Cum funcționează convertorii de cuplu

Ilustrație antică a cutiei de viteze de transmisie a adaptorului. ilbusca / Getty Images

Dacă ați citit despre transmisiile manuale, știți că un motor este conectat la o transmisie printr-un ambreiaj. Fără această conexiune, o mașină nu ar putea ajunge la o oprire completă fără a ucide motorul. Dar mașinile cu un transmisie automată nu au ambreiaj care să deconecteze transmisia de la motor. În schimb, folosesc un dispozitiv uimitor numit a convertor de cuplu. Este posibil să nu pară foarte mult, dar în interior se întâmplă câteva lucruri foarte interesante.

- În acest articol, vom afla de ce automobilele cu transmisie automată au nevoie de un convertor de cuplu, cum funcționează un convertor de cuplu și care sunt unele dintre avantajele și deficiențele sale.

-

cuprins

1. Cele elementare
2. În interiorul unui convertor de cuplu
3. Statorul
4. Beneficii și puncte slabe

Convertorul de cuplu este situat între motor și transmisie.

La fel ca mașinile cu transmisie manuală, mașinile cu transmisii automate au nevoie de o modalitate de a lăsa motorul să se rotească în timp ce roțile și angrenajele din transmisie se opresc. Mașinile cu transmisie manuală folosesc un ambreiaj, care deconectează complet motorul de la transmisie. Mașinile cu transmisie automată folosesc un convertor de cuplu.

Un convertor de cuplu este un tip de cuplaj fluid, ceea ce permite motorului să se rotească oarecum independent de transmisie. Dacă motorul se întoarce încet, cum ar fi atunci când mașina este în ralanti la un far, cantitatea de cuplu trecută prin convertorul de cuplu este foarte mică, astfel încât menținerea autovehiculului necesită încă o presiune ușoară pe pedala de frână.

Dacă ar trebui să calci pe pedala de benzină în timp ce mașina este oprită, ar trebui să apăsați mai tare pe frână pentru a împiedica mașina să se miște. Acest lucru se datorează faptului că atunci când călcați pe gaz, motorul accelerează și pompează mai mult fluid în convertorul de cuplu, determinând transmiterea unui cuplu mai mare la roți.

Piesele unui convertor de cuplu (de la stânga la dreapta): turbină, stator, pompă

După cum se arată în figura de mai jos, există patru componente în interiorul carcasei foarte puternice a convertorului de cuplu:

• Pompa
• Turbină
• stator
• Fluid de transmisie

carcasă din convertorul de cuplu este înșurubat pe volanul motorului, astfel încât se rotește cu orice viteză cu care motorul rulează. aripioare care alcătuiesc pompa convertizorului de cuplu sunt atașate la carcasă, astfel încât acestea să se întoarcă, de asemenea, la aceeași viteză cu motorul. Cutaway-ul de mai jos arată cum totul este conectat în interiorul convertorului de cuplu.

Cum se conectează părțile convertizorului de cuplu la transmisie și motor

pompa în interiorul unui convertor de cuplu este un tip de pompă centrifugă. Pe măsură ce se învârte, fluidul este aruncat la exterior, la fel ca ciclul de centrifugare al unei mașini de spălat aruncă apa și hainele la exteriorul căzii. Pe măsură ce lichidul este aruncat spre exterior, se creează un vid care atrage mai mult fluid în centru.

Secțiunea pompei a convertorului de cuplu este atașat de carcasă.

Lichidul intră apoi în lamele turbină, care este conectat la transmisie. Turbina face ca transmisia să se rotească, ceea ce practic îți mișcă mașina. În graficul de mai jos puteți vedea că lamele turbinei sunt curbate. Aceasta înseamnă că fluidul, care intră în turbină din exterior, trebuie să schimbe direcția înainte de a ieși din centrul turbinei. Este aceasta schimbare de direcție asta face ca turbinul să se rotească.

Turbina convertorului de cuplu: Notă splina din mijloc. Aici se conectează la transmisie.

Pentru a schimba direcția unui obiect în mișcare, trebuie să aplicați o forță acelui obiect - nu contează dacă obiectul este o mașină sau o picătură de lichid. Și orice aplică forța care determină întoarcerea obiectului trebuie să simtă și această forță, dar în sens invers. Așa cum turbina face ca fluidul să schimbe direcția, fluidul face ca turbinul să se rotească.

