گیربکس اتوماتیک (گیربکس اتوماتیک) چگونه کار می کند؟ دستگاه یک گیربکس اتوماتیک اصل عملکرد یک گیربکس اتوماتیک کلاسیک.

هر ساله تعداد خودروهای با گیربکس اتوماتیک بیشتر و بیشتر می شود. و اگر در اینجا - در روسیه و کشورهای مستقل مشترک المنافع - "مکانیک" همچنان بر "اتوماتیک" غالب است، در غرب اکنون اکثریت قریب به اتفاق خودروهایی با گیربکس اتوماتیک وجود دارد. این تعجب آور نیست اگر مزایای غیرقابل انکار گیربکس های اتوماتیک را در نظر بگیریم: رانندگی ساده، انتقال مداوم صاف از یک دنده به دنده دیگر، محافظت از موتور در برابر اضافه بار و غیره. شرایط عملیاتی نامطلوب، افزایش راحتی راننده در هنگام رانندگی. در مورد معایب این گزینه گیربکس، گیربکس های اتوماتیک مدرن با پیشرفت به تدریج از شر آنها خلاص می شوند و آنها را ناچیز می کند. این نشریه در مورد طراحی گیربکس اتوماتیک و تمام جوانب مثبت و منفی آن در کار است.

گیربکس اتوماتیک نوعی گیربکس است که به طور خودکار، بدون دخالت مستقیم راننده، نسبت دنده را انتخاب می کند که به بهترین وجه با شرایط رانندگی فعلی وسیله نقلیه مطابقت دارد. تغییر دهنده به گیربکس اتوماتیک تعلق ندارد و به یک کلاس جداگانه (متغیر پیوسته) از گیربکس ها اختصاص داده می شود. زیرا واریاتور تغییرات در نسبت دنده را به آرامی و بدون هیچ گونه پله دنده ثابت انجام می دهد.

ایده تعویض دنده خودکار، رفع نیاز راننده به فشردن مکرر پدال کلاچ و "کار کردن" با اهرم تعویض دنده، جدید نیست. معرفی و پالایش آن در طلوع عصر خودرو آغاز شد: در آغاز قرن بیستم. علاوه بر این، غیرممکن است که شخص یا شرکت خاصی را تنها خالق یک گیربکس اتوماتیک بنامیم: سه ​​خط توسعه مستقل اولیه منجر به ظهور گیربکس اتوماتیک هیدرومکانیکی کلاسیک شد که در نهایت در یک طرح واحد ترکیب شدند.

یکی از مکانیسم های اصلی گیربکس اتوماتیک یک مجموعه دنده سیاره ای است. اولین خودروی تولیدی مجهز به گیربکس سیاره ای در سال 1908 تولید شد و آن فورد T بود. اگرچه به طور کلی آن گیربکس هنوز کاملاً اتوماتیک نبود (راننده فورد T باید دو پدال پا را فشار می داد که اولی از دنده پایین به دنده بالا تغییر می کرد و دومی درگیر معکوس می شد) ، قبلاً این امکان را فراهم می کرد که کنترل را به میزان قابل توجهی ساده کند. ، در مقایسه با گیربکس های معمولی آن سال ها، بدون سنکرونایزر.

دومین نکته مهم در توسعه فناوری گیربکس های اتوماتیک آینده، انتقال کنترل کلاچ از راننده به درایو سروو است که در دهه 30 قرن بیستم توسط جنرال موتورز اجرا شد. این گیربکس ها را نیمه اتوماتیک می نامیدند. اولین گیربکس تمام اتوماتیک گیربکس الکترومکانیکی سیاره ای Kotal بود که در دهه 30 قرن بیستم به تولید رسید. این بر روی اتومبیل های فرانسوی مارک های فراموش شده "Delage" و "Delaye" نصب شد (به ترتیب تا سال 1953 و 1954 وجود داشت).

خودروی «دلجاژ دی 8» خودروی درجه یک دوران پیش از جنگ است.

سایر خودروسازان در اروپا نیز سیستم های کلاچ و باند ترمز مشابهی را توسعه دادند. به زودی گیربکس های اتوماتیک مشابهی در خودروهای چندین برند آلمانی و انگلیسی دیگر اجرا شد که معروف ترین و هنوز زنده ترین آنها مایباخ است.

متخصصان یکی دیگر از شرکت های معروف، کرایسلر آمریکایی، با وارد کردن عناصر هیدرولیک در طراحی جعبه دنده، که جایگزین سرووها و کنترل های الکترومکانیکی شدند، بیش از سایر خودروسازان پیشرفت کردند. مهندسان کرایسلر اولین مبدل گشتاور و کوپلینگ سیال را توسعه دادند که اکنون در هر گیربکس اتوماتیک گنجانده شده است. و اولین گیربکس اتوماتیک هیدرومکانیکی در تاریخ، از نظر طراحی شبیه به گیربکس مدرن، توسط شرکت جنرال موتورز بر روی خودروهای تولیدی معرفی شد.

