Jak fungují měniče točivého momentu

Starožitný obrázek převodové skříně převodovky. ilbusca / Getty Images

Pokud jste četli o ručních převodovkách, víte, že motor je spojen s převodovkou pomocí spojky. Bez tohoto spojení by auto nemohlo dojít k úplnému zastavení bez zabití motoru. Ale auta s automatická převodovka nemají spojku, která odpojí převodovku od motoru. Místo toho používají úžasné zařízení zvané měnič točivého momentu. Možná to nebude vypadat moc, ale uvnitř se odehrávají některé velmi zajímavé věci.

- V tomto článku se naučíme, proč automobily s automatickou převodovkou potřebují měnič točivého momentu, jak točivý moment funguje a jaké jsou některé jeho výhody a nedostatky..

-

Obsah

1. Základy
2. Uvnitř měniče točivého momentu
3. Stator
4. Výhody a slabé body

Měnič točivého momentu je umístěn mezi motorem a převodovkou.

Stejně jako u vozidel s manuální převodovkou, i auta s automatickou převodovkou potřebují způsob, jak nechat motor otáčet, zatímco kola a převody v převodovce se zastaví. Auta s manuální převodovkou používají spojku, která zcela odpojuje motor od převodovky. Auta s automatickou převodovkou používají měnič točivého momentu.

Měnič točivého momentu je typ kapalinová spojka, což umožňuje motoru točit se trochu nezávisle na převodovce. Pokud se motor otáčí pomalu, například když vůz běží na volnoběžnou rychlost, množství točivého momentu procházejícího měničem točivého momentu je velmi malé, takže udržení vozu stále vyžaduje jen mírný tlak na brzdový pedál.

Pokud byste při zastaveném vozidle šlápli na plynový pedál, museli byste silněji zatlačit na brzdu, abyste zabránili pohybu vozidla. Je to tak proto, že když vstoupíte na plyn, motor se zrychlí a načerpá více tekutiny do měniče točivého momentu, což způsobí, že se na kola přenáší větší točivý moment.

Části měniče točivého momentu (zleva doprava): turbína, stator, čerpadlo

Jak je vidět na obrázku níže, uvnitř velmi silného pouzdra měniče točivého momentu jsou čtyři komponenty:

• Čerpadlo
• Turbína
• Stator
• Převodová kapalina

bydlení měniče točivého momentu je přišroubován k setrvačníku motoru, takže se otáčí jakoukoli rychlostí, při které motor běží. ploutve které tvoří čerpadlo měniče točivého momentu, jsou připevněny k pouzdru, takže se otáčí stejnou rychlostí jako motor. Výřez níže ukazuje, jak je vše zapojeno uvnitř měniče točivého momentu.

Jak se části měniče točivého momentu spojují s převodovkou a motorem

čerpadlo uvnitř měniče točivého momentu je typ odstředivého čerpadla. Jak se točí, tekutina je hozena ven, stejně jako cyklus odstřeďování pračky promění vodu a oblečení ven z vany. Jak tekutina je vyhodil ven, vytvoří se vakuum, které vtáhne více tekutiny do středu.

Sekce čerpadla měniče točivého momentu je připevněna k pouzdru.

Kapalina poté vstupuje do lopatek turbína, který je připojen k přenosu. Turbína způsobuje, že se převodovka točí, což v podstatě pohání vaše auto. Na obrázku níže vidíte, že lopatky turbíny jsou zakřivené. To znamená, že tekutina, která vstupuje do turbíny z vnějšku, musí změnit směr před tím, než opustí střed turbíny. Je to toto směrová změna to způsobí točení turbíny.

Turbína měniče točivého momentu: Všimněte si spline uprostřed. Zde se připojuje k přenosu.

Chcete-li změnit směr pohybujícího se objektu, musíte na tento objekt aplikovat sílu - nezáleží na tom, zda je objektem auto nebo kapka tekutiny. A ať už působí jakákoli síla, která způsobí, že se předmět otočí, musí tu sílu také cítit, ale v opačném směru. Tak, jak turbína způsobuje, že tekutina mění směr, tekutina způsobuje točení turbíny.

