ООО «Центр Грузовой Техники»

8(812)244-68-92

Содержание

принцип работы, бублик в АКПП, схема

Гидротрансформатор АКПП (ГДТ) — элемент трансмиссии, расположенный между двигателем и механизмом переключения передач. Агрегат работает по закону гидромеханики, и является частью гидросистемы АКПП. Узел требует регулярного техобслуживания. Чтобы его починить, придется обращаться в сервис.

Устройство гидротрансформатора АКПП

Что такое гидротрансформатор в АКПП или «бублик», как его называют механики? ГДТ — это гидропривод, который связывает двигатель и автомат без жесткого соединения. Играет роль сцепления в аналогии с МКПП.

Гидроприводы бывают двух видов: гидромуфта и гидротрансформатор. Разница между ними заключается в возможности трансформатора преобразовывать крутящий момент. В то время как гидромуфта может только передавать. «Бублик» АКПП работает в обоих режимах с автоматическим переключением, поэтому его можно назвать гибридным агрегатом.

Для чего в АКПП нужен гидротрансформатор? Узел имеет несколько назначений:

  • обеспечивает бесступенчатое переключение скоростей и плавное движение автомобиля;
  • гасит вибрации и удары от работы двигателя и трансмиссии, продлевая их срок службы;
  • позволяет работать двигателю на холостом ходу;
  • способствует торможению двигателем;
  • повышает проходимость автомобиля в тяжелых условиях, непрерывно передавая крутящий момент от двигателя к колесам.

Устройство гидротрансформатора АКПП основано на законах гидравлики. Механическая сила двигателя переходит в «бублик» и превращается в гидравлическую энергию за счет движения потока жидкости в полости ГДТ. Возникает давление и кинетическая энергия, которые заставляют вращаться вал трансмиссии. А от него крутящий момент переходит в планетарный механизм переключения передач.

В теории АКПП могла бы состоять только из гидротрансформатора. Но на больших скоростях его КПД сильно снижается. Передаточное отношение «бублика» ограничено. Он не может обеспечить движение задним ходом или достаточное количество передач. Поэтому в АКПП за гидротрансформатором устанавливают планетарный редуктор, который способен получить любое передаточное число в заданном диапазоне.

Одним из передовых разработчиков восьми скоростных коробок передач с гидротрансформатором является немецкая компания ZF. Высокотехнологичные трансмиссии этого производителя устанавливают в автомобилях Jeep, BMW, Volkswagen, Audi, Jaguar, Cadillac, Infinity.

Описание конструкции гидротрансформатора

Гидротрансформатор расположен в корпусе АКПП и соединен с масляным насосом через входной вал трансмиссии. С противоположной стороны «бублик» крепится к маховику двигателя через резьбовые бобышки.

Детали гидротрансформатора АКПП находятся в герметичном кожухе, где погружены в жидкость ATF. Из-за тороидальной формы корпуса гидротрансформатора его и прозвали «бубликом». Чтобы добраться до начинки, нужно аккуратно разрезать сварной шов по экватору кожуха.

В разрезе гидротрансформатор АКПП представляет собой набор лопастных колес и муфт, установленных на одной оси:

  • насосное колесо;
  • турбинное колесо;
  • реакторное колесо;
  • обгонная муфта;
  • муфта блокировки.

Насосное колесо приварено к крышке корпуса, который соединяется с коленчатым валом двигателя. Турбинное колесо конструктивно похоже на насосное и установлено напротив с небольшим зазором. Турбина жестко связана с входным валом трансмиссии.

Между насосом и турбиной стоит реактор. Он зафиксирован на муфте свободного хода, которая крепится на втулке входного вала. Муфта блокировки находится за турбиной.

На кинематической схеме изображено, как расположены основные части гидротрансформатора, и показана траектория движения потока жидкости. Конструктивно гидротрансформатор АКПП представляет собой устройство прямого хода, когда лопастные колеса заставляют жидкость циркулировать в таком порядке: насос — турбина — реактор — насос.

Гидротрансформаторы с обгонной муфтой называют комплексными.

Составные части гидротрансформатора

Основу насосного и турбинного колес гидротрансформатора составляет чаша, отлитая из легкого сплава. На внутренней и наружной поверхности чаши вырезаны пазы, между которыми расположены лопатки. Лопатки изготовлены штамповкой и соединены между собой торическим диском с помощью подгибных усиков. Дополнительно лопатки на чаше застопорены кольцом.

Кривизна чаши и сложная форма лопаток рассчитаны под требование увеличить эффективность циркуляции жидкости. Таким образом, конструкция колес обеспечивает необходимую скорость и направление движения масла.

Турбинное колесо опирается на вал посредством ступицы и подшипников скольжения или качения. Подшипник воспринимает радиальные и осевые нагрузки.

Ступица насоса обычно используется для привода масляного насоса, расположенного за гидротрансформатором. Привод срабатывает при заходе торцевых шлицев ступицы в соответствующие пазы ведущей шестерни насоса.

Реактор представляет собой 2 металлических кольца разных диаметров. Между кольцами приварены лопасти под заданным углом наклона. Окно лопатки реактора со стороны турбины шире, чем со стороны насоса. Это решение позволяет создавать необходимое давление жидкости.

Все рабочие механизмы размещенные в корпусе бублика

Реактор установлен на муфте свободного хода роликового типа. Муфта состоит из внешней и внутренней обоймы, между которыми находятся ролики и стопорные элементы. Внутренняя обойма зафиксирована на валу, а внешняя соединена с реактором. Когда ролики свободно перекатываются — обоймы вращаются независимо. При стопорении роликов пружинами обоймы сцепляются и могут двигаться только в направлении вала. Обгонная муфта обладает высокой нагрузочной способностью и износостойкостью

Для увеличения КПД и экономичности «бублика» в АКПП в конструкцию введена муфта блокировки. В ее состав входят: корпус, поршень с фрикционным диском и ступица. Корпус выполнен в виде диска с пазами, в которых установлены пружины. Они выполняют роль демпфера крутильных колебаний. Поршень представляет собой круглую металлическую плиту с приклеенным фрикционным диском со стороны корпуса ГДТ.