گیربکس های اتوماتیک آن سال ها مکانیزم های بسیار گران قیمت و از نظر فنی پیچیده بودند. علاوه بر این، آنها همیشه با عملکرد قابل اعتماد و بادوام متمایز نمی شدند. آنها فقط در دوران گیربکس های دستی ناهماهنگ می توانستند سودمند به نظر برسند، رانندگی با ماشینی که با آن کار بسیار سختی بود و به مهارت های خوب تمرین شده از راننده نیاز داشت. هنگامی که گیربکس های دستی با سنکرونایزر رواج یافتند، گیربکس های اتوماتیک آن سطح از نظر راحتی و راحتی خیلی بهتر از آنها نبودند. در حالی که گیربکس های دستی با همگام سازها بسیار پیچیده و گران بودند.

در اواخر دهه 1980/1990، تمام خودروسازان بزرگ سیستم های کنترل موتور خود را کامپیوتری کردند. سیستم های مشابه آنها شروع به استفاده برای کنترل تعویض دنده کردند. در حالی که راه حل های قبلی فقط از شیرهای هیدرولیک و مکانیکی استفاده می کردند، جریان سیال اکنون توسط شیر برقی کنترل شده توسط کامپیوتر کنترل می شود. این باعث می‌شود تعویض دنده‌ها راحت‌تر و راحت‌تر شود، اقتصاد بهتری داشته باشد و راندمان انتقال افزایش یابد.

علاوه بر این، "ورزش" و سایر حالت های عملیاتی اضافی در برخی از خودروها و همچنین امکان کنترل دستی گیربکس (سیستم های "Tiptronic" و غیره) معرفی شد. اولین گیربکس های اتوماتیک پنج سرعته یا بیشتر ظاهر شدند. بهبود مواد مصرفی این امکان را برای بسیاری از گیربکس های اتوماتیک فراهم کرده است تا روند تعویض روغن را در حین کارکرد خودرو حذف کنند، زیرا عمر روغن ریخته شده در میل لنگ در کارخانه با عمر خود گیربکس قابل مقایسه است.

طراحی گیربکس اتوماتیک

یک گیربکس اتوماتیک مدرن یا "گیربکس هیدرومکانیکی" شامل موارد زیر است:

• مبدل گشتاور (همچنین به عنوان "ترانسفورماتور هیدرودینامیک، موتور توربین گاز" نیز شناخته می شود).
• مکانیسم تعویض دنده اتوماتیک سیاره ای؛ نوار ترمز، کلاچ های عقب و جلو - دستگاه هایی که مستقیماً دنده ها را تغییر می دهند.
• دستگاه کنترل (واحد متشکل از پمپ، جعبه سوپاپ و مخزن روغن).

یک مبدل گشتاور برای انتقال گشتاور از واحد قدرت به عناصر گیربکس اتوماتیک مورد نیاز است. بین گیربکس و موتور قرار دارد و بنابراین به عنوان کلاچ عمل می کند. مبدل گشتاور با مایع کاری پر شده است، که انرژی موتور را جذب و به پمپ روغن که مستقیماً در جعبه قرار دارد منتقل می کند.

مبدل گشتاور از چرخ های بزرگ با تیغه های غوطه ور در روغن مخصوص تشکیل شده است. گشتاور نه توسط یک وسیله مکانیکی، بلکه توسط جریان روغن و فشار آنها منتقل می شود. در داخل مبدل گشتاور یک جفت ماشین پره ای وجود دارد - یک توربین گریز از مرکز و یک پمپ گریز از مرکز، و بین آنها یک راکتور وجود دارد که مسئول تغییرات صاف و پایدار گشتاور در درایوهای چرخ های خودرو است. بنابراین، مبدل گشتاور با راننده یا کلاچ در تماس نیست (این کلاچ است).

چرخ پمپ به میل لنگ موتور و چرخ توربین به گیربکس متصل است. هنگامی که چرخ پمپ می چرخد، روغن جریان می یابد و چرخ توربین را می چرخاند. به طوری که گشتاور را می توان در محدوده وسیعی تغییر داد، یک چرخ راکتور بین چرخ پمپ و توربین ارائه می شود. که بسته به حالت رانندگی وسیله نقلیه، می تواند ثابت یا چرخان باشد. هنگامی که راکتور ساکن است، سرعت جریان سیال کاری که بین چرخ ها در گردش است را افزایش می دهد. هر چه سرعت روغن بیشتر باشد، تاثیر آن بر چرخ توربین بیشتر است. بنابراین، گشتاور روی چرخ توربین افزایش می یابد، یعنی. دستگاه آن را "تبدیل" می کند.

اما مبدل گشتاور نمی تواند سرعت چرخش و گشتاور انتقالی را در تمام محدوده های مورد نیاز تبدیل کند. بله، و همچنین قادر به ارائه حرکت معکوس نیست. برای گسترش این قابلیت ها، مجموعه ای از چرخ دنده های سیاره ای مجزا با نسبت دنده های مختلف به آن متصل شده است. این مانند چندین گیربکس تک مرحله ای است که در یک محفظه مونتاژ شده اند.

