Гидротрансформатор в АКПП: устройство и принцип работы 2021

Гидротрансформатор является важной частью автоматической коробки передач (АКПП) и играет ключевую роль в передаче крутящего момента от двигателя к трансмиссии. Он позволяет автоматической трансмиссии безупречно переключать передачи, обеспечивая плавное и комфортное движение автомобиля.

Устройство гидротрансформатора состоит из трех основных компонентов: насоса, турбины и статора. Насос и турбина связаны между собой работающей жидкостью, которая основной задачей является передача вращения от двигателя к трансмиссии. Турбина приводится в движение в результате действия струй жидкости, создаваемых насосом. Статор выполняет функцию изменения направления и скорости потока жидкости, повышая КПД гидротрансформатора.

Принцип работы гидротрансформатора основан на явлении гидравлической связи между насосом и турбиной. Работа гидротрансформатора происходит в двух режимах — режиме холостого хода и режиме работы при передаче мощности. В режиме холостого хода, большая часть крутящего момента переходит от насоса к турбине, но не трогает автомобиль в движение. В режиме передачи мощности, гидротрансформатор способен многократно увеличить крутящий момент, передаваемый от двигателя к трансмиссии.

Гидротрансформатор является одной из ключевых технологий, которая значительно улучшает динамические способности автомобилей, оборудованных АКПП. Он позволяет автоматической коробке передач без драматического перепада оборотов двигателя плавно переключать передачи, обеспечивая автомобилю комфортное и плавное движение.

В заключение, гидротрансформатор является важной и инновационной технологией, которая обеспечивает эффективную и плавную передачу крутящего момента в автоматической коробке передач. Благодаря гидротрансформатору, АКПП становится надежным и удобным в использовании, делая вождение автомобиля более комфортным и приятным.

Устройство гидротрансформатора

Устройство гидротрансформатора состоит из трех основных компонентов:

1. Корпуса: изготавливается из специальной прочной стали и состоит из двух половинок, которые плотно соединяются. Внутри корпуса находятся все остальные компоненты гидротрансформатора.

2. Импеллера: это первый компонент, с которого начинается цикл передачи мощности. Импеллер представляет собой вращающееся колесо, насаженное на вал двигателя. Он использует энергию двигателя для создания потока рабочей жидкости.

3. Турбина: это второй компонент, который принимает поток рабочей жидкости, созданный импеллером. Турбина также представляет собой вращающееся колесо, но оно насажено на вал коробки передач автомобиля. Турбина использует энергию потока рабочей жидкости для создания вращающего момента и передачи его дальше в систему передач.

Кроме основных компонентов, в гидротрансформаторе также присутствуют два дополнительных компонента:

1. Передаточное устройство: это третий компонент, который соединяет импеллер и турбину. Оно обеспечивает передачу вращающего момента от импеллера к турбине.

2. Масляный насос: масляный насос обеспечивает непрерывное и равномерное обеспечение гидравлического давления рабочей жидкости в системе гидротрансформатора.

Принцип работы гидротрансформатора основан на использовании свойств рабочей жидкости – обычно это трансмиссионное масло. Двигатель запускает вращение импеллера, который создает поток рабочей жидкости. Поток передается на турбину и вызывает ее вращение. Благодаря передаточному устройству вращающий момент от турбины передается дальше в систему передач автомобиля.

Гидротрансформатор позволяет автоматической коробке передач работать плавно и без рывков при переключении передач. Он также обеспечивает гладкую и быструю изменение передаточного отношения, чтобы автомобиль мог эффективно разгоняться и поддерживать постоянную скорость.

Золотниковая секция

Когда водитель меняет положение рычага передач, золотниковая секция подает сигналы в валы, передающие давление рабочей жидкости в различные каналы. Это изменяет циркуляцию жидкости и, следовательно, передаваемый момент и скорость вращения. Каждый золотник управляет определенной характеристикой гидротрансформатора, что позволяет точно подстроить работу АКПП под требования водителя.

Золотниковая секция может включать в себя такие клапаны, как клапан регулирования давления, клапан блокировки и т. д. Каждый из этих клапанов отвечает за определенную функцию в работе гидротрансформатора и влияет на его характеристики.

Регулировка золотниковой секции позволяет управлять работой гидротрансформатора в различных режимах – от плавного движения до спортивного ускорения. Благодаря этому, АКПП обеспечивает плавность переключения передач и комфортное вождение.