Lichidul iese din turbină în centru, mișcându-se într-o direcție diferită decât atunci când a intrat. Dacă priviți săgețile din figura de mai sus, puteți vedea că fluidul iese din turbină care se deplasează opus direcției în care se învârte pompa (și motorul). Dacă lichidul ar putea lovi pompa, acesta ar încetini motorul, pierzând puterea. Acesta este motivul pentru care un convertor de cuplu are un stator.

Vom arunca o privire mai atentă la stator în secțiunea următoare.

Statorul trimite lichidul care se întoarce de la turbină la pompă. Acest lucru îmbunătățește eficiența convertorului de cuplu. Rețineți splina, care este conectată la un ambreiaj cu un singur sens din interiorul statorului.

Statorul se află chiar în centrul convertorului de cuplu. Misiunea sa este să redirecționeze lichidul care se întoarce de la turbină înainte să lovească din nou pompa. Acest lucru crește dramatic eficiența convertorului de cuplu.

Statorul are un design al lamei foarte agresiv, care inversează aproape complet direcția fluidului. Un ambreiaj cu o singură direcție (în interiorul statorului) conectează statorul la un arbore fix din transmisie (direcția în care ambreiajul permite rotirii statorului este notată în figura de mai sus). Datorită acestui aranjament, statorul nu se poate roti cu fluidul - poate învârti doar în direcția opusă, forțând fluidul să schimbe direcția pe măsură ce lovește palele statorului..

Ceva puțin complicat se întâmplă când mașina se mișcă. Există un punct, în jur de 40 km / h (64 km / h), la care atât pompa cât și turbina se învârt cu aproape aceeași viteză (pompa se rotește întotdeauna puțin mai repede). În acest moment, fluidul se întoarce din turbină, intrând în pompă care se deplasează deja în aceeași direcție ca și pompa, astfel încât statorul nu este necesar.

Chiar dacă turbina schimbă direcția fluidului și o aruncă înapoi, lichidul sfârșește tot mișcându-se în direcția în care turna se învârte, deoarece turbina se învârte mai repede într-o direcție decât fluidul este pompat în cealaltă direcție. . Dacă stai în spatele unui pickup care se mișca la 60 km / h și aruncai o minge în spatele acelui pick-up la 40 km / h, mingea ar merge în continuare la 20 km / h. Acest lucru este similar cu ceea ce se întâmplă în turbină: lichidul este aruncat înapoi într-o direcție, dar nu la fel de repede cum avea să înceapă în cealaltă direcție.

La aceste viteze, fluidul atinge efectiv înapoi laturile paletelor statorului, determinând statorul să se rotească pe ambreiajul său unidirecțional, astfel încât să nu împiedice lichidul să se miște prin el.

Pe lângă sarcina foarte importantă de a permite autoturismului dvs. să ajungă la o oprire completă, fără a opri motorul, convertorul de cuplu oferă cuplului dvs. mai mult cuplu atunci când accelerați din oprire. Convertizoarele moderne de cuplu pot multiplica cuplul motorului de două până la trei ori. Acest efect se întâmplă numai atunci când motorul se întoarce mult mai rapid decât transmisia.

La viteze mai mari, transmisia se apropie de motor, ajungând în cele din urmă la aproape aceeași viteză. În mod ideal, transmisia s-ar muta la exact aceeași turație ca motorul, deoarece această diferență de turație pierde puterea. Acesta este o parte din motivul pentru care mașinile cu transmisii automate obțin un kilometraj mai slab de gaz decât mașinile cu transmisii manuale.

Pentru a contracara acest efect, unele mașini au un convertor de cuplu cu un ambreiaj de blocare. Când cele două jumătăți ale convertizorului de cuplu se ridică la viteză, acest ambreiaj le blochează, eliminând alunecarea și îmbunătățind eficiența.

Pentru mai multe informații despre convertoare de cuplu și subiecte conexe, consultați linkurile de pe pagina următoare.

Articole similare

• Cum funcționează motoarele auto
• Cum funcționează transmisiile automate
• Cum funcționează Puterea
• Cum funcționează angrenajele
• Cum funcționează Ambreiajele
• Cum funcționează forța, puterea, cuplul și energia
• Cum convertiți cuplul motorului în cai putere?

Mai multe legături grozave

• Cum funcționează convertorul
• Cum funcționează un convertor de cuplu
• Întrebări frecvente ale convertorului de cuplu
• Aplicații pentru convertorul de cuplu
• ProTorque: convertoare de cuplu personalizate
• Instalarea unui convertor de cuplu
• Mecanica profesională online
• Auto.com
• Un curs scurt despre transmisii automate