چرخ دنده سیاره ای یک سیستم مکانیکی متشکل از چند چرخ دنده ماهواره ای است که به دور یک چرخ دنده مرکزی می چرخند. ماهواره ها با استفاده از دایره حامل ثابت می شوند. چرخ دنده بیرونی دارای مش داخلی با چرخ دنده های سیاره ای است. ماهواره های نصب شده بر روی حامل، مانند سیارات به دور خورشید، در اطراف چرخ دنده مرکزی می چرخند (از این رو نام مکانیسم - "دنده سیاره ای")، چرخ دنده بیرونی به دور ماهواره ها می چرخد. نسبت های مختلف دنده با تثبیت قطعات مختلف نسبت به یکدیگر به دست می آید.

نوار ترمز، کلاچ های عقب و جلو مستقیماً دنده ها را از یکی به دیگری تغییر می دهند. ترمز مکانیزمی است که عناصر دنده سیاره ای را روی بدنه ثابت گیربکس اتوماتیک قفل می کند. کلاچ اصطکاکی عناصر متحرک مجموعه دنده سیاره ای را در بین خود مسدود می کند.

سیستم های کنترل گیربکس اتوماتیک در دو نوع هیدرولیک و الکترونیکی وجود دارد. سیستم های هیدرولیک در مدل های قدیمی یا ارزان قیمت استفاده می شوند و به تدریج در حال حذف شدن هستند. و تمام گیربکس های اتوماتیک مدرن به صورت الکترونیکی کنترل می شوند.

دستگاه "پشتیبانی از زندگی" برای هر سیستم کنترلی را می توان پمپ روغن نامید. مستقیماً از میل لنگ موتور رانده می شود. پمپ روغن بدون توجه به سرعت میل لنگ و بارهای موتور فشار ثابتی را در سیستم هیدرولیک ایجاد و حفظ می کند. اگر فشار از مقدار اسمی منحرف شود، عملکرد گیربکس اتوماتیک مختل می شود زیرا محرک های تعویض دنده با فشار کنترل می شوند.

زمان تعویض دنده بر اساس سرعت خودرو و بار موتور تعیین می شود. برای این منظور، یک جفت سنسور در سیستم کنترل هیدرولیک ارائه شده است: یک تنظیم کننده سرعت و یک دریچه گاز یا مدولاتور. یک تنظیم کننده فشار سرعت یا سنسور سرعت هیدرولیک روی شفت خروجی گیربکس اتوماتیک نصب شده است.

هر چه وسیله نقلیه سریعتر حرکت کند، سوپاپ بیشتر باز می شود و فشار سیال انتقال از این سوپاپ بیشتر می شود. دریچه گاز که برای تعیین بار روی موتور طراحی شده است، توسط یک کابل یا به دریچه گاز (در موتور بنزینی) یا به اهرم پمپ سوخت فشار قوی (در موتور دیزل) متصل می شود.

در برخی خودروها برای اعمال فشار به سوپاپ دریچه گاز، از کابل استفاده نمی شود، بلکه از یک مدولاتور خلاء استفاده می شود که توسط خلاء در منیفولد ورودی به حرکت در می آید (با افزایش بار موتور، خلاء کاهش می یابد). بنابراین این سوپاپ ها فشارهایی را ایجاد می کنند که متناسب با سرعت خودرو و بار روی موتور آن خواهد بود. نسبت این فشارها امکان تعیین لحظه های تعویض دنده و قفل شدن مبدل گشتاور را فراهم می کند.

سوپاپ انتخاب محدوده، که به اهرم انتخاب گیربکس اتوماتیک متصل است و بسته به موقعیت آن، گنجاندن برخی دنده ها را مجاز یا ممنوع می کند، همچنین در "تصور لحظه" تعویض دنده شرکت می کند. فشار ایجاد شده توسط دریچه گاز و کنترل کننده سرعت باعث می شود که شیر سوئیچ مربوطه کار کند. علاوه بر این، اگر خودرو به سرعت شتاب بگیرد، سیستم کنترل دیرتر از زمان آرام و حتی شتاب گیری، تعویض دنده را انجام می دهد.

چگونه انجام می شود؟ سوپاپ سوئیچینگ از یک طرف تحت فشار روغن از رگولاتور فشار پرسرعت و از طرف دیگر از سوپاپ دریچه گاز قرار دارد. اگر خودرو به آرامی شتاب بگیرد، فشار سوپاپ سرعت هیدرولیک افزایش می یابد که باعث باز شدن سوپاپ تعویض دنده می شود. از آنجایی که پدال گاز به طور کامل فشرده نشده است، دریچه گاز فشار زیادی بر روی شیر دنده ایجاد نمی کند. اگر خودرو به سرعت شتاب بگیرد، سوپاپ دریچه گاز فشار بیشتری بر روی سوپاپ تعویض ایجاد کرده و از باز شدن آن جلوگیری می کند. برای غلبه بر این واکنش، فشار تنظیم کننده فشار با سرعت بالا باید از فشار دریچه گاز بیشتر شود. اما این زمانی اتفاق می افتد که خودرو به سرعتی بالاتر از آنچه در شتاب آهسته اتفاق می افتد برسد.

