Гидротрансформатор (ГДТ, или в простонародье — "Бублик") — один из элементов автоматической трансмиссии, который выполняет важную функцию — передаёт крутящий момент от двигателя к механизму АКПП. Основная задача гидротрансформатора — предоставлять не жёсткую связь между двигателем и механизмом коробки передач.
Когда-то гидротрансформатор состоял из двух деталей и назывался гидромуфтой. Далее в конструкцию ГТ был внедрён дополнительный элемент — реакторное колесо, и "бублик" стал выполнять функцию изменения (увеличения) крутящего момента (примерно 2-х кратное) при старте с места и разгоне.
Собственно, отсюда и пошло название — гидродинамический трансформатор (или гидротрансформатор) — он трансформирует (увеличивает) крутящий момент в то время, когда это наиболее нужно.
В сегодняшней статье мы более подробно расскажем об истории его появления, принципах работы и основных неисправностях.
История появления гидротрансформатора.
Ранние трансмиссии в процессе работы требовали так называемого "ручного" управления. Двигатель был напрямую соединён с коробкой передач и остальной трансмиссией, и при любой остановке автомобиль начинал глохнуть. Для того, чтобы сохранить двигатель работающим во время остановки, использовалось сцепление, которое разрывало связь между двигателем и коробкой передач. Эта механическая система использовалась с момента изобретения автомобиля и до 1930-х годов.
Немецкий инженер по имени Герман Фоттингер в 1905 году разработал и получил патент на гидротрансформатор, положив начало движению к автоматической трансмиссии. В 1930-х годах Фоттингер лицензировал свой гидротрансформатор ряду компаний, включая Chrysler Corporation. В 1939 году компания General Motors стала первым производителем, использовавшим гидропривод в серийных автомобилях, когда представила свою трансмиссию Hydromatic.
Принцип работы гидротрансформатора.
Гидротрансформатор — это система жидкостного сцепления, передающая крутящий момент от двигателя к механизму АКПП через давление масла. "Бублик" (такое название имеет данный агрегат в народе из-за внешнего сходства) позволяет двигателю вращаться независимо от трансмиссии. Когда Вы останавливаетесь, двигатель вращается медленно, и количество крутящего момента, проходящего через гидротрансформатор, невелико. Когда Вы нажимаете на газ и двигатель повышает обороты, количество крутящего момента, передаваемого на гидротрансформатор, увеличивается, и автомобиль начинает двигаться.
Как же работает гидротрансформатор? Гидротрансформатор состоит из насосного колеса, турбины, реактора, муфты блокировки и трансмиссионной жидкости.
Насосное колесо имеет лопасти, как у вентилятора, и механически вращается двигателем всё время, пока он работает, создавая движение жидкости. Когда двигатель набирает обороты, оно вращается быстрее, что, в свою очередь, ускоряет движение трансмиссионной жидкости. Толкаемая насосным колесом трансмиссионная жидкость попадает в турбину, которая представляет собой аналогичное лопастное колесо, соединённое с входным валом АКПП.
Таким образом давление ATF, создаваемое двигателем, передаётся к трансмиссии. Но здесь есть одна проблема — трансмиссионная жидкость движется в направлении, противоположном движению двигателя, поэтому она начинает тянуть за собой корпус гидротрансформатора и замедляет работу.
Для этого в конструкции предусмотрен реактор, который представляет собой ещё одно колесо в форме вентилятора, стоящее на пути трансмиссионной жидкости и меняющее направление её движения, тем самым уменьшая сопротивление и повышая эффективность работы ГДТ. Реакторное колесо установлено на обгонной муфте, позволяющей ему вращаться только в одном направлении.
Последняя деталь ГДТ — муфта блокировки — позволяет насосному колесу и турбине жёстко сцепляться друг с другом на высоких скоростях движения, что исключает пробуксовку гидромуфты и ощутимо повышает топливную экономичность системы.
Packard и Studebaker использовали блокирующую муфту еще в 1940-х годах, но из-за увеличения стоимости производства от неё отказались. Однако дефицит топлива в 1970-х годах заставил автопроизводителей искать пути повышения топливной эффективности. Муфта с блокировкой была вновь введена компанией Chrysler в 1978 году, а General Motors последовала ее примеру в 1979-м. С тех пор гидротрансформатор с блокировкой стал промышленным стандартом.
Когда гидротрансформатор работает, все эти детали взаимодействуют, позволяя устройству принимать мощность от двигателя и передавать её по мере необходимости на коробку передач.
Гидротрансформатор работает в трёх фазах: пробуксовка, ускорение и блокировка.
Во время "пробуксовки" гидромуфты (не путать с пробуксовкой муфты блокировки!) двигатель вращается, с ним вращается и насосное колесо. Однако турбина не движется, и, как следствие, автомобиль не движется.
Во время фазы ускорения двигатель повышает обороты насосного колеса и увеличивает скорость трансмиссионной жидкости, которая, в свою очередь, увеличивает давление на турбину, заставляя её вращаться (и, следовательно, остальную части трансмиссии тоже).