В автоматах с 6 ступенями муфта блокировки гидротрансформатора может работать в трех состояниях: разомкнутом, с проскальзыванием и замкнутом. Режим зависит от включенной передачи, нагрузки двигателя и скорости автомобиля. Обычно при разгоне блокировка сначала работает с регулируемым проскальзыванием, а потом замыкается.

Принцип работы гидротрансформатора

Принцип работы гидротрансформатора АКПП основан на преобразовании и передаче крутящего момента от двигателя к трансмиссии через работу жидкости. Производитель подбирает ATF по вязкости, допуску на нагрузку двигателя, количеству присадок. Поэтому от рабочих свойств масла зависит качество работы «бублика» и всей АКПП.

С запуском двигателя начинает работать насосное колесо и масляный насос. В гидротрансформатор попадает масло АКПП. Под действием центробежной силы жидкость от насосного колеса захватывается из центральной оси и нагнетается лопастями к верхнему краю по часовой стрелке. Оттуда масло перебрасывается на верхние лопатки турбинного колеса. Давление «толкает» их, заставляя турбину вращаться.

Под действием центростремительной силы ATF от верхней границы турбины переходит к центру, усиливая вращение. Происходит трансформация крутящего момента. Чем выше частота оборотов коленчатого вала, тем сильнее раскручивается турбина.

Жидкость от лопаток турбины движется против часовой стрелки и возвращается к насосному колесу. При этом, давление масла противодействует движению насоса, затормаживая его. Прекращается усиление крутящего момента. С этого момента АКПП работает без гидротрансформатора: он перешел в режим гидромуфты.

Для предотвращения торможения между колесами установлен реактор. Его задача — перенаправить поток жидкости от турбины в направление движения насосного колеса. Кинетическая энергия масла турбины расходуется на увеличение частоты вращения насоса. Таким образом, реактор помогает двигателю вращать насос или гидротрансформатор в целом, усиливая крутящий момент.

Режимы работы

Изменение гидродинамической передачи в гидротрансформаторе обеспечивается установкой реактора на обгонную муфту. Это позволяет «бублику» автоматически переключаться в режим гидромуфта и гидротрансформатор.

В задачи обгонной муфты входит:

  • удерживать реакторное колесо в неподвижном состоянии — режим муфты;
  • приводить во вращение;
  • обеспечивать свободное вращение — режим трансформатора.

Реактор свободно вращается, пока разница между скоростями насосного и турбинного колес не достигает предела. Тогда обоймы муфты стопорятся. Реактор блокируется.

Через лопасти реактора со стороны турбины проходит масла больше, чем выходит к насосу. Скорости колес выравниваются. Объем входного потока жидкости на реакторе совпадает с выходным, и муфта освобождает ректор. Так гидротрансформатор снова превращается в гидромуфту.

Проскальзывание гидротрансформатора

При большой разнице частот вращения насосного и турбинного колес происходит их пробуксовка. В ГДТ АКПП этот эффект называется проскальзыванием. Жидкость ускоряется и быстро нагревается.

20% гидравлической энергии переходит в тепловую. Излишки тепла выбрасываются в радиатор охлаждения, т.е. деньги за топливо буквально вылетают на воздух.

Чтобы повысить экономичность «бублика» в АКПП, инженеры установили муфту блокировки. Она устраняет проскальзывание ГДТ и обеспечивает режимы работы:

  • полное включение;
  • регулируемое по пробуксовке включение;
  • полное выключение.

КПД гидротрансформатора при включении блокировки достигает 90%. Чтобы увеличить показатель до 97%, для управления муфтой в схему включили клапан с электронным управлением. В некоторых моделях АКПП блокировка включается уже на 2 передаче.

Блокировка гидротрансформатора АКПП

Муфта является гидроуправляемой и работает по сигналу золотниковых клапанов, которые приводятся в действие давлением жидкости. Трансмиссионное масло поступает в полость между кожухом «бублика» и поршневой плитой, а затем в полость турбины. Фрикционный диск не касается крышки ГДТ. Крышка работает со свободным скольжением. Когда давление в полостях равны, муфта отключена.

По сигналу из гидроблока клапан переключает контур движения масла. Давление жидкости передается к поршню со стороны турбины. В камере между поршнем и крышкой «бублика» стравливается давление. Жидкость сливается через канал. Давление со стороны турбины заставляет поршень сместиться в сторону кожуха. Муфта плавно включается.

Поршневая плита вибрирует относительно ступицы, пружины на крышке блокировочной муфты деформируются. Пружинный демпфер поглощает колебания, передавая их на вал гидротрансформатора. Трение между фрикционом и кожухом растет. В результате гидротрансформатор АКПП блокируется. Между валом двигателя и турбиной установлена жесткая связь.

Режим блокировки обеспечивает спортивные характеристики автомобиля с плавным переключением скоростей в АКПП. За динамичность, комфорт и экономичность приходится платить снижением надежности и срока службы ГДТ.

При жесткой сцепке двигатель и коробка подвержены ударным нагрузкам, поскольку жидкость «бублика» не гасит удары и вибрации. Из-за высоких скоростей быстро истирается фрикцион, загрязняя масло абразивом. В результате ресурс АКПП снижается.

Управление ГДТ

Современные гидротрансформаторы АКПП находятся под управлением электронного модуля (ТСМ). Он собирает и анализирует информацию с датчиков давления, скорости вращения вала трансмиссии и других. Затем формирует импульсы, которые передаются на соленоиды в гидроблоке. Оттуда запускается алгоритм управления датчиками и клапанами.

Про масло АКПП

Рабочее тело гидротрансформатора сильно нагревается. Для охлаждения масло покидает полость «бублика» и проходит в сливной клапан. Оттуда жидкость под давлением попадает в распределительный клапан. Если датчики регистрируют повышение температуры, масло отправляется в радиатор АКПП. Охлажденная жидкость переходит в масляный насос через регулятор давления.

Эффективность ГДТ

Работу гидротрансформатора в АКПП оценивают по:

  • передаточному отношению угловых скоростей его колес;
  • коэффициенту трансформации, который показывает степень увеличения крутящего момента;
  • коэффициенту полезного действия, определяющему энергетические свойства и экономичность;
  • коэффициенту прозрачности.

