В предыдущей статье на канале мы уже рассмотрели общее устройство АКП с гидротрансформатором (для тех кто пропустил - ссылка). Сейчас хотелось бы остановиться на особенностях конструкции только гидротрансформатора.
Познакомимся ближе с конструкцией узла
Гидротрансформатор состоит из 3-х основных деталей:
- Насосное колесо;
- Реактор (статор);
- Турбинное колесо.
А также нескольких дополнительных:
- обгонная муфта реактора;
- механизм блокировки;
- демпфер (гаситель) крутильных колебаний.
А теперь подробнее о каждом!
Связка из насосного колеса, реактора и турбинного колеса
Рассматривать их необходимо вместе, т.к. они кинематически определяют функциональность узла!
Насосное колесо жестко связано с маховиком ДВС через корпус гидротрансформатора, а турбинное - с первичным валом редукторной части АКП.
Реактор, в свою очередь, не связан ни с насосом , ни с турбиной, а закреплен на корпусе АКП. Как видим, жесткой связи между ДВС и АКП нет - она гидравлическая.
Нагнетаемый поток масла от насосного колеса попадает на турбинное, тем самым передавая вращение в трансмиссию. Поток масла не прекращает свое движение и, огибая лопасти турбины, попадает на реактор (статор), который абсолютно неподвижен. Лопатки статора имеют наклон, который заставляет повернуть поток жидкости (попутно создав дополнительное давление на турбинном колесе) и направить его под большим углом снова в сторону насосного колеса, тем самым повышая при больших разницах в скоростях крутящий момент до 2,5 раз!
А теперь самое время рассказать, зачем в конструкцию статора (реактора) ввели обгонную муфту. Надеюсь, Вы дочитаете до конца и, если Вам статья понравится, поставите лайк и подпишитесь.
Обгонная муфта реактора
Обгонная муфта (или муфта свободного хода), по определению, предотвращает передачу крутящего момента от ведомого вала обратно к ведущему, если ведомый начинает вращаться быстрее. Что это значит?
При значительной разнице оборотов насоса и турбины реактор блокируется на корпус и передаёт на насосное колесо больший объём жидкости, оставаясь неподвижным. Как только скорости выравниваются, или турбинное колесо начинает обгонять насосное - обгонная муфта дает возможность начать вращаться реактору вместе с турбинным колесом, что превращает гидротрансформатор в гидромуфту.
Зачем здесь эта картинка? На ней показана безразмерная характеристика гидротрансформатора с обгонной муфтой. В точке "А", когда коэффициент трансформации (то, во сколько раз увеличивается крутящий момент) опускается и становится равным Кгт=1 (как у гидромуфты), статор начинает вращаться вместе с турбинным колесом, что увеличивает "падающий" со своего пика КПД всей системы (отрезок АБ - режим гидромуфты).
У Вас остались силы еще читать эту статью? Надеюсь, что да.
Обратили внимание на синий участок на графике? Давайте разбираться!
Механизм блокировки и демпфер крутильных колебаний
Как Вы заметили, КПД гидротрансформатора мало в каких случаях приближается к своим максимальным значениям - это происходит при определенном коэффициенте трансформации (т.е. будет разность вращения между насосным и турбинным колесами), и когда все вращается как единое целое (а это возможно только при установившемся движении по ровной дороге).
Так как поднять КПД и сэкономить топливо?
Необходимо заблокировать весь гидротрансформатор, замкнув через фрикционную муфту (набор из нескольких фрикционных и металлических дисков) насосное и турбинное колеса между собой. На графике этот участок выделен синим.
Как только происходит смыкание пакета фрикционов, "бублик" перестает выполнять все свои функции, в том числе гасить высокочастотные колебания через гидравлическую связь. Это может приводить к дополнительным напряжениям в узлах трансмиссии, ДВС, что неминуемо приведет к поломке. Здесь и начинает работать демпфер крутильных колебаний, который абсолютно аналогичен тому, что установлен в автомобилях с механическими трансмиссиями и сцеплениями.
Сейчас автопроизводители стараются блокировать гидротрансформатор почти сразу после трогания автомобиля, чтобы показать максимальную эффективность по экологичности и динамике. Это влечет за собой увеличение сложности электроники и размеров пакетов фрикционов внутри АКП, чтобы компенсировать потерянные плюсы свободного гидротрансформатора.
P.S.
Мы рассмотрели типовые виды компонентов гидротрансформатора. В реальности конструкций очень много, каждый автопроизводитель решает теми или иными способами поставленные задачи, применяя порой очень изощренные технические решения.
Ставьте лайк, подписывайтесь на канал, комментируйте эту статью - это поможет мне понять, на чем стоит остановиться подробнее, какие темы осветить, что Вам, читатели, интересно!