Гидродинамическая секция

Насосное колесо является вращающейся частью гидротрансформатора, которая принимает энергию от двигателя автомобиля и передает ее турбине. Оно установлено на входном валу гидротрансформатора и имеет ряд лопаток, помогающих генерировать поток жидкости.

Турбина, кроме насосного колеса, является вторым главным компонентом гидродинамической секции. Она принимает энергию от насосного колеса и передает ее на выходной вал гидротрансформатора. Таким образом, турбина является ответственной за передачу мощности от двигателя к трансмиссии и, в конечном итоге, к колесам автомобиля.

Гидродинамическая секция также содержит гидроупор, который поддерживает насосное колесо и турбину на определенном расстоянии друг от друга. Это важно для обеспечения правильной работы гидротрансформатора и предотвращения перекосов и повреждений.

Весь процесс передачи энергии в гидродинамической секции основан на принципе перемещения жидкости под воздействием давления. Когда двигатель включен, насосное колесо начинает вращаться и создает поток жидкости, который передается на турбину. Прохождение жидкости через насосное колесо и турбину вызывает увеличение скорости и давления, что приводит к передаче мощности.

Гидродинамическая секция в гидротрансформаторе играет важную роль в обеспечении плавного и эффективного переключения передач в автоматической коробке передач. Ее конструкция и принцип работы позволяют автоматической коробке передач оставаться в нужном режиме работы и передавать мощность от двигателя к колесам без значительных потерь энергии.

Статорная секция

Статорная секция состоит из статора и его кожуха. Статор – это кольцевая конструкция с лопастями, которые имеют особую форму и угол наклона. Кольцо статора расположено между насосным и турбинным колесами. Оно имеет отверстия для свободного прохода рабочей жидкости. Статор фиксируется в механизме таким образом, что его лопасти не могут вращаться вместе с турбинным колесом.

Статорное колесо выполняет две основные функции. Во-первых, оно направляет поток рабочей жидкости, создаваемый насосным колесом, в нужном для трансмиссии направлении. Во-вторых, оно изменяет угол потока при выходе на турбинное колесо, что позволяет увеличить крутящий момент и обеспечить эффективность работы гидротрансформатора в широком диапазоне скоростей.

Статорная секция является неотъемлемой частью гидротрансформатора и имеет определяющее влияние на его работу и характеристики. Корректная работа статорной секции обеспечивает плавное и эффективное переключение передач в АКПП.

Принцип работы гидротрансформатора

Гидротрансформатор состоит из трех основных компонентов: насосного колеса, турбины и гидравлического сопряжения (статора). Насосное колесо приводится в движение от крутильного момента двигателя и переносит энергию жидкости. Турбина, в свою очередь, приводится в движение потоком жидкости, поступающей из насосного колеса. Статор изменяет направление потока жидкости и направляет его обратно в насосное колесо, увеличивая эффективность гидротрансформатора.

Основной принцип работы гидротрансформатора основан на использовании жидкости, которая передает и преобразует крутящий момент от двигателя к трансмиссии. Передача крутящего момента осуществляется за счет использования гидродинамического взаимодействия между насосным колесом и турбиной. При включении двигателя, насосное колесо начинает движение и перекачивает жидкость в турбину, вызывая ее вращение. Таким образом, крутящий момент двигателя передается на турбину.

Особенностью работы гидротрансформатора является возможность плавного изменения передаточного отношения. Это достигается путем изменения угла наклона лопастей статора или блокировкой статора в определенном положении. При изменении угла наклона лопастей статора, что соответствует различному значению передаточного отношения, эффективность работы гидротрансформатора также изменяется. Блокировка статора позволяет зафиксировать передаточное отношение, что полезно при длительной поездке на постоянной скорости.

Ключевым преимуществом гидротрансформатора является его способность обеспечивать безрывную и плавную передачу крутящего момента от двигателя к трансмиссии без необходимости использования сцепления. Это позволяет значительно упростить управление автомобилем и обеспечить комфортное перемещение.

Режим холостого хода

В режиме холостого хода гидротрансформатор обеспечивает передачу момента от двигателя на вал первичного вала гидротрансформатора, а затем на вторичный вал, передавая крутящий момент на входной вал коробки передач. При этом, давление масла в гидротрансформаторе невелико, и эффективность передачи момента сравнительно невысока.