Трансформация Кт зависит от диаметра «бублика», плотности масла АКПП и крутящих моментов на колесах. Максимальное значение Кт=2,5—3,0 достигается, когда турбина неподвижна. Чем выше передаточное отношение, тем ниже коэффициент трансформации. В режиме гидромуфты крутящие моменты на валах колес равны, поэтому трансформации не происходит Кт=1.

КПД гидротрансформатора зависит от соотношения мощностей, подаваемых к турбине и насосу. Показатель может достигать 97% в режиме гидромуфты, когда передаточное отношение оптимально — 0,7—0,8. В среднем КПД составляет 70—80%.

Коэффициент прозрачности П определяет, насколько ГДТ нагружает двигатель в момент изменения режима работы турбины. Для определения прозрачности нужно соотнести моменты насосного колеса при остановленной турбине и при трансформации Кт=1.

При П=1 гидротрансформатор непрозрачен. Крутящий момент турбины не влияет на работу двигателя, который находится в постоянном нагрузочном режиме. У прозрачного ГДТ П>1. Изменение нагрузки на турбинном колесе отражается на мощности двигателя. Прозрачность позволяет использовать тяговые характеристики мотора для улучшения динамики автомобиля.

Признаки неисправности

О проблемах в гидротрансформаторе сигнализирует быстрое потемнение масла после замены. Автомобиль может расходовать больше топлива и дергаться при спокойном движении. Другие признаки можно распознать по ощущениям, слуху и запаху.

Симптом Причина
Громкий металлический стук, скрежет при переключении передач Разрушились лопасти колес
Легкий металлический звук, шуршание при переключении передач Вышли из строя опорные подшипники
Вибрации, толчки при переключении скоростей, движение «по терке» Проскальзывание гидротрансформатора из-за износа фрикционного слоя на муфте блокировки

 

Вибрация на скорости 50 — 70 км/ч Неравномерное истирание фрикциона, загрязнение жидкости, забитый масляный фильтр
Ухудшилась динамика автомобиля Неисправна обгонная муфта
При проверке уровня масла обнаружены частицы металла Возможно повреждение муфты свободного хода, износ деталей
Двигатель заглох при смене передач Работа гидротрансформатора блокируется системой управления
Запах расплавленной пластмассы Перегрев гидротрансформатора. Плавление пластиковых элементов.

Обнаружение симптомов не всегда указывает на проблему в гидротрансформаторе, поскольку причина может скрываться и в других частях коробки. Диагностика гидротрансформатора поможет определить причину и характер поломки в АКПП.

Мастер автосервиса проводит проверку по такому алгоритму:

  1. Собирает информацию о побеге автомобиля, сроках замены ATF, проведенных капремонтах, симптомах.
  2. Снимает коды неисправности с бортового компьютера.
  3. Осматривает АКПП.
  4. Ставит диагноз или проводит дополнительные тесты: меняет масло, измеряет давление, прозванивает электрические цепи.

Предварительный диагноз можно поставить и самостоятельно. Для этого нужно изучить мануалы, устройство и особенности своей АКПП.

Что в гидротрансформаторах ломается чаще всего

Муфта блокировки

Неисправности в гидротрансформаторе чаще всего возникают из-за проскальзывания или трения муфты блокировки. Фрикционный диск истирается, отслойки материала и клей попадают в масло. В результате жидкость АКПП загрязняется и перегревается. Повышается износ втулок и подшипников.

Неоднородное истирание фрикциона в ГДТ АКПП становится причиной появления вибраций при блокировке муфты. Сальники, подшипники, втулки бьются, что ведет к ускорению износа «бублика». Страдает и масляный насос, что ведет к масляному голоданию всей коробки.

Уплотнители

Другим «слабым местом» гидротрансформатора являются сальники и уплотнители. Детали изготавливают из тефлона или пластика. Они способны пройти 200 000 км. Но из-за агрессивного вождения или неудачной конструкции АКПП, уплотнители начинают протекать, быстрее стареют. Когда сальники истончаются, от них отрываются крупные фрагменты, которые засоряют масло.

Обгонная муфта

В редких случаях бывает неисправна обгонная муфта. Ролики изнашиваются, начинают проскальзывать или заклинивать. В результате муфта не может блокировать реактор. ГДТ не перейдет в режим гидромуфты. Из-за чрезмерной нагрузки обойму муфты может провернуть, а металлические продукты износа попадут в масло.

Как влияет на АКПП

«Заболевания» гидротрансформатора отражаются на других узлах КПП, выводят их из строя. «Бублик» — главный «загрязнитель» и «нагреватель» АКПП. Масло разносит по коробке фрикционную и металлическую грязь. Забивает шлаками каналы гидроблока, соленоиды, клапаны, датчики. В результате переключение передач происходит с задержкой, растет расход топлива, истираются детали автомата. Поэтому при появлении посторонних звуков, вибраций в автоматической коробке, нужно сразу проверять состояние гидротрансформатора в АКПП. Это поможет его спасти с минимальными расходами.

Ремонт ГДТ

В ремонт гидротрансформатора АКПП в сервисном центре входит:

  • съем и разбор автомата;
  • слив жидкости из гидротрансформатора;
  • разрез сварочного шва на токарном станке;
  • мытье и очистка составных деталей от стружки и масляных пятен;
  • проведение внешнего осмотра;
  • замена фрикционного диска, уплотнителей, даже если они в целом состоянии;
  • замена подшипников, обгонной муфты, ступицы при необходимости;
  • сборка, сварка корпуса;
  • проверка биения, давления, герметичности;
  • установка ГДТ в АКПП;
  • балансировка в сборе.

От качества и точности выполненных работ зависит дальнейший срок службы гидротрансформатора. Для ремонта нужны специализированные инструменты, станки, стенды, знания особенностей конкретной АКПП. В случае неполадок нужно обращаться в узконаправленный сервис, который «набил руку» на ремонте определенной модели.

Агрегат не всегда можно починить. Для особо редких экземпляров сложно найти замену. В этому случае принимают решение о восстановлении деталей ГДТ.

Средняя цена за ремонт «бублика» АКПП составляет 5000 р. Замена — от 50 000 р. Цены зависят от модели агрегата и сложности поломки.