هر سوپاپ تعویض مربوط به سطح خاصی از فشار است: هرچه ماشین سریعتر حرکت کند، دنده بالاتر درگیر می شود. بلوک سوپاپ سیستمی از کانال ها با دریچه ها و پیستون هایی است که در آنها قرار دارند. شیرهای شیفت فشار هیدرولیک را به محرک ها تامین می کنند: کلاچ های اصطکاکی و نوارهای ترمز که از طریق آنها عناصر مختلف چرخ دنده سیاره ای قفل می شوند و در نتیجه دنده های مختلف درگیر می شوند (جدا می شوند).

سیستم کنترل الکترونیکیدرست مانند هیدرولیک، از 2 پارامتر اصلی برای عملکرد استفاده می کند. این سرعت ماشین و بار روی موتور آن است. اما برای تعیین این پارامترها از سنسورهای مکانیکی نه، بلکه الکترونیکی استفاده می شود. اصلی ترین آنها سنسورهای کار هستند: سرعت در ورودی گیربکس. سرعت چرخش در خروجی گیربکس؛ دمای سیال کار؛ موقعیت اهرم انتخابگر؛ موقعیت پدال گاز علاوه بر این ، واحد کنترل گیربکس اتوماتیک اطلاعات اضافی را از واحد کنترل موتور و سایر سیستم های الکترونیکی خودرو (به ویژه از ABS - سیستم ترمز ضد قفل) دریافت می کند.

این به شما امکان می دهد با دقت بیشتری نسبت به گیربکس اتوماتیک معمولی تعیین کنید که چه زمانی نیاز به تعویض یا قفل کردن مبدل گشتاور است. بر اساس ماهیت تغییر سرعت در یک بار موتور معین، برنامه تعویض دنده الکترونیکی می تواند به راحتی و فوراً نیروی مقاومت در برابر حرکت وسیله نقلیه را محاسبه کند و در صورت لزوم تنظیم کند: اصلاحات مناسب در الگوریتم تعویض ارائه شود. به عنوان مثال، بعداً در یک وسیله نقلیه با بار کامل، دنده های بالاتر را تغییر دهید.

در غیر این صورت، گیربکس‌های اتوماتیک کنترل‌شده الکترونیکی، درست مانند گیربکس‌های هیدرومکانیکی معمولی «بدون بار الکترونیکی»، از هیدرولیک برای درگیر کردن کلاچ‌ها و باندهای ترمز استفاده می‌کنند. با این حال، هر مدار هیدرولیک به جای یک شیر هیدرولیک توسط یک شیر برقی کنترل می شود.

قبل از حرکت، چرخ پمپ می چرخد، چرخ های راکتور و توربین ثابت می مانند. چرخ واکنش با استفاده از یک کلاچ بیش از حد به شفت ثابت می شود و بنابراین فقط می تواند در یک جهت بچرخد. هنگامی که راننده دنده را درگیر می کند و پدال گاز را فشار می دهد، دور موتور افزایش می یابد، چرخ پمپ سرعت را افزایش می دهد و چرخ توربین را با جریان روغن می چرخاند.

روغنی که توسط چرخ توربین به عقب پرتاب می شود به پره های ثابت راکتور برخورد می کند که علاوه بر این جریان این مایع را "پیچان" می کند و انرژی جنبشی آن را افزایش می دهد و آن را به سمت پره های چرخ پمپ هدایت می کند. بنابراین، با کمک راکتور، گشتاور افزایش می یابد، چیزی که خودرو در هنگام شتاب گیری به آن نیاز دارد. هنگامی که خودرو شتاب می گیرد و با سرعت ثابت شروع به حرکت می کند، چرخ های پمپ و توربین تقریباً با همان سرعت می چرخند. علاوه بر این، جریان روغن از چرخ توربین به پره‌های راکتور در طرف دیگر برخورد می‌کند و به همین دلیل راکتور شروع به چرخش می‌کند. هیچ افزایشی در گشتاور وجود ندارد و مبدل گشتاور به حالت کوپلینگ سیال یکنواخت سوئیچ می کند. اگر مقاومت در برابر حرکت ماشین شروع به افزایش کرد (مثلاً ماشین شروع به بالا رفتن کرد) ، سرعت چرخش چرخ های محرک و بر این اساس چرخ توربین کاهش می یابد. در این مورد، جریان روغن دوباره باعث کاهش سرعت راکتور می شود - و گشتاور افزایش می یابد. بنابراین، گشتاور به طور خودکار بسته به تغییرات در حالت رانندگی خودرو تنظیم می شود.

