Pokud jste četli o manuálních převodovkách, víte, že motor je spojen s převodovkou pomocí spojky. Bez tohoto spojení by auto nemohlo úplně zastavit bez zabití motoru. Ale auta s automatickou převodovkou nemají spojku, která by odpojovala převodovku od motoru. Místo toho používají úžasné zařízení zvané konvertor točivého momentu . Možná to nevypadá, ale uvnitř se dějí velmi zajímavé věci.
V tomto článku se dozvíme, proč auta s automatickou převodovkou potřebují měnič točivého momentu, jak měnič točivého momentu funguje a jaké jsou jeho výhody a nevýhody.
Obsah
Stejně jako auta s manuální převodovkou potřebují auta s automatickou převodovkou způsob, jak nechat motor točit, zatímco se kola a převody v převodovce zastaví. Vozy s manuální převodovkou používají spojku, která zcela odpojí motor od převodovky. Vozy s automatickou převodovkou používají měnič točivého momentu.
Měnič točivého momentu je typ kapalinové spojky , který umožňuje, aby se motor točil poněkud nezávisle na převodovce. Pokud se motor otáčí pomalu, například když auto běží na volnoběh na semaforu, je množství točivého momentu procházejícího měničem točivého momentu velmi malé, takže udržení vozu stále vyžaduje jen lehký tlak na brzdový pedál.
Pokud byste šlápli na plynový pedál, když auto stojí, museli byste silněji sešlápnout brzdu, aby se auto nedalo do pohybu. Je to proto, že když šlápnete na plyn, motor se zrychlí a napumpuje více kapaliny do měniče točivého momentu, což způsobí, že se na kola přenese větší točivý moment.
Jak je znázorněno na obrázku níže, uvnitř velmi pevného krytu měniče točivého momentu jsou čtyři součásti:
Bydlení měnič točivého momentu je přišroubován k setrvačníku motoru, takže se otáčí při jakékoli rychlosti, kterou motor běží. ploutve které tvoří čerpadlo měniče momentu, jsou připevněny ke skříni, takže se také otáčejí stejnou rychlostí jako motor. Níže uvedený výřez ukazuje, jak je vše zapojeno uvnitř měniče točivého momentu.
čerpadlo uvnitř měniče točivého momentu je typ odstředivého čerpadla. Při odstřeďování je tekutina vymrštěna ven, stejně jako odstřeďovací cyklus pračky vymršťuje vodu a oblečení ven z pračky. Když je tekutina vymrštěna ven, vytvoří se vakuum, které nasává více tekutiny dovnitř.
Kapalina pak vstupuje do lopatek turbíny , který je připojen k převodovce. Turbína způsobí roztočení převodovky, která v podstatě rozpohybuje vaše auto. Na obrázku níže můžete vidět, že lopatky turbíny jsou zakřivené. To znamená, že kapalina, která vstupuje do turbíny zvenčí, musí změnit směr, než opustí střed turbíny. Je to tato změna směru který způsobí roztočení turbíny.
Chcete-li změnit směr pohybujícího se objektu, musíte na něj působit silou – nezáleží na tom, zda je objektem auto nebo kapka tekutiny. A cokoli působí silou, která způsobí, že se objekt otáčí, musí tuto sílu také cítit, ale v opačném směru. Takže když turbína způsobí, že kapalina změní směr, kapalina způsobí, že se turbína roztočí.
Kapalina vystupuje z turbíny ve středu a pohybuje se jiným směrem, než když vstoupila. Když se podíváte na šipky na obrázku výše, můžete vidět, že kapalina vystupuje z turbíny a pohybuje se v opačném směru, než se otáčí čerpadlo (a motor). Pokud by kapalina mohla zasáhnout čerpadlo, zpomalilo by to motor a plýtvalo výkonem. To je důvod, proč má měnič točivého momentu stator .
V další části se na stator podíváme blíže.
Stator je umístěn v samém středu měniče momentu. Jeho úkolem je přesměrovat kapalinu vracející se z turbíny dříve, než znovu narazí na čerpadlo. To dramaticky zvyšuje účinnost měniče točivého momentu.
Stator má velmi agresivní konstrukci lopatek, která téměř úplně obrátí směr tekutiny. Jednosměrná spojka (uvnitř statoru) spojuje stator s pevnou hřídelí v převodovce (směr, kterým spojka umožňuje otáčení statoru, je vyznačen na obrázku výše). Kvůli tomuto uspořádání se stator nemůže otáčet s kapalinou - může se otáčet pouze v opačném směru, což nutí kapalinu změnit směr, když narazí na lopatky statoru.
Když se auto rozjede, stane se něco trochu složitého. Existuje bod, kolem 40 mph (64 km/h), ve kterém se čerpadlo i turbína točí téměř stejnou rychlostí (čerpadlo se vždy točí o něco rychleji). V tomto okamžiku se kapalina vrací z turbíny a vstupuje do čerpadla, které se již pohybuje ve stejném směru jako čerpadlo, takže stator není potřeba.
I když turbína změní směr kapaliny a vymrští ji dozadu, kapalina se stále pohybuje ve směru, ve kterém se turbína točí, protože turbína se točí rychleji v jednom směru, než je kapalina čerpána v druhém směru. . Pokud byste stáli v zadní části snímače pohybujícího se rychlostí 60 mph a vyhodili byste míč ze zadní části tohoto snímače rychlostí 40 mph, míč by se stále pohyboval vpřed rychlostí 20 mph. Je to podobné tomu, co se děje v turbíně:Kapalina je vymrštěna dozadu jedním směrem, ale ne tak rychle, jak by měla začít v druhém směru.
Při těchto rychlostech tekutina ve skutečnosti naráží na záda strany lopatek statoru, což způsobuje, že se stator na své jednosměrné spojce otáčí na volnoběh, takže nebrání tekutině v pohybu skrz něj.
Kromě velmi důležitého úkolu, kterým je umožnit vašemu vozu úplné zastavení bez zhasnutí motoru, měnič točivého momentu ve skutečnosti dává vašemu vozu větší točivý moment, když zrychlujete ze zastávky. Moderní měniče točivého momentu dokážou znásobit točivý moment motoru dvakrát až třikrát. K tomuto efektu dochází pouze tehdy, když se motor točí mnohem rychleji než převodovka.
Ve vyšších rychlostech převodovka dohání motor a nakonec se pohybuje téměř stejnou rychlost. V ideálním případě by se však převodovka pohybovala přesně stejné otáčky jako motor, protože tento rozdíl v otáčkách plýtvá energií . To je jeden z důvodů, proč mají auta s automatickou převodovkou horší kilometrový proběh než auta s manuální převodovkou.
K potlačení tohoto efektu mají některá auta měnič točivého momentu s blokovací spojkou . Když se obě poloviny měniče točivého momentu dostanou do otáček, tato spojka je uzamkne k sobě, čímž se eliminuje prokluzování a zvyšuje se účinnost.
Další informace o měničích točivého momentu a souvisejících tématech naleznete v odkazech na další stránce.
Původně zveřejněno:25. října 2000