Рекомендации по обслуживанию и эксплуатации ГДТ

Применение «бублика» в трансмиссии упрощает и облегчает управление автомобилем даже в тяжелых условиях. Однако, АКПП с гидротрансформатором при сравнении с МКПП проигрывает по параметрам:

  • низкий КПД без применения блокировки;
  • расход топлива на 10% выше;
  • малый диапазон изменения крутящего момента «бублика» и необходимость установки планетарного редуктора;
  • сложность конструкции и обслуживания;
  • высокая стоимость.

Чтобы стать постоянным клиентом мастерской по ремонту гидротрансформатора АКПП, нужно соблюдать два правила:

  • как можно чаще вжимать педали газа и тормоза в пол, чтобы быстрее истереть фрикцион муфты блокировки в абразивную пудру, загрязнить масло и ускорить износ автомата;
  • никогда не менять жидкость, особенно, если она черная, горячая, а уровень выше или ниже нормы.

Если серьезно, то ГДТ выходит из строя медленно и незаметно для водителя. Явный сигнал неисправности — течь масла в месте соединения гидротрансформатора и двигателя. Другие признаки неполадки могут проявляться уже на стадии распространения «заболевания» по все АКПП. Поэтому, если автомобиль ведет себя странно: медленно разгоняется, увеличил расход топлива, при движении появляется вибрация — нужно отправить машину на проверку.

Перед самостоятельным осмотром коробки нужно изучить устройство и особенности конкретной модели АКПП. Чтобы добраться до гидротрансформатора, придется снимать всю коробку. Без распила и разборки отремонтировать «бублик» не получится. Промывка гидротрансформатора растворителями может повредить колесам и «разъесть» сальники.

После ремонта и сборки АКПП необходима балансировка гидротрансформатора. Не все сервисы проводят эту операцию, поскольку она трудоемка и проблематична. ГДТ работает на высоких оборотах — дисбаланс или нарушение соосности валов выведут из строя не только «бублик», но и всю АКПП.

Срок службы современного гидротрансформатора АКПП составляет 150 — 200 000 км. Ресурс сократится до 100 000, если менять масло. Фрикционы истираются к 120 — 150 000 км и тоже требуют замены. После 200 000 км «бублику» с регулируемым проскальзыванием прописан плановый капремонт.

Гидротрансформатор АКПП | Признаки неисправности

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.

 

Принцип работы | Общая информация | Устройство |

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.

 

Гидротрансформатор АКПП Признаки неисправности

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.

 

Ремонт гидротрансформатора

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.

«Бублик», убийца АКПП: что ломается в гидротрансформаторах и как их чинят


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.

Что ломается в гидротрансформаторе?

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.

Наиболее печальный случай

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.


Принцип работы и устройство гидротрансформатора АКПП

Идея внедрения гидродинамической передачи крутящего момента изначально принадлежит военным. Конструкторы искали способ повысить проходимость автомобилей путем уменьшения риска срыва верхнего слоя грунта. Осуществить эту цель помог гидродинамический трансформатор, который за счет проскальзывания насосного и турбинного колес позволял плавно передать крутящий момент на ведущие колеса. Давайте рассмотрим устройство, принцип работы и неисправности гидротрансформатора автоматической коробки передач (АКПП).

Устройство гидротрансформатора

  1. Насосное колесо посредством ступицы крепится к коленчатому валу. Скорость вращения насосного колеса всегда соответствует частоте вращения коленвала.
  2. Турбинное колесо связано с первичным валом АКПП, через который крутящий момент передается на редуктор, приводные валы и колеса.
  3. Реакторное колесо – закреплено на ступице турбинного колеса и служит для перенаправления потока рабочей жидкости от насосной части к турбинной и обратно. До момента выравнивания скоростей вращения колес перенаправление потока позволяет увеличить крутящий момент, передаваемый на выходной вал АКПП. Именно наличием реактора (статора) отличается работа гидротрансформатора от простейшей гидромуфты.
  4. Блокировочная плита с механизмом блокировки ГДТ служит для прямого соединения насосного и турбинного колес. При ее замыкании жидкость АТФ не участвует в передаче крутящего момента от коленвала к первичному валу коробки передач.

На маховик гидротрансформатора напрессован зубчатый венец. С его помощью стартер вращает коленчатый вал при запуске двигателя.

Как работает коробка автомат с гидротрансформатором?

Назначение гидротрансформатора АКПП – передавать крутящий момент и при необходимости отсоединять коленчатый вал от первичного вала коробки передач. В насосное колесо от масляного насоса подается рабочая жидкость (ATF), которая при его вращении центробежной силой выталкивается от центра к краям. Лопастные колеса гидропередачи образуют в плоскости оси вращения круг циркуляции жидкости АТФ. Созданный вихревой поток посредством лопастей воздействует на реактор, перенаправляющий поток жидкости к турбинной части.

Воздействие рабочей жидкости на лопасти турбинного колеса заставляет его вращаться, передавая крутящий момент на выходной вал КПП. Прошедшая через турбинную часть жидкость возвращается на реактор, увеличивая общее давление жидкости на его лопасти. Таким образом, внутри гидротрансформатора до момента уравнения скорости вращения насосной и реакторной частей устанавливается циркуляция масла.

Из-за потерь энергии в жидкости в режиме проскальзывания скорость вращения турбины будет ниже частоты вращения насоса. На практике это приводит к значительной потере КПД. Для увеличения коэффициента полезного действия в конструкцию всех современных автоматических коробок передач внедрена муфта блокировки гидротрансформатора.

Муфта блокировки ГДТ

Муфта блокировки установлена на шлицах входного вала АКПП и предназначена для механического соединения насосной части и ротора.

Составные части муфты блокировки:

  • поршень блокировки, посредством которого идет нажим на зону роторного колеса с фрикционным слоем;
  • задняя крышка кожуха гидротрансформатроа, на которой также имеется фрикционный слой. Крышка сварена с насосной секцией;
  • фрикционная накладка;
  • демпфер крутильных колебаний. Является аналогом двухмассового маховика на авто с механической КПП. Призван гасить неравномерность вращения коленчатого вала, минимизируя негативное воздействие крутильных колебаний на детали коробки передач. Также демпфер смягчает момент включения/выключения муфты блокировки, что делает ее работу для водителя незаметной.