عدم وجود اتصال صلب در مبدل گشتاور هم مزایا و هم معایب دارد. مزایا این است که گشتاور به آرامی و بدون پله تغییر می کند، ارتعاشات پیچشی و تکان های منتقل شده از موتور به گیربکس میرا می شوند. معایب، اول از همه، راندمان پایین است، زیرا بخشی از انرژی مفید هنگام "بیل زدن" مایع روغن به سادگی از بین می رود و صرف راندن پمپ گیربکس اتوماتیک می شود که در نهایت منجر به افزایش مصرف سوخت می شود.

اما برای رفع این اشکال، مبدل های گشتاور گیربکس های اتوماتیک مدرن از حالت قفل استفاده می کنند. هنگامی که حالت رانندگی در دنده های بالاتر برقرار می شود، قفل مکانیکی چرخ های مبدل گشتاور به طور خودکار فعال می شود، یعنی شروع به انجام عملکرد مکانیزم کلاچ کلاسیک معمولی می کند. این یک اتصال مستقیم سفت و سخت بین موتور و چرخ‌های محرک را تضمین می‌کند، مانند یک گیربکس مکانیکی. در برخی از گیربکس های اتوماتیک، حالت قفل را می توان در دنده های پایین تر نیز فعال کرد. حرکت با مسدود کردن اقتصادی ترین حالت عملکرد گیربکس اتوماتیک است. و هنگامی که بار روی چرخ های محرک افزایش می یابد، قفل به طور خودکار خاموش می شود.

هنگامی که مبدل گشتاور کار می کند، مایع کار به طور قابل توجهی گرم می شود، به همین دلیل است که طراحی گیربکس های اتوماتیک شامل یک سیستم خنک کننده با رادیاتور است که یا در رادیاتور موتور تعبیه شده است یا به طور جداگانه نصب می شود.

هر گیربکس اتوماتیک مدرن دارای مقررات اجباری زیر در اهرم انتخاب کابین است:

• P – پارکینگ یا قفل پارکینگ: قفل کردن چرخ‌های محرک (با ترمز دستی تعاملی ندارد). همانطور که با "مکانیک"، ماشین در هنگام پارک کردن "با سرعت" رها می شود.
• R - دنده معکوس، دنده معکوس (همیشه فعال کردن آن در حین حرکت ماشین ممنوع بود و سپس طراحی شامل یک قفل مربوطه بود).
• N - حالت انتقال خنثی، خنثی (فعال در هنگام پارک کوتاه یا هنگام بکسل).

• د – درایو، حرکت رو به جلو (در این حالت از کل ردیف دنده جعبه استفاده می شود، گاهی اوقات دو دنده بالاترین قطع می شود).

همچنین ممکن است چند حالت اضافی، کمکی یا پیشرفته داشته باشد. به خصوص:

• L - "پایین"، فعال کردن حالت دنده کم (سرعت کم) به منظور حرکت در شرایط سخت جاده یا خارج از جاده.
• O/D - Overdrive. حالت اقتصادی و حرکت اندازه گیری شده (در صورت امکان، گیربکس اتوماتیک به سمت بالا سوئیچ می کند).
• D3 (O/D OFF) - غیرفعال کردن بالاترین مرحله برای رانندگی فعال. با ترمز واحد قدرت فعال می شود.
• S - چرخ دنده ها تا حداکثر سرعت می چرخند. ممکن است امکان کنترل دستی جعبه وجود داشته باشد.
• گیربکس اتوماتیک نیز ممکن است دارای دکمه خاصی باشد که تعویض دنده بالاتر را در هنگام سبقت ممنوع می کند.

مزایا و معایب جعبه های اتوماتیک

همانطور که قبلا ذکر شد، مزایای قابل توجه گیربکس های اتوماتیک، در مقایسه با گیربکس های دستی، عبارتند از: سادگی و راحتی رانندگی وسیله نقلیه برای راننده: نیازی به فشردن کلاچ نیست و همچنین نیازی به "کار کردن" با تعویض دنده نیست. اهرم این امر به ویژه هنگام سفر در سطح شهر صادق است، که در نهایت سهم زیادی از مسافت پیموده شده خودرو را به خود اختصاص می دهد.

تعویض دنده با گیربکس اتوماتیک نرم تر و یکنواخت تر است که به محافظت از موتور و اجزای رانندگی خودرو در برابر بار اضافی کمک می کند. قطعات مصرفی وجود ندارد (مثلاً دیسک کلاچ یا کابل) و بنابراین از این نظر آسیب رساندن به گیربکس اتوماتیک دشوارتر است. به طور کلی، عمر سرویس بسیاری از گیربکس های اتوماتیک مدرن از عمر گیربکس های دستی بیشتر است.

