Одним из самых важных и вместе с тем самых непонятных для обычных водителей механизмов АКПП является гидротрансформатор АКПП. Рассмотрим кратко устройство и принцип работы АКПП
Гидротрансформатор, за которым закрепилось еще название «бублик», (в зарубежных источниках — torque converter), предназначен для осуществления передачи крутящего момента от двигателя непосредственно к элементам автоматической коробки передач (АКПП). Основные части этого механизма следующие: насосное колесо (насос), плита блокировки гидротрансформатора, турбинное колесо (турбина), статор, обгонная муфта.
Насосное колесо механически соединено с двигателем, турбинное колесо выступает в качестве турбины, будучи соединенным с валом АКПП через шлицы. Крыльчатка насосного колеса во время вращения создает давление жидкости — масла, поток которого, в свою очередь, приводит во вращение турбинное колесо гидротрансформатора.
Таким образом, гидротрансформатор функционирует как обычная гидромуфта, только передает с помощью масла крутящий момент на вал АКПП от двигателя, не увеличивая его показатель. Иными словами, при повышении оборотов двигателя не наблюдается никакого существенного увеличения передаваемого крутящего момента.
Гидротрансформатор АКПП: принцип работы
В самом процессе преобразования крутящего момента в гидротрансформаторе кроме турбинного и насосного колес участвует также статор. Его предназначение — изменять направление потока жидкости. Масло, которое привело во вращение турбинное колесо, обладает значительной остаточной энергией. Статор направляет поток масла в обратном направлении, на крыльчатку насосного колеса, вследствие чего крыльчатка начинает вращаться быстрее, увеличивая тем самым крутящий момент. Чем меньше скорость вращения колеса гидротрансформаторной турбины относительно скорости, с которой вращается насосное колесо, тем больше остаточная энергия масла, возвращаемого на насос статором, и тем большим будет в конечном итоге крутящий момент в гидротрансформаторе.
Постоянная скорость вращения турбины меньше, чем скорость вращения насоса. Если автомобиль неподвижен, данное соотношение является максимальным, а с увеличением скорости автомобиля оно уменьшается.
Поскольку статор шкафы купе под заказ москва объединяется с гидротрансформатором посредством обгонной муфты, которая может вращаться только в одном направлении, то поток масла, благодаря особой конфигурации лопаток статора и турбины, направляется на лопатки статора с обратной стороны. Вследствие этого статор заклинивается и, оставаясь неподвижным, передает на вход насоса максимальную остаточную энергию масла, которая сохранилась после вращения насосом турбины.
Подобный режим и принцип работы АКПП автомобиля обеспечивает максимальную передачу крутящего момента. Например, когда автомобиль трогается с места, гидротрансформатор практически втрое увеличивает крутящий момент.
По мере того как увеличивается скорость автомобиля, степень проскальзывания турбины по сравнению с насосом уменьшается, и в определенный момент поток масла подхватывает статорное колесо и начинает его вращать по направлению свободного движения обгонной муфты. Гидротрансформатор прекращает повышать крутящий момент и в конце концов переходит в режим обычной гидромуфты.
В таком режиме КПД гидротрансформатора составляет не более 85%, что приводит к выделению избыточного тепла и повышению расхода топлива.
Этот недостаток устраняется с помощью блокировочной плиты, которая механически связана с турбиной, но при этом может перемещаться вправо и влево. Для того чтобы плита сместилась влево, поток масла, который питает гидротрансформатор, подается в пространство между корпусом гидротрансформатора и плитой. Так обеспечивается их механическая развязка — то есть плита, находясь в таком положении, никак не влияет на работу гидротрансформатора.
Когда автомобиль достигает большой скорости, по команде, поступающей от пульта управления АКПП, поток масла изменяется таким образом, что он теперь прижимает вправо к корпусу гидротрансформатора блокировочную плиту. Чтобы увеличить силу сцепления, на внутренней стороне корпуса имеется фрикционный слой.
Насос и турбина с помощью плиты механически блокируется, гидротрансформатор прекращает выполнять свои функции, а мотор при этом жестко соединяется с входным валом АКПП. Но при малейшем торможении блокировка немедленно выключится.