Работа системы невозможна без клапана муфты гидротрансформатора и блока управления АКПП, который считывает показания датчиков и управляет исполнительными механизмами.

Режимы работы гидротрансформатора

  1. Проскальзывание – муфта блокировки разомкнута. Посредством клапана управления рабочая жидкость подается по каналу «В», отжимая тем самым клапан от стенки задней крышки кожуха ГДТ. Масло по каналу «Б» отводится через полость внутри вала. Используется при старте с места и разгоне. Размыканием муфты блокировки гидротрансформатора на высших передачах позволяет автомобилю динамично разгоняться без перехода на низшую ступень.
  2. Режим зацепления – муфта заблокирована. Масло по каналу «А» поступает в полость за муфтой, заставляя поршень прижаться к задней крышке кожуха. Сила трения между фрикционными накладками ведет к зацеплению корпуса ГДТ с  турбинным колесом. Муфта замыкается преимущество при движении на высших передачах.На большинстве АКПП блокировка гидротрансформатора  включается после 3 передачи. Но из-за ужесточения экологических норм на современных авто муфта может быть заблокирована на любой передаче при частоте работы двигателя свыше 1000 об/мин.
  3. Режим управляемой пробуксовки – муфта работает с небольшим проскальзыванием. В вариантах конструкции, не оборудованных демпфером, режим используется для гашения крутильных колебаний. В таком случае между турбинной секцией и насосной частью допускается небольшое проскальзывание. При этом повышается плавность переключения и КПД.

Управление системой блокировки

Регулирует режимы работы электромагнитный клапан гидротрансформатора, а точнее, мехатроник, который управляет питающим напряжением на клапане. Изменение силы тока на клапане регулирует распределение жидкости между каналами и силу нажима поршня блокировки. В выборе режима блокировки ЭБУ ориентируется на следующие входные параметры:

  • частота вращения коленчатого вала;
  • скорость вращения роторной секции;
  • частота вращения выходного вала АКПП;
  • фактический крутящий момент при заданном положении дроссельной заслонки;
  • температура жидкости ATF;
  • задействованная передача (перечень включенных пакетов фрикционов, определяющий передаточное число на выходном валу).
Видео: Гидротрансформатор. Принцип работы. ОЧЕНЬ ПОНЯТНО!

Неисправности гидротрансформатора

  1. Износ опорного подшипника. Характерные симптомы – легкий металлический звук при переключениях.
  2. Рост оборотов двигателя не соответствует разгонной динамики. Проблема в обгонной муфте. Если неисправность проявляется только на одной либо нескольких ступенях, проблема в сожженных пакетах фрикционов.
  3. Шуршащий шум при работе двигателя на холостых и низких оборотах (в движении может пропадать). Неисправность игольчатого упорного подшипника между турбинным/реакторным колесом и задней крышкой кожуха ГДТ.
  4. Громкий металлический звук при переключении. Причина в поврежденных лопастях (случается крайне редко).
  5. Потеря динамики на высших передачах. Износ фрикционных накладок муфты блокировки гидротрансформатора. Без должного опыта заметить разницу в динамике на авто с неправильно работающей муфтой бывает сложно. Поэтому чаще всего владельцы сталкиваются уже с последствиями данной неисправности. Фрикционная пыль, клеевой слой накладки загрязняют масло, забивают каналы циркуляции масла. Постоянное проскальзывание перегревает сам «бублик», масло, а вместе с ним и электронику мехатроника. Все это со временем приводит к толчкам, пинкам при смене передач, увеличении времени переключения. Поэтому так важно понимать принцип работы гидротрансформатора и своевременно менять масло в «автомате».

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 парковом положении, любое движение турбины приведет к перемещению автомобиля.

Вместо воздуха в гидротрансформаторе используется жидкая среда, которую нельзя сжимать — масло, иначе 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, гидротрансформатора, который находится 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 приводит в движение ваш автомобиль.Лопасти 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 значительно 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, а также превратить вашу автоматическую коробку передач в мощный двигатель!

Хотите узнать больше?
Посетите одно из наших мест!

Каковы симптомы неисправного гидротрансформатора?

Гидротрансформатор — ключевой компонент вашего автомобиля.Он должен работать правильно, если вы хотите, чтобы поездка прошла гладко. Если он не работает, у вас проблемы. Гидротрансформатор представляет собой тип гидравлической муфты (также известной как гидравлическая муфта), которая передает вращающуюся механическую энергию, генерируемую двигателем, на вращающуюся ведомую нагрузку. Гидротрансформатор является альтернативой механическому сцеплению и в автомобиле с автоматической коробкой передач подключает источник энергии к нагрузке. Гидротрансформатор обычно расположен между гибкой пластиной двигателя и трансмиссией.

Преобразователи крутящего момента могут увеличивать крутящий момент. Простая гидравлическая муфта может соответствовать скорости вращения, но не может увеличивать крутящий момент, поэтому использование преобразователя крутящего момента позволяет увеличить мощность. Некоторые преобразователи крутящего момента также оснащены механизмом «блокировки», который жестко связывает двигатель с трансмиссией, когда их скорости почти равны, чтобы избежать проскальзывания и, как следствие, снижения эффективности. Одним словом, гидротрансформатор важен. Так как же узнать, что у вас плохой?

Что происходит, когда гидротрансформатор выходит из строя?

Как узнать, неисправен ли гидротрансформатор? Каковы симптомы неисправного преобразователя крутящего момента? Что ж, если ваша трансмиссия выскальзывает из передачи, это может быть признаком неисправного преобразователя крутящего момента.Обычно это происходит, когда вы переключаете передачи, и ваша трансмиссия автоматически переключается на нейтраль. Более того, такие звуки, как дрожь, лязг, жужжание и жужжание, редко бывают хорошими новостями. Все это может быть признаком того, что с гидротрансформатором что-то не так.

