается на передачу через входной вал.

Koenigsegg Regera использует систему, аналогичную гидротрансформатору, чтобы обеспечить плавное переключение между выходной мощностью и внутренним сгоранием.

Корпус гидротрансформатора соединен с маховиком (который, следовательно, вращается с той же скоростью, что и коленчатый вал), а внутри корпуса находится турбина, гидравлический центробежный насос (или рабочее колесо) и статор.Центробежный насос эффективно перекачивает трансмиссионную жидкость в лопасти турбины, которая, в свою очередь, вращается и передает крутящий момент на трансмиссию. Статор служит препятствием для перекачивания жидкости обратно в турбину, а не обратно в насос, что значительно повышает эффективность системы.

На этом вырезе показаны лопатки центробежного насоса вместе с муфтой блокировки, зажатой посередине и закрывающей обзор турбины.

Таким образом, на холостом ходу скорость жидкости, перекачиваемой в турбину, очень мала, что означает, что очень небольшой крутящий момент передается от двигателя к коробке передач.Затем, когда коленчатый вал вращается быстрее с увеличением дроссельной заслонки и, в свою очередь, вращает маховик, больше жидкости перемещается с большей скоростью от насоса в турбину.

При этом турбина вращается быстрее, передавая на трансмиссию больший крутящий момент. К сожалению, передача энергии от насоса к турбине никогда не может быть эффективной на 100 процентов - через эту систему происходят дополнительные потери энергии, которые усиливаются, когда крутящий момент двигателя также передается через коробку передач и из дифференциала.

Послушайте Томаса здесь, чтобы получить краткий обзор. Видео на YouTube-канале Thomas Schwenke

Эта небольшая потеря энергии между насосом и турбиной означает, что турбина всегда вращается немного медленнее, чем насос, что является основной причиной того, что автоматические системы в целом имеют более низкие показатели топливной эффективности, чем их аналоги с ручным управлением.К счастью, недавно были разработаны гидротрансформаторы, которые содержат блокирующую муфту, которая на определенной скорости блокирует турбину и насос вместе, чтобы исключить падение энергии.

Компоненты гидротрансформатора, включая муфту блокировки

Таким образом, хотя автоматические трансмиссии из-за руля могут показаться простыми, технология, заложенная в туннеле трансмиссии, на самом деле довольно сложна, но чрезвычайно эффективна.

Конструкция, лежащая в основе системы гидротрансформатора, действительно впечатляет и определенно заслуживает большого уважения, поскольку она способна плавно соединять и регулировать привод от двигателя к колесам, что большинство водителей, вероятно, принимают это как должное .

Поскольку сегодня подавляющее большинство трансмиссий являются полностью автоматическими, дни простого педального сцепления кажутся немногочисленными и далекими друг от друга, что делает гидротрансформатор одним из наиболее важных компонентов большинства автомобилей, производимых сегодня.

.

Выбор гидротрансформатора

Выбор правильного гидротрансформатора и скорости сваливания для вашего конкретного автомобиля имеет решающее значение - не только на улице, но и на гоночной трассе. Правильный выбор может иметь значение между победой и поражением; между автомобилем, который работает в полную силу или не работает. Выбор лучшего преобразователя крутящего момента для вашего применения может быть непростым, но есть несколько основных рекомендаций, которым вы можете следовать, чтобы помочь в этом процессе.

Кривая мощности и выходной крутящий момент - это две основные вещи, которые необходимо учитывать.Если мы посмотрим на номинальную скорость сваливания от 2200 до 2700 об / мин, этот диапазон предназначен для охвата множества характеристик двигателя с различными кривыми мощности. В идеале вы хотите, чтобы стойло заблокировалось где-то рядом с пиковым крутящим моментом двигателя. Обычно двигатели, которые производят более низкий крутящий момент, увеличивают скорость сваливания. Тот же гидротрансформатор будет глохнуть на более низких оборотах за двигателем с меньшим крутящим моментом и более высокими оборотами.

Также учитывайте сопротивление, которое вы окажете двигателю. Тяжелая машина с шинами большого диаметра создаст больше возможностей для борьбы.Вообще говоря, чем больше сопротивление, тем выше обороты сваливания. Те же принципы применимы к передаточным числам. Тяжелый автомобиль с более высокими передачами (низкое числовое значение) будет иметь более высокие обороты сваливания по сравнению с легким автомобилем с более короткими передачами и меньшими шинами.

Детали будут иметь решающее значение, поэтому подытожим, что вам нужно учесть следующие особенности: вес вашего автомобиля; объем двигателя; степень сжатия; кулачковый профиль; передаточное число задней передачи; диаметр шины; тип топливной системы, модель трансмиссии и год выпуска.

Например, давайте посмотрим на Ford Street Rod 1932 года выпуска. Скажем, он весит около 2800 фунтов с двигателем объемом 350 кубических дюймов при сжатии 9: 1, с относительно мягким уличным кулачком, таким как Comp 260H, и задними передачами 3,50: 1. С штатным топливным насосом и трансмиссией Th450 1970-х годов отличным вариантом здесь будет наш гидротрансформатор 2000-2200, такой как PN 109-602.

Или 2-дверный хардтоп Chevy 1955 года, который весит около 3350 фунтов. На нем работает двигатель 383 с компрессией 10,5: 1, кулачок Comp 292 (грубый холостой ход в стиле хот-род), 4.11 передаточное число, высокопроизводительный топливный насос и трансмиссия Th450 1970-х годов. Скорее всего, для получения наилучших характеристик будет использоваться преобразователь стойкости 3200-3500, такой как PN109-603.

.

Смотрите также