از معایب گیربکس های اتوماتیک می توان به طراحی گران تر و پیچیده تر از گیربکس دستی اشاره کرد. سختی تعمیر و هزینه بالای آن، راندمان کمتر، دینامیک بدتر و افزایش مصرف سوخت در مقایسه با گیربکس دستی. اگرچه ، الکترونیک پیشرفته گیربکس های اتوماتیک قرن بیست و یکم با انتخاب صحیح گشتاور بدتر از یک راننده باتجربه مقابله می کند. گیربکس های اتوماتیک مدرن اغلب به حالت های اضافی مجهز می شوند که به شما امکان می دهد با یک سبک رانندگی خاص - از آرام گرفته تا "روح" سازگار شوید.

یک نقطه ضعف جدی گیربکس های اتوماتیک عدم توانایی در تعویض دنده تا حد امکان دقیق و ایمن در شرایط شدید - به عنوان مثال، در هنگام سبقت گیری دشوار است. هنگام خروج از برف یا گل و لای جدی، به سرعت دنده های عقب و اول ("در نوسان") را تغییر دهید، در صورت لزوم، موتور را "از فشار دهنده" روشن کنید. باید اعتراف کرد که گیربکس های اتوماتیک عمدتاً برای سفرهای عادی بدون شرایط اضطراری ایده آل هستند. اول از همه، در جاده های شهری. گیربکس های اتوماتیک برای "رانندگی اسپرت" چندان مناسب نیستند (دینامیک شتاب کمی عقب تر از "مکانیک" در ارتباط با یک راننده "پیشرفته" است) و برای مسابقات رالی خارج از جاده (همیشه نمی تواند کاملاً با شرایط تغییر رانندگی سازگار شود).

در مورد مصرف سوخت، در هر صورت برای گیربکس اتوماتیک بیشتر از گیربکس دستی خواهد بود. با این حال، اگر قبلا این رقم 10-15٪ بود، در اتومبیل های مدرن به سطوح ناچیز کاهش یافته است.

به طور کلی استفاده از وسایل الکترونیکی قابلیت های گیربکس های اتوماتیک را به میزان قابل توجهی گسترش داده است. آنها حالت های مختلف عملیات اضافی را دریافت کردند: مانند اقتصادی، ورزشی، زمستانی.

افزایش شدید شیوع گیربکس های اتوماتیک ناشی از ظهور حالت "Autostick" بود که به راننده امکان می دهد در صورت تمایل به طور مستقل دنده مورد نظر را انتخاب کند. هر سازنده نام خود را به این نوع گیربکس اتوماتیک داد: "Audi" - "Tiptronic"، "BMW" - "Steptronic" و غیره.

به لطف الکترونیک پیشرفته در گیربکس های اتوماتیک مدرن، امکان "خودبهسازی" نیز در دسترس قرار گرفته است. یعنی تغییر در الگوریتم سوئیچینگ بسته به سبک رانندگی خاص "مالک". الکترونیک همچنین قابلیت های گسترده ای را برای خود تشخیصی گیربکس اتوماتیک فراهم کرده است. و این فقط به خاطر سپردن کدهای خطا نیست. برنامه کنترل، نظارت بر سایش دیسک های اصطکاک و دمای روغن، به سرعت تنظیمات لازم را در عملکرد گیربکس اتوماتیک انجام می دهد.

طراحی و اصل عملکرد مبدل گشتاور

مبدل گشتاور مکانیزمی هیدرولیکی است که بین موتور و قطار قدرت مکانیکی وسیله نقلیه متصل می شود و به طور خودکار گشتاور ارسالی از موتور را مطابق با تغییرات بار روی شفت محرک تغییر می دهد.

ساده ترین مبدل گشتاور دارای سه پروانه با پره است: چرخ های پمپ و توربین دوار و یک چرخ ثابت - راکتور. چرخ ها معمولاً با ریخته گری دقیق از آلیاژهای سبک وزن و بادوام ساخته می شوند. تیغه های شانه منحنی ساخته شده اند. از داخل، تیغه‌های چرخ توسط دیواره‌های گرد بسته می‌شوند و یک حفره حلقوی کوچک از مقطع دایره‌ای با قطر کوچک (توروس) در داخل چرخ‌ها تشکیل می‌دهند. چرخ های نزدیک با تیغه ها یک حفره حلقوی بسته در اطراف محیط تشکیل می دهند که در آن مایع کار (روغن ویژه) ریخته شده در مبدل گشتاور در گردش است.

چرخ پمپ به محفظه (روتور) و از طریق آن به میل لنگ موتور متصل می شود. چرخ توربین از طریق شفت محرک به انتقال قدرت وسیله نقلیه متصل می شود. راکتور به طور ثابت روی یک بوش متصل به میل لنگ نصب شده است. روتور مبدل گشتاور با پروانه های قرار گرفته در آن بر روی یاتاقان های داخل یک میل لنگ بسته نصب می شود.