Ваша трансмиссия имеет свойство нагреваться, но тепло также является врагом трансмиссии. Перегрев — это проблема многих трансмиссий, которая может быть вызвана неисправным преобразователем крутящего момента. Высокая скорость остановки двигателя также является признаком неисправного преобразователя крутящего момента.Проблема со всеми этими симптомами заключается в том, что с гидротрансформатором может быть что-то не так задолго до того, как вы заметите какой-либо из них. Вот почему ежемесячные проверки трансмиссионной жидкости имеют решающее значение для поддержания работоспособности трансмиссии. Грязная трансмиссионная жидкость — непрозрачная трансмиссионная жидкость или трансмиссионная жидкость с неприятным запахом — может быть признаком неисправного преобразователя крутящего момента.

Что вызывает отказ гидротрансформатора?

Но каковы некоторые из причин всех вышеупомянутых симптомов неисправного преобразователя крутящего момента? Многие проблемы могут быть вызваны чрезмерным трением, которое обычно является признаком повреждения игольчатых подшипников гидротрансформатора.Неисправные пломбы также являются главным подозреваемым; они позволяют жидкости вытекать и загрязняться. Неисправные соленоиды сцепления также являются частой причиной выхода из строя гидротрансформатора.

Может ли неисправный гидротрансформатор повредить трансмиссию?

Да, конечно. Плохие преобразователи крутящего момента могут вызвать перегрев, повреждение из-за трения и ухудшение качества трансмиссионной жидкости. Чем дольше продолжаются эти проблемы, тем больше будет повреждена ваша трансмиссия.

Гидротрансформатор идет с коробкой передач?

Да.При условии, что это автоматическая коробка передач. Ваша трансмиссия не сможет передавать мощность от двигателя на оси без преобразователя крутящего момента. В механической коробке передач аналогом является механическое сцепление. Иногда гидротрансформатор необходимо заменять независимо от коробки передач.

Мистер Трансмиссия

Чтобы узнать больше о гидротрансформаторах, свяжитесь с нами.

Как работают преобразователи крутящего момента | HowStuffWorks

Как показано на рисунке ниже, внутри очень прочного корпуса гидротрансформатора находятся четыре компонента:

  • Насос
  • Турбина
  • Статор
  • Трансмиссионная жидкость

Корпус гидротрансформатора прикреплен болтами к маховику двигателя, поэтому он вращается с любой скоростью, на которой работает двигатель.Ребра , ребра , которые составляют насос гидротрансформатора, прикреплены к корпусу, поэтому они также вращаются с той же скоростью, что и двигатель. На разрезе ниже показано, как все соединено внутри гидротрансформатора.

Объявление

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 извне, 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 машиной или каплей жидкости. И все, что применяет силу, заставляющую объект повернуться, 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, потеряв мощность. Вот почему гидротрансформатор имеет статор .

Мы более подробно рассмотрим статор в следующем разделе.

Как работают механические коробки передач | HowStuffWorks

Четырехступенчатые механические коробки передач в значительной степени устарели, и их место заняли пяти- и шестиступенчатые коробки передач. Некоторые высокопроизводительные автомобили могут предлагать даже больше передач. Однако все они работают более или менее одинаково, независимо от количества передач. Внутренне это выглядит примерно так:

Три вилки управляются тремя стержнями, которые зацепляются рычагом переключения передач.Если смотреть на рычаги переключения передач сверху, они выглядят следующим образом на первой и второй передаче заднего хода:

Объявление

Имейте в виду, что рычаг переключения передач имеет точку поворота посередине. Когда вы толкаете ручку вперед, чтобы включить первую передачу, вы фактически тянете назад шток и вилку первой передачи.

Вы можете видеть, что при перемещении рычага переключения передач влево и вправо вы задействуете разные вилки (и, следовательно, разные хомуты).Перемещение ручки вперед и назад перемещает хомут для включения одной из шестерен.

Шестерня заднего хода управляется небольшой промежуточной шестерней (фиолетовой). Синяя шестерня заднего хода на этой диаграмме всегда вращается в направлении, противоположном всем другим синим шестерням. Следовательно, невозможно будет включить передачу заднего хода, пока автомобиль движется вперед; собачьи зубы никогда не зацепятся. Однако они будут сильно шуметь.

Синхронизаторы

В механических коробках передач современных легковых автомобилей используются синхронизаторы , или синхронизаторы, , чтобы исключить необходимость в двойном сцеплении. Задача синхронизатора — позволить воротнику и шестерне войти в фрикционный контакт до того, как собачьи зубья коснутся контакта. Это позволяет воротнику и шестерне синхронизировать свои скорости до того, как зубья должны войти в зацепление, например:

Конус на синей шестеренке входит в конусообразную область на воротнике, и трение между конусом и воротником синхронизирует воротник и шестерню.Затем внешняя часть хомута скользит, так что собачьи зубья могут зацепиться с шестерней.

Каждый производитель реализует трансмиссии и синхронизаторы по-разному, но это общая идея.

Автомобильный гидротрансформатор

TCI — Как это работает

С ростом популярности вариаторов и секвентальных механических коробок передач, некоторые могут сказать, что обычная автоматическая коробка передач может когда-нибудь исчезнуть. Да правильно. Ради всего святого, есть еще много энтузиастов-бабочек, создающих большие блоки серии W и прямые шестерки.Появление новых технологий, которые, возможно, могли бы заменить старую добрую коробку для нечистот, просто подтверждает тот факт, что преобразователи крутящего момента развивались почти столько же, сколько существовали автомобили. Точно так же, когда гонщики продолжают раздвигать границы здравомыслия с помощью двигателей с принудительной подачей, вырабатывающих четырехзначную мощность, технология преобразователя гонок продолжает постепенно становиться мейнстримом. TCI Automotive, как один из наиболее авторитетных игроков на рынке автоматических трансмиссий, кое-что знает о преобразователях производительности.Чтобы быть в курсе последних событий, мы поговорили с менеджером по продукции TCI Скоттом Миллером, чтобы узнать, что происходит.