Заключительная фаза — блокировка — наступает по окончании фазы ускорения и позволяет двигателю и трансмиссии вращаться с одинаковой скоростью, без ненужного проскальзывания и потери эффективности.
Признаки неисправности гидротрансформатора.
Высокие нагрузки на детали, являющиеся составляющими гидротрансформатора, приводят к тому, что со временем он неизбежно выходит из строя. Перечислим некоторые симптомы неисправного гидротрансформатора, которые необходимо отслеживать.
Основные неисправности ГДТ и их внешние признаки.
Самая частая неисправность ГДТ — износ блокировки. Изнашивается или "засаливается" фрикционный слой накладки или диска муфты, и/или падает давление в механизме блокировки (также по разным причинам).
Блокировка начинает проскальзывать тогда, когда должна быть замкнута. Для владельца это ощущается в виде вибрации, толчков, потери мощности. Это может выглядеть как езда по "стиральной доске". Фактически происходит частый прерывистый срыв блокировки в проскальзывание, и коробка получает переменные ударные нагрузки, которые и воспринимаются как "долбёжка по кузову" при езде.
Алгоритм срабатывания блокировки для разных коробок разный. Для некоторых типов АКПП (например, ZF 8-й серии) блокировка срабатывает уже на 1-й передаче.
В современных АКПП муфта блокировки работает в режиме "контролируемого проскальзывания". Конструкторы таким образом дают водителю ощущение плавности переключения и "спортивности", но при этом жертвуют ресурсом и надёжностью. Поэтому вибрации от износа муфты блокировки ГТ могут начинаться уже на небольших скоростях на пробегах от 100 тыс.км.
Другой частой неисправностью ГДТ является срыв обгонной муфты реактора, в результате чего двигатель норовит заглохнуть в режиме D на оборотах, близких к холостым.
Основные последствия неисправности "бублика" для АКПП являются результатом износа муфты блокировки:
— грязь от износа попадает в масло, интенсивно его загрязняет; грязное масло быстро выводит из строя другие элементы АКПП, в частности подшипники трения (втулки), а также клапаны гидроблока;
— трение муфты блокировки перегревает масло, что приводит к ускоренной деградации масла и повышенному износу других узлов;
— изношенная муфта приводит к вибрациям смежных элементов, их механическому износу. Интенсивно изнашиваются подшипники качения;
— сильный износ подшипников и втулок может в итоге привести к механическому износу самих вращающихся турбин — задирам, фатальным поломкам;
— чрезмерный нагрев может привести к разрушению уплотнений, что приводит к утечкам. Когда трансмиссионная жидкость вытекает из гидротрансформатора, внутри наблюдается её дефицит, что приводит к ещё большему нагреву и ещё большему повреждению;
— износ фрикциона муфты блокировки до нуля приводит к попаданию клея в масло и забиванию им клапанов гидроблока, а также образованию металлической стружки от трения металла по металлу.
В качестве заключения.
Если у вас возникли проблемы с гидротрансформатором или любые другие проблемы, связанные с работой трансмиссии — обращайтесь в ZFCENTER, мы будем рады помочь!
В отличие от дилерских центров или многих независимых ремонтных мастерских, мы имеем высококлассных специалистов, способных устранять любые проблемы, связанные с АКПП.
Компания ZFCENTER выполняет полный спектр работ по капитальному ремонту АКПП. При каждом капитальном ремонте трансмиссии наши мастера выполняют ремонт гидротрансформатора с полной разборкой и дефектовкой.
По желанию Клиента, можно выполнить только ремонт гидротрансформатора, как уже снятого с машины и привезённого к нам, так и снятие-установку АКПП с последующим ремонтом ГДТ. Мы также принимаем в ремонт гидротрансформаторы, присланные нам из других регионов силами Транспортных компаний.
Как описано выше, износ элементов гидротрансформатора часто приводит к ускоренному износу других элементов АКПП "по цепочке". Поэтому ремонт только "бублика" не всегда решает проблему полностью. Мы рекомендуем нашим Клиентам производить полную диагностику АКПП, включая работу гидроблока, если есть признаки износа ГДТ.
Если Вам понравился материал — поставьте ЛАЙК и ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ на наш Блог, чтобы не пропустить новые публикации! Мы стараемся для Вас!
Если Вас интересует дополнительная информация об устройстве ГДТ, то посмотрите наши видео — ТУТ и ТУТ.
Если же Вам потребуется высокопрофессиональный ремонт АКПП, гидроблока, гидротрансформатора — обращайтесь! Будем рады Вам помочь.
Наш адрес: г. Москва, Алтуфьевское шоссе, 31 стр.1.
Наши телефоны для связи: +7 (495) 664-41-00 голос; +7 (926) 209-26-79 голос/мессенджеры (What’s App, Viber, Telegram).
Наш официальный сайт: https://zfcenter.ru/