strona główna Zespoły napędowe Podręcznik mechaniki pojazdowej: Hydrokinetyczny przetwornik momentu
2011-02-23, ostatnia aktualizacja 2011-03-01 08:15

Podręcznik mechaniki pojazdowej: Hydrokinetyczny przetwornik momentu

Fot. Schaeffler, archiwum

Fot. Schaeffler, archiwum

Z różnymi rodzajami automatycznych, bezstopniowych i zautomatyzowanych skrzyń biegów współpracują hydrokinetyczne konwertery momentu obrotowego ze sprzęgłami blokującymi typu "lock-up".

Konwerter (przetwornik) momentu obrotowego usytuowany jest w pojeździe pomiędzy kołem zamachowym silnika a wałem wejściowym skrzyni biegów lub przekładni bezstopniowej CVT. Podstawowy jego element stanowi sprzęgło hydrodynamiczne, złożone z dwóch współosiowych kół łopatkowych, pełniących funkcje pompy i turbiny.

Hydrokinetyczny przetwornik momentu

Hydrokinetyczny przetwornik momentu

Oba te wirniki znajdują się w hermetycznej obudowie napełnionej olejem i obracającej się wraz z wałem korbowym silnika. Wirnik pełniący funkcję pompy przymocowany jest na stałe od wewnątrz do obudowy, więc jego łopatki podczas pracy silnika wprawiają cały zapas oleju w ruch wirowy, synchroniczny z obrotami wału korbowego. Wirujący strumień oleju trafia na łopatki turbiny, przekazując jej moment obrotowy o wartości proporcjonalnej do szybkości wirowania.

W zatrzymanym pojeździe, podczas pracy silnika z prędkością obrotową biegu jałowego, energia kinetyczna strumienia jest zbyt mała, by wprawić w ruch wirnik turbiny sprzężony poprzez skrzynię biegów z nieruchomymi w tym czasie napędzanymi kołami samochodu. Dopiero zwiększenie obrotów wału korbowego sprawia, że w pewnej chwili koło turbiny zaczyna się obracać ruchem asynchronicznym, wyraźnie opóźnionym w sto- sunku do obrotów pompy. W ten sposób następuje przetworzenie małego momentu obrotowego i dużej prędkości obrotowej pompy na duży moment i małą prędkość obrotową turbiny. Mamy więc do czynienia z przekładnią, której stopień przełożenia jest zmienny, a przetworzenie momentu odbywa się za pośrednictwem oleju o odpowiednio dobranej lepkości.

W praktyce działanie takiego układu kinematycznego byłoby jednak mało precyzyjne. Dlatego pomiędzy pompą a turbiną umieszcza się współosiowo trzecie koło łopatkowe, zwane kierownicą i mogące obracać się swobodnie we wnętrzu obudowy. Gdy różnica prędkości pompy i turbiny jest znaczna, skośnie ustawione łopatki nieruchomej wówczas kierownicy wymuszają przepływ strumienia oleju pod ostrym kątem w stosunku do płaszczyzny ruchu turbiny, czyli niemal prostopadły względem jej łopatek. Wartość przełożenia jest wtedy najwyższa. Gdy prędkości pompy i turbiny zaczynają się wyrównywać, przepływ oleju pomiędzy nimi wprawia koło kierownicy w ruch obrotowy.

Skutkiem tego kąt pomiędzy kierunkiem strumienia a płaszczyzną ruchu turbiny zaczyna się powiększać, a stopień przełożenia maleje. Gdy osiągnąłby wartość mniejszą od minimalnej, niezbędnej do zachowania ciągłości napędu, turbina zwolniłaby obroty i cały cykl ich przyspieszania zacząłby się ponownie. 

W ten sposób powstałyby niepożądane podczas jazdy pulsacje przenoszonego momentu obrotowego. Zjawisku temu zapobiega hydraulicznie sterowane cierne sprzęgło lock-up, samoczynnie blokujące ruch pompy względem turbiny w fazie zrównywania się ich prędkości obrotowych. Rozwiązanie to nie tylko zwiększa komfort jazdy, lecz również ogranicza zużycie paliwa powodowane wewnętrznym tarciem oleju w przetworniku hydrokinetycznym.

Zobacz także:



Wasi dostawcy

Podobne

Polecane