Основные сведения о преобразователе

Перед тем, как погрузиться в подробности динамики преобразователя крутящего момента, рекомендуется начать с основ. Учитывая, что высокопроизводительный гидротрансформатор может сбить полсекунды или более на дистанции в четверть мили и т.д., они играют значительную роль в общей производительности. Так какой цели служит конвертер и как он работает? «Гидротрансформатор — это гидравлическая муфта, которая служит средством передачи мощности от двигателя к трансмиссии.Гидротрансформатор состоит из рабочего колеса, турбины, статора и передней крышки, — поясняет Скотт. Эти части работают вместе друг с другом для передачи мощности от двигателя к трансмиссии за счет завихрения жидкости. Рабочее колесо, которое иногда называют насосом, приварено к передней крышке и физически не связано с турбиной, которая приводит в движение входной вал трансмиссии. Передняя крышка прикреплена болтами к гибкой пластине, и по мере вращения крыльчатки увеличивающаяся скорость трансмиссионной жидкости передает мощность на турбину и входной вал трансмиссии.«Во время передачи мощности преобразователь крутящего момента фактически увеличивает крутящий момент. Путем замены гидротрансформатора можно увеличить частоту вращения в минуту и ​​результирующее увеличение крутящего момента, чтобы значительно улучшить характеристики на гусенице ».

2/14

Умножение крутящего момента

Для обычного хотроддера легко спутать скорость сваливания и коэффициент умножения.Когда двигатель ускоряется, рабочее колесо сначала вращается быстрее, чем турбина, прежде чем скорости вращения между ними начнут выравниваться. Это позволяет двигателю быстрее достичь пика крутящего момента, улучшая тем самым ускорение. «Скорость останова — это частота вращения двигателя, при которой гидротрансформатор начинает работать. Другими словами, сцепление — это когда крыльчатка создает достаточный крутящий момент до того места, где она начинает вращать турбину », — говорит Скотт. «Напротив, коэффициент умножения — это величина увеличения крутящего момента, которая возникает, когда статор, который расположен между рабочим колесом и турбиной, перенаправляет трансмиссионную жидкость от выхода турбины обратно к впускным венам рабочего колеса, когда преобразователь начинает вращаться.Это происходит до скорости сваливания, и поскольку статор передает силу обратно на сторону двигателя системы, крутящий момент увеличивается ».

Статор

Статор часто называют мозгом преобразователя крутящего момента, поскольку он существенно влияет как на скорость остановки, так и на коэффициент умножения. Точная настройка скорости остановки преобразователя часто достигается заменой статора. «По сути, статор — это устройство, используемое для перенаправления потока жидкости внутри конвертера перед соединением.Это перенаправление жидкости фактически увеличивает крутящий момент, создаваемый двигателем », — объясняет Скотт. «Результирующая частота вращения турбины снижается, но в то же время увеличивается крутящий момент. Когда преобразователь начинает соединяться, этот крутящий момент уменьшается с увеличением частоты вращения турбины. Скоба в статоре позволяет статору переходить из режима перенаправления в более пассивный режим. Когда преобразователь начинает соединяться, обойма перестает удерживать статор в неподвижном состоянии и позволяет ему вращаться. Когда это происходит, статор перестает перенаправлять жидкость, и в этот момент он больше не увеличивает крутящий момент.Если бы обойма не позволяла статору вращаться, он отрицательно влиял бы на поток жидкости и выделял бы избыточное тепло, снижая общую эффективность преобразователя ».

3/14

Fin Design

Гидротрансформатор в разобранном виде напоминает серию вентиляторов, размещенных внутри гигантского пончика.В этой аналогии вентиляторы представляют собой крыльчатку и турбину, а конструкция их лопастей играет важную роль в общей динамике преобразователя крутящего момента. И количество ребер, и угол этих ребер влияют на характеристики преобразователя. Как правило, увеличение количества ребер увеличивает скорость сваливания, в то время как изменение угла ребер может снизить скорость сваливания. Кроме того, длина ребер и конструкция окна также влияют на производительность преобразователя, поэтому на конструкцию ребер влияет множество переменных.«Все эти факторы влияют на то, как трансмиссионная жидкость течет внутри преобразователя, что в конечном итоге влияет на характеристики сцепления преобразователя», — говорит Скотт.

4/14

Печь для пайки

Преобразователи крутящего момента OEM разработаны больше для экономии топлива, чем просто для производительности. Поскольку они останавливаются на гораздо более низких оборотах, чем преобразователи производительности, их внутренние компоненты не должны быть такими же надежными.Неудивительно, что крыльчатка и ребра турбины склонны к изгибу при высоких нагрузках, поэтому производители вторичного рынка, такие как TCI, подвергают их процессу пайки в печи. «Во время процесса пайки в печи каждый зазор в рабочем колесе и турбине покрывается металлической порошковой пайкой», — объясняет Скотт. «Эти детали затем подвергаются сильному нагреву в печи, после чего паста просачивается между каждым зазором между деталями и затвердевает при охлаждении. Расплавление припоя позволяет ему соответствовать сложным контурам ребер.В результате деталь намного прочнее и может выдерживать гораздо большую мощность ».

5/14

Преобразователи 6L80E

С момента своего недавнего появления на внедорожниках Camaros пятого поколения и GM 6L80E оказалось непросто приручить. Как и в большинстве трансмиссий последних моделей, в этой новой шестиступенчатой ​​автоматике используется функция блокировки для повышения топливной экономичности на высоких передачах.К сожалению, механизм блокировки плохо работает с преобразователями вторичного рынка, вызывая скачок оборотов двигателя и скачок при включении функции блокировки. К счастью, TCI Automotive придумала решение с новым преобразователем крутящего момента 6L80E с болтовым соединением. «Новые преобразователи с болтовым соединением для трансмиссии GM 6L80 оснащены запатентованной технологией, которая устраняет общие проблемы, обнаруживаемые в этой трансмиссии с постпродажными преобразователями», — говорит Скотт. «Преобразователь TCI устраняет эту нежелательную характеристику и легко устанавливается в 6L80 без какой-либо настройки трансмиссии.Это достигается с помощью трехдисковой муфты блокировки, в которой используется тканое трение из углеродного волокна. Муфта блокировки прикреплена к саморегулирующейся ступице, которая гидравлически регулирует приложенное давление, обеспечивая плавное включение. Это устройство не только обеспечивает большую мощность, но и устраняет необходимость в настройке PCM ».

