Чтобы понять принцип работы гидротрансформатора АКПП нужно знать все особенности его конструкции. Появилась эта конструкция в 1902 году. Изначально гидротрансформатор использовался только в двигателях лодок. Несколько позже он нашел свое применение в конструкции автобусов. Лишь в 1949 году, первые гидротрансформаторы были установлены на легковые автомобили.
Первой маркой, использовавшей такие приспособления, был Ford. К концу двадцатого века 80% автомобилей, ездивших в США, имели в своей конструкции гидротрансформатор. В Европе их число не превышало 25%. Сейчас такой тип трансмиссии вытесняется вариаторами и роботизированными коробками. Это связано с более высоким КПД таких конструкций.
Из каких элементов состоит?
Принцип работы гидротрансформатора АКПП напрямую зависит от его конструкции. Внешне он имеет дисковидную форму. За это его прозвали «бубликом». Состоит гидротрансформатор из трех частей. Все это размещается в корпусе. Внутри этого корпуса находится трансмиссионная жидкость. Она смазывает и охлаждает работающие элементы гидротрансформатора. Находится эта деталь между коробкой и двигателем. По сути, гидротрансформатор выполняет работу сцепления, передавая усилие от мотора к КПП.
Жидкость в бублик подается с помощью помпы. Иногда может происходить утечка жидкости. Это, как правило, приводит к повышенному износу работающих элементов и их скорому выходу из строя. Все три работающих части представляют собой вращающиеся диски с лопастями. Это приспособление можно назвать гидромуфтой. Оно периодически работает именно в этом режиме. Но в основном задача конструкции состоит в увеличении крутящего момента до двух раз, поэтому все это и называется гидротрансформатором.
В современных бубликах используется компьютерное управление. Специальные датчики контролируют все основные показатели. При изменениях в температуре, скорости вращения лопастей, отдается команда на коррекцию показателя. Но такая схема работы оказалась не такой уж надежной. Электроника имеет свойство отказывать, поэтому многие современные автоматические коробки стали менее надежны.
Основная конструкция состоит из:
- Турбинного колеса;
- Реактора;
- Насоса.
Насосное колесо крепится к корпусу гидротрансформатора. Турбина присоединяется к валу коробки передач. Реактор, он же статор соединен через обгонную муфту с насосом. Именно реактор увеличивает количество крутящего момента.
Принцип работы
Крутящий момент в бублике появляется от насосного колеса. Оно как было написано, выше соединено с двигателем. Именно его лопастями создается движение жидкости в гидротрансформаторе. Трансмиссионное масло, получив усилие, сталкивается с реактором, от него оно возвращается к насосу. Он в свою очередь начинает крутиться намного быстрее, что и требуется. Тут можно заметить что, чем больше разница между скоростью вращения насосного колеса и турбины, тем сильнее энергия потока возвращаемого насосу.
Крутящий момент, передаваемый на коробку, увеличивается. Скорости вращения турбинного колеса всегда ниже, чем у насоса. Эта разница максимальна при работе двигателя на холостых оборотах. При движении разница уменьшается.
Реактор связан с турбиной через обгонную муфту. Она вращается только в одном направлении. Это позволяет при необходимости уравнивать обороты всех частей. При сильном увеличении количества оборотов двигателя реактор заклинивается. Это позволяет передавать на насосное колесо максимальное количество энергии. По мере разгона автомобиля количество оборотов турбины увеличивается и она начинает проскальзывать относительно насосного колеса. При дальнейшем увеличении оборотов, начинает работать обгонная муфта. В таком состоянии бублик работает как обычная гидромуфта.
Особенности работы
Работа в режиме гидромуфты на определенных оборотах делает работу автоматической коробки менее эффективной по сравнению с другими видами КПП. Во время такого состояния КПД резко снижается. При этом количество потребляемого топлива увеличивается в среднем на 15%. Поэтому у всех машин, оснащенных гидравлическими автоматами, расход топлива выше по сравнению с аналогичными автомобилями. Многие современные модели используют в конструкции гидротрансформатора блокировочную плиту.
Она после получения определенной команды (обычно при достижении определенной скорости) прижимает насос к турбине, таким образом достигается жесткое соединение мотора с коробкой. При этом гидротрансформатор не работает. Даже при малейшем торможении блокировка отключается.
Заключение. Современная автоматическая коробка передач достаточно сложный агрегат. Помимо механической части здесь есть электронная составляющая и гидравлическая. Именно принцип работы гидротрансформатора АКПП делает такой тип трансмиссии автоматическим. Передавая усилие от мотора к коробке без участия человека.