Kapalina opouští turbínu ve středu a pohybuje se jiným směrem, než když vstoupila. Když se podíváte na šipky na obrázku výše, uvidíte, že tekutina opouští turbínu pohybující se proti směru otáčení čerpadla (a motoru). Pokud by tekutina mohla zasáhnout čerpadlo, zpomalilo by to motor a plýtvalo energií. To je důvod, proč měnič točivého momentu má stator.

V další části se podrobněji podíváme na stator.

Stator posílá tekutinu vracející se z turbíny do čerpadla. To zvyšuje účinnost měniče točivého momentu. Všimněte si drážky, která je připojena k jednosměrné spojce uvnitř statoru.

Stator leží v samém středu měniče točivého momentu. Jeho úkolem je přesměrovat tekutinu vracející se z turbíny, než znovu zasáhne čerpadlo. To dramaticky zvyšuje účinnost měniče točivého momentu.

Stator má velmi agresivní design čepele, který téměř úplně obrací směr tekutiny. Jednosměrná spojka (uvnitř statoru) spojuje stator s pevným hřídelem v převodovce (směr, kterým spojka umožňuje otáčení statoru, je uveden na obrázku výše). Díky tomuto uspořádání se stator nemůže otáčet s tekutinou - může se točit pouze v opačném směru, což nutí tekutinu měnit směr, jak dopadá na lopatky statoru.

Když se auto rozjede, stane se něco trochu složitějšího. Tam je bod, asi 40 mph (64 km / h), ve kterém jak čerpadlo, tak turbína se točí téměř stejnou rychlostí (čerpadlo se točí vždy o něco rychleji). V tomto bodě se tekutina vrací z turbíny a vstupuje do čerpadla, které se již pohybuje ve stejném směru jako čerpadlo, takže stator není nutný.

I když turbína mění směr tekutiny a vyhodí ji zpět, tekutina stále končí ve směru, ve kterém se turbína točí, protože turbína se točí rychleji v jednom směru, než je kapalina čerpána ve druhém směru . Pokud jste stáli v zadní části pickupu pohybující se rychlostí 60 mph a vyhodili jste míček ze zadní strany tohoto pickupu rychlostí 40 mph, míček by stále šel vpřed rychlostí 20 mph. To je podobné tomu, co se děje v turbíně: Tekutina je vyplachována zády v jednom směru, ale ne tak rychle, jak to mělo začít s druhým směrem.

Při těchto rychlostech tekutina ve skutečnosti zasáhne zadní po stranách listů statoru, což způsobí, že se stator uvolní na jednosměrné spojce, takže nebrání tomu, aby se jím tekutina pohybovala.

Kromě velmi důležité práce, která umožňuje, aby se vaše auto zastavilo bez zastavení motoru, měnič točivého momentu ve skutečnosti dává vašemu vozu větší točivý moment, když zrychlíte ze zastavení. Moderní měniče točivého momentu mohou násobit točivý moment motoru dvakrát až třikrát. Tento efekt nastane, pouze když se motor otáčí mnohem rychleji než převodovka.

Při vyšších rychlostech se převodovka zvedne k motoru a nakonec se pohybuje téměř stejnou rychlostí. V ideálním případě by se však přenos přesunul přesně tak stejné otáčky jako motor, protože tento rozdíl v rychlosti plýtvá energií. To je součástí důvodu, proč auta s automatickou převodovkou mají horší kilometrový výkon než auta s manuální převodovkou.

Aby se tomu zabránilo, mají některá auta měnič točivého momentu s a blokovací spojka. Když se obě poloviny měniče točivého momentu dostanou na maximum, tato spojka je zamkne dohromady, čímž se odstraní skluz a zlepší se účinnost.

Další informace o měničích točivého momentu a souvisejících tématech naleznete v odkazech na následující stránce.

Související články

• Jak fungují automobilové motory
• Jak fungují automatické převodovky
• Jak funguje Horsepower
• Jak Gears funguje
• Jak spojky fungují
• Jak síla, síla, točivý moment a energie fungují
• Jak převést točivý moment motoru na výkon?

Další skvělé odkazy

• Jak převodník funguje
• Jak točivý moment funguje
• Časté dotazy k měniči točivého momentu
• Aplikace točivého momentu
• ProTorque: Vlastní vestavěné měniče momentu
• Instalace měniče točivého momentu
• Profesionální mechanika online
• Auto.com
• Krátký kurz automatických převodů