6/14

Заткнись сам

Допустим, что расширенные функции блокировки нового преобразователя 6L80E компании TCI с болтовым соединением очень привлекательны, но его легко разбираемый дизайн не менее интересен.Как правило, преобразователь необходимо разрезать, чтобы получить доступ к его внутренним деталям, а затем снова приварить. Для этого необходимо отправить его обратно производителю, если требуется точная настройка скорости остановки. В отличие от этого, передняя крышка нового преобразователя 6L80E от TCI крепится болтами, что упрощает разборку. Это позволяет гонщикам легко менять статоры или крыльчатку для изменения скорости сваливания в ямах. «Разобрать преобразователь TCI на болтах относительно легко. Все, что требуется, — это основные ручные инструменты, а инструкции, документирующие этот процесс, доступны на нашем веб-сайте », — объясняет Скотт.«Чтобы изменить скорость останова, все, что вам нужно сделать, это заказать другой насос или статор в зависимости от желаемой скорости останова. Позвонив в наш технический отдел и объяснив желаемое изменение, вы сможете указать правильное направление для смены стойла. На следующей большой гонке, в зависимости от условий трассы, у вас может быть несколько вариантов скорости сваливания, которые можно менять прямо в боксах ».

14.07

Сколько стоит стойло?

В идеальном мире все автомобили имели бы системы сбора данных, чтобы внимательно следить за скоростью остановки гидротрансформатора и e.т. Очевидно, что это не так, так как гонщик может определить, нужно ли его преобразователь усилить, ослабить или оставить в покое, основываясь на характеристиках трассы? «Цель гидротрансформатора заключается в том, чтобы максимально приблизить крутящий момент автомобиля к максимальному значению, — говорит Скотт. «Если гидротрансформатор глохнет слишком низко, автомобиль будет медленно выходить из строя. Если преобразователь глохнет настолько высоко, что срывает шины на линии, немного подтянуть его, может быть хорошим вариантом для эффективной передачи мощности на землю.С новым преобразователем TCI, собранным на болтах, теперь вы можете самостоятельно изменять скорость остановки, вместо того, чтобы ждать несколько дней, пока преобразователь отправят на обслуживание ».

14.08

Преобразователи Pro-X

Для гоночных автомобилей, которые вырабатывают тысячи лошадиных сил, таких как звери мощностью 3000 л.с. в классе Outlaw 10.5, TCI приложила все усилия, чтобы разработать преобразователь, способный справиться со злоупотреблениями.Преобразователи Pro-X компании могут похвастаться стальными статорами ручной сборки, коваными крышками, тремя наборами подшипников и эксклюзивным покрытием HDT (Heat Dissipating Technology) от TCI. «Наши преобразователи Pro-X имеют пайку в печи, как и наши уличные преобразователи, но мы также вручную прикрепляем ребра с каждого конца», — говорит Скотт. «Это делает его сильнее в тех областях, на которые жидкость сильнее всего давит. В этих преобразователях также используется механическая диодная обвязка вместо пружинно-роликового типа, используемого в большинстве уличных преобразователей. Кроме того, добавление пластин, предотвращающих вздутие, удваивает толщину верхней части крыльчатки, а также передней крышки.”

14 сентября

10/14

Управление теплом

Компоненты трансмиссии ненавидят тепло, но те же высокие скорости остановки, способствующие ускорению, создают много тепла.Как и в случае моторного масла, когда трансмиссионная жидкость выходит из строя, она теряет свои смазочные свойства, что может привести к катастрофическому отказу трансмиссии. Это не единственное последствие горячей транс-жидкости. «Избыточный нагрев может привести к затвердеванию и растрескиванию уплотнений и уплотнительных колец коробки передач, а также к выбросу жидкости из вентиляционной трубки. Попадание в выхлопную систему может вызвать пожар », — предупреждает Скотт. «Мы рекомендуем установить самый большой охладитель, который можно установить перед радиатором, и полностью обойти транс-охладители, встроенные в радиатор.Охлаждающая жидкость двигателя в радиаторе не позволит рассеять все тепло трансмиссионной жидкости и не позволит ей охлаждаться так же эффективно, как автономный охладитель. Установите самый большой транс-охладитель, который вы можете разместить перед радиатором, и температуру жидкости можно снизить на 20-30 градусов ».

14/11

12/14

Fluid

О замене трансмиссионной жидкости часто думают позже, но с дополнительным теплом, создаваемым высокопроизводительными преобразователями крутящего момента, это то, на что хот-роддерам следует обратить пристальное внимание.Как и моторное масло, не вся трансмиссионная жидкость одинакова. «Мы рекомендуем использовать нашу жидкость MaxShift Street или синтетическую жидкость MaxShift на улице», — предлагает Скотт. «И то, и другое выдержит ежедневное вождение, но синтетический тип продержится более длительный период времени. Рекомендуемые интервалы замены жидкости могут варьироваться в зависимости от местоположения и области применения, но стандарт составляет около 30 000 миль для обычной жидкости и 40 000 миль для синтетической жидкости. В типичном применении перетаскивания жидкость следует менять каждые 40-50 проходов.”

13/14

Cool Coatings

Фирменная серая отделка, которой славятся преобразователи TCI, связана не только с эстетикой. Тепло — враг номер один для оборудования трансмиссии, и увеличение скорости остановки, естественно, увеличивает нагрев. Это усугубляется уличными / раздаточными машинами, которые не имеют преобразователей блокировки.Хорошая новость заключается в том, что запатентованное покрытие TCI HDT помогает отводить это вредное тепло. Согласно TCI, его внутренние испытания показали, что покрытия HDT могут снизить температуру жидкости на 10 градусов по сравнению со стандартными покрытиями или краской. «Технология теплопередачи покрытия HDT является запатентованной, поэтому мы не можем раскрыть, как оно изготовлено, но испытания показали, что оно дает явные преимущества, которые могут способствовать увеличению срока службы преобразователя и трансмиссии», — говорит Скотт.

14/14

Выбор преобразователя

Выбор правильной скорости остановки для гидротрансформатора в значительной степени зависит от диапазона оборотов двигателя, на который сильно влияют рабочий объем, продолжительность работы распределительного вала, степень сжатия и передаточное число.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.