برای اینکه روغن دائماً حفره کار چرخ ها را پر کند و همچنین برای اهداف خنک کننده، در حین کار مبدل گشتاور، روغن به طور مداوم از مخزن روغن توسط یک پمپ دنده به داخل حفره کار چرخ ها پمپ می شود و به عقب تخلیه می شود. به مخزن

در حین کار مبدل گشتاور، روغن پمپ شده به داخل حفره کاری چرخ ها توسط پره های چرخ پمپ دوار گرفته می شود، با نیروی گریز از مرکز به محیط بیرونی پرتاب می شود، روی پره های چرخ توربین 3 می افتد و به دلیل فشار ایجاد شده، آن را همراه با شفت محرک به حرکت در می آورد. سپس روغن وارد پره های یک چرخ راکتور ثابت می شود که جهت جریان سیال را تغییر می دهد و سپس دوباره وارد چرخ پمپ می شود و به طور مداوم در یک دایره بسته از حفره داخلی پروانه ها گردش می کند (همانطور که با فلش ها نشان داده شده است). و شرکت در چرخش کلی با چرخ ها.

وجود یک چرخ راکتور ثابت، که پره‌های آن طوری قرار گرفته‌اند که جهت جریان مایع عبوری از آن را تغییر می‌دهند، به ظاهر شدن نیروی معینی بر روی پره‌های راکتور کمک می‌کند و باعث می‌شود که گشتاور واکنشی به وجود بیاید. مایع روی پره های چرخ توربین علاوه بر گشتاوری که از چرخ های پمپ به آن منتقل می شود.

بنابراین، وجود یک راکتور امکان به دست آوردن گشتاوری بر روی محور چرخ توربین را می دهد که با گشتاور منتقل شده توسط موتور متفاوت است.

هرچه چرخ توربین در مقایسه با چرخ پمپ کندتر بچرخد (به عنوان مثال، با افزایش بار خارجی وارد شده به محور چرخ توربین)، پره های راکتور به طور قابل توجهی جهت جریان مایع عبوری از آن را تغییر می دهند و بیشتر می شود. گشتاور اضافی از راکتور به چرخ توربین منتقل می شود که در نتیجه گشتاور بر روی شفت آن افزایش می یابد.

برنج. 1. طرح ها و ویژگی های مبدل های گشتاور: الف - تک مرحله ای. ب - پیچیده

خاصیت مبدل‌های گشتاور برای تغییر (تبدیل) خودکار نسبت گشتاور روی شفت‌ها بسته به نسبت سرعت روی درایو و محورهای محرک (و در نتیجه بر میزان بار خارجی) ویژگی اصلی آنها است. بنابراین، عملکرد مبدل گشتاور مشابه عملکرد یک گیربکس با تغییر خودکار نسبت‌های دنده است.

شاخص های اصلی مشخص کننده خصوصیات مبدل گشتاور عبارتند از: نسبت گشتاورها بر روی محورهای محرک و محرک که توسط نسبت تبدیل تخمین زده می شود. نسبت چرخش در محورهای محرک و محرک که توسط نسبت دنده تخمین زده می شود و بازده مبدل گشتاور.

تغییر در نشانگرهای اصلی مبدل گشتاور بسته به تعداد دورهای محور محرک یا بسته به مقدار نسبت دنده i را می توان در قالب نموداری به نام مشخصه خارجی مبدل گشتاور ارائه کرد.

همانطور که از مشخصات خارجی می توان دید، با کاهش تعداد دورهای محور محرک u و کاهش نسبت دنده، گشتاور M2 با افزایش متناظر در نسبت تبدیل K به طور قابل توجهی افزایش می یابد. به دلیل اضافه بار قابل توجه متوقف می شود، گشتاور M2 روی شفت محرک و بر این اساس، نسبت تبدیل K به حداکثر مقدار خود می رسد. این جریان گشتاور M2 به ماشینی که مبدل گشتاور بر روی آن نصب شده است، توانایی تطبیق خودکار با بارهای متغیر و غلبه بر آنها را می دهد و جایگزین عمل گیربکس می شود.

اگر تغییر بار و گشتاور M2 روی شفت محرک بر مقدار گشتاور موتور Mx و تعداد دورهای آن px تأثیر بگذارد و در نسبت‌های مختلف دنده تغییر کند، در این صورت چنین مبدل گشتاوری بر خلاف مات، شفاف نامیده می‌شود. مبدل گشتاور، که در آن بار خارجی تغییر می کند، روی حالت کار موتور تأثیر نمی گذارد.

در خودروهای سواری عمدتاً از مبدل های گشتاور شفاف استفاده می شود زیرا در حضور موتور کاربراتوری باعث ایجاد کشش و کیفیت اقتصادی بهتر خودرو در هنگام شتاب گیری می شود و به دلیل کاهش تعداد دورهای آن در هنگام کار موتور باعث کاهش صدا در هنگام کارکرد موتور می شود. شروع می شود.

در کامیون هایی با موتورهای دیزلی از مبدل های گشتاور کم شفاف استفاده می شود.

راندمان مبدل گشتاور، همانطور که از مشخصات مشخص می شود، در حالت های مختلف کارکرد ثابت نمی ماند و زمانی که محور محرک کاملاً ترمز می شود تا حداکثر مقدار معینی از صفر تغییر می کند و در صورت کامل شدن شفت محرک دوباره به صفر می رسد. تخلیه شده است.