В режиме холостого хода двигатель может повышать свои обороты, что вызывает увеличение вращающего момента на входе гидротрансформатора и увеличение давления масла в нем. Это приводит к прогреву масла и увеличению сопротивления обтекания маслом конструктивных элементов гидротрансформатора, что может вызвать его перегрев. Некоторые автомобили снабжены системами охлаждения гидротрансформатора, которые предотвращают его перегрев в режиме холостого хода.

Режим неполного сцепления

Режим неполного сцепления гидротрансформатора в автоматической коробке передач (АКПП) позволяет передавать мощность от двигателя к трансмиссии при низкой потреблении топлива и сниженных нагрузках на гидравлическую систему. В этом режиме гидротрансформатор работает практически без использования гидравлической муфты и позволяет значительно снизить потери энергии, которые возникают во время преобразования кинетической энергии двигателя в механическую работу.

В режиме неполного сцепления происходит использование только первой части гидротрансформатора — насосного колеса. Оно передает крутящий момент от двигателя к турбине, пропуская многодисковую муфту и гидравлический преобразователь. Таким образом, двигатель и трансмиссия связаны без прямого механического соединения, что позволяет уменьшить энергетические потери и повысить КПД системы.

Режим неполного сцепления активируется при низкой нагрузке на двигатель, например, при движении автомобиля со скоростью менее 40 км/ч. В этом случае гидротрансформатор переходит в режим работы с малой потерей энергии и обеспечивает экономичное движение автомобиля.

Однако, при режиме неполного сцепления возможно некоторое снижение динамичности и отклика двигателя на изменение нагрузки, так как гидравлическая муфта не полностью закрыта и влияет на передачу крутящего момента. Кроме того, в режиме неполного сцепления возможно некоторое снижение сцепления при переключении передач, что может вызвать нежелательные вибрации и шумы.

Режим полного сцепления

Режим полного сцепления гидротрансформатора в АКПП предназначен для передачи крутящего момента от двигателя к коробке передач без потерь. В этом режиме скольжение между гидротрансформатором и передающим валом минимально или отсутствует полностью.

Во время работы в режиме полного сцепления, гидротрансформатор выполняет функцию простого муфты, которая соединяет двигатель с коробкой передач. Гидравлическое сцепление происходит благодаря повышенному давлению масла в рабочих каналах гидротрансформатора.

Когда автомобиль находится в движении и происходит активное ускорение, гидротрансформатор обеспечивает момент инерции и плавное переключение передач. При этом происходит передача крутящего момента от двигателя к коробке передач, что позволяет трансмиссии работать на режиме полного сцепления.

Режим полного сцепления в гидротрансформаторе в АКПП обеспечивает лучшую эффективность передачи крутящего момента и позволяет достичь максимальной производительности двигателя. Данный режим является одним из наиболее распространенных и используется при обычном движении автомобиля на дороге.

Зачастую режим полного сцепления включается автоматически, когда датчики гидротрансформатора и системы управления АКПП обнаруживают небольшую нагрузку на двигатель или требуется высокая мощность для ускорения или подъема. Это позволяет достичь более комфортного и плавного переключения передач без рывков и снижает износ деталей коробки передач и гидротрансформатора.

Новинки в гидротрансформаторах 2021

Одним из главных трендов в 2021 году стала разработка более компактных и легких гидротрансформаторов. Производители стремятся снизить вес гидротрансформаторов, чтобы улучшить энергоэффективность и повысить производительность автомобилей.

Новые гидротрансформаторы обладают более высокой степенью разделения потоков, что позволяет повысить характеристики трансмиссии. Это достигается путем оптимизации формы лопастей и увеличения количества ступеней гидротрансформатора.

В 2021 году также появились новые гидротрансформаторы с электронным управлением. Это позволяет более точно контролировать работу гидротрансформатора и обеспечивает более быстрое и плавное переключение передач.

Другая новинка в гидротрансформаторах 2021 года – использование новых материалов, таких как карбоновые волокна и композиты. Это позволяет снизить вес и улучшить прочность гидротрансформатора.

В целом, новые гидротрансформаторы 2021 года становятся более компактными, легкими и эффективными. Они обеспечивают более плавное и быстрое переключение передач, улучшают энергоэффективность и повышают производительность автомобилей.

Преимущества новых гидротрансформаторов:
1. Улучшенная энергоэффективность.
2. Более плавное переключение передач.
3. Высокая прочность и надежность.
4. Более компактный и легкий дизайн.

Видео: