Из этой статьи вы узнаете, почему автомобили с автоматической коробкой передач нуждаются в гидротрансформаторе, как он работает, а также его преимущества и недостатки.
Основы
Подобно автомобилям с механической коробкой передач, автомобили на «автомате» нуждаются в способе, позволяющем двигателю вращаться, когда автомобиль останавливается. В автомобилях на «механике», для этого предназначено сцепление отключающее двигатель от трансмиссии. В автомобилях же, с автоматической трансмиссией используется - гидротрансформатор.
Гидротрансформатор - это тип жидкостной муфты, за счет которой двигатель вращаться независимо от самой трансмиссии. Если двигатель работает на низких оборотах, крутящий момент проходящий через гидротрансформатор очень мал (но все таки он есть), поэтому для удержания автомобиля все еще требуется небольшое нажатие на тормоз.
Когда вам нужно надавить на педаль газа, пока автомобиль остановлен, вам придется сильнее нажимать на тормоз, чтобы авто оставалось на месте. Потому что, когда вы нажимаете на педаль газа, повышаются обороты двигателя и перекачивается большее количество жидкости в гидротрансформаторе, передавая больше крутящего момента.
Преобразователи крутящего момента
Внутри гидротрансформатора находится насос центробежного типа. Когда он вращается, создается давление трансмиссионной жидкости, также как и крутящий момент в стиральной машине, который отбрасывает воду и одежду на внешние стороны стирального барабана. По мере того, как жидкость отбрасывается наружу, создается вакуум, который затягивает больше жидкости в центр.
Затем жидкость поступает в турбину соединённую с трансмиссией, что и заставляет её вращаться перемещая автомобиль. На картинке показано, что лопасти турбины изогнуты. Это означает, что жидкость, поступающая в турбину, должна поменять направленность, пред тем, как она выйдет из центра турбины. Такая перемена в направлении, вращает турбину.
Жидкость выходит из турбины по центру, двигаясь в другом направлении, в отличие от которого она вошла. И если жидкость попадет в насос в таком направлении, это замедлит работу двигателя, теряя энергию.
Статор
В центре гидротрансформатора находится статор, который перенаправляет трансмиссионную жидкость, возвращающуюся из турбины, до попадания в насос. Статор имеет очень агрессивную конструкцию лезвия, которая почти полностью меняет направление жидкости. Из-за такой конструкции статор не может вращаться с жидкостью - он вращается только в обратной направленности, меняя её направление при столкновении с лопастями статора.
Всё немного сложнее, когда автомобиль движется. Существует точка около 60 километров в час, при которой и насос, и турбина вращаются практически с одинаковой скоростью (насос всегда вращается немного быстрее). В этот момент жидкость возвращается из турбины, поступая в насос, уже движущийся в том же направлении, что и насос, поэтому статор не нужен.
На этих скоростях жидкость фактически ударяет по задним сторонам лопастей статора, заставляя статор свободно вращаться, и не мешать движению жидкости через него.
Преимущества и недостатки такой системы
В дополнение к важным моментам, позволяющим вашему автомобилю прийти к полной остановке без остановки двигателя, автоматические коробки передач, умножают крутящий момент в несколько раз.
На более высоких скоростях, обороты трансмиссии практически достигают оборотов двигателя. И в идеале, трансмиссия должна бы вращаться с той же скоростью, что и двигатель, но эта небольшая разница отнимает энергию. По этой причине, автомобили с автоматической коробкой передач более «прожорливые», по сравнению с автомобилями на «механике».
Чтобы противостоять такому эффекту, некоторые автомобили имеют гидротрансформатор с муфтой блокировки. Когда две части преобразователя крутящего момента достигают одинаковых оборотов, муфта блокирует их вместе, устраняя проскальзывание и повышая эффективность.
Также, читайте вторую часть: "Как работает коробка «автомат» (ч.2)"
Уважаемые гости - переходите на мой канал, кликнув - Pit Stop, ставьте лайки и не забывайте подписываться (это Вас ни к чему не обяжет, а Вы будете чаще встречать мои статьи в ленте Дзен), впереди ещё много нового и интересного!