حداکثر مقدار بازده برای طرح های مبدل گشتاور موجود بین 0.85-0.92 است.

ماهیت در نظر گرفته شده تغییر در راندمان مبدل گشتاور محدوده عمل آن را با تلفات کم توان و مقادیر بازده رضایت بخش محدود می کند.

معیار اصلی که کارایی مبدل گشتاور را بهبود می بخشد و محدوده عملیاتی آن را در مقادیر بازده مطلوب افزایش می دهد، ترکیبی از ویژگی های مبدل گشتاور و کوپلینگ سیال در یک مکانیسم است. به چنین مبدل های گشتاور مبدل های گشتاور پیچیده می گویند.

یکی از ویژگی های طراحی مبدل گشتاور پیچیده (شکل 308، b) این است که راکتور موجود در آن به طور محکم به یک بوش ثابت 6 ثابت نشده است، بلکه بر روی یک چرخ آزاد نصب شده است.

هنگامی که تعداد دورهای محور محرک به طور قابل توجهی کمتر از تعداد دورهای محور محرک است، که مربوط به افزایش بار روی محور محرکه است، جریان سیال که از چرخ توربین خارج می شود، از عقب به پره های راکتور برخورد می کند (نسبت به جهت چرخش) سمت. در عین حال، تلاش برای چرخاندن چرخ در جهت مخالف چرخش عمومی، جریان ایجاد شده توسط نیرو، راکتور را بدون حرکت روی چرخ آزاد می‌بندد. هنگامی که راکتور ساکن است، کل سیستم به عنوان مبدل گشتاور عمل می کند و تبدیل لازم گشتاور را فراهم می کند و به غلبه بر بارهای متغیر کمک می کند.

با کاهش بار روی محور محرک و افزایش قابل توجه تعداد دورهای چرخ توربین، جهت جریان سیال که از پره‌های توربین می‌آید تغییر می‌کند و سیال به سطح جلویی پره‌های راکتور برخورد می‌کند. تا آن را در جهت چرخش عمومی بچرخانید. سپس چرخ آزاد، گوه زدن، راکتور را آزاد می کند و شروع به چرخش آزادانه در همان جهت چرخ پمپ می کند. در این حالت به دلیل عدم وجود تیغه های ثابت در مسیر جریان سیال، تبدیل (تغییر) لحظه متوقف می شود و کل سیستم مانند یک کوپلینگ سیال عمل می کند.

در نتیجه ترکیب در یک مکانیسم خصوصیات مبدل گشتاور و کوپلینگ سیال که بسته به نسبت سرعت درایو و محورهای محرک اعمال می شود، مشخصه مبدل گشتاور یکپارچه ترکیبی از ویژگی های مبدل گشتاور و کوپلینگ سیال.

تا نسبت سرعت درایو و محورهای محرک که با نسبت دنده تقریباً 0.75-0.85 تعیین می شود، یعنی تا لحظه ای که شفت محرک به دلیل بار وارد شده به آن کندتر از محور محرک می چرخد، مکانیسم کار می کند. به عنوان مبدل گشتاور با جریان بازده قانون متناظر، هنگامی که تعداد دورهای محور محرک افزایش می یابد، زمانی که نیاز به تبدیل گشتاور به دلیل افت بار از بین می رود، مکانیسم با قانون مربوطه به حالت عملیات کوپلینگ سیال تغییر می کند. جریان راندمان و افزایش آن پس از تخلیه کامل به مقادیر 0.97-0.98.

بنابراین، با یک مبدل گشتاور یکپارچه، محدوده عملکرد یک مکانیسم با مقادیر راندمان بالا به طور قابل توجهی گسترش می یابد، در نتیجه بازده عملیاتی خودرو افزایش می یابد، که مزیت اصلی مبدل گشتاور یکپارچه است.

برای گسترش بیشتر دامنه مقادیر بازده بالا و حفظ خواص تبدیل خوب، مبدل های گشتاور پیچیده با دو راکتور استفاده می شود که در یک توالی مشخص خاموش می شوند.

مبدل گشتاور با یک چرخ توربین تک مرحله ای نامیده می شود. از مبدل های گشتاور نیز استفاده می شود که دارای دو چرخ توربین با راکتورهای خاص خود هستند که باعث افزایش خاصیت تبدیلی مبدل گشتاور می شود که در این حالت به آن دو مرحله ای می گویند.

حداکثر مقدار نسبت تبدیل برای اکثر مبدل های گشتاور که در طراحی چندان پیچیده نیستند (تک مرحله ای) معمولاً از 2.0-3.5 تجاوز نمی کند.

دسته: - شاسی بلند خودرو

مبدل گشتاور- این جزء خارجی گیربکس اتوماتیک است کهانتقال گشتاور از موتور به گیربکس برای شتاب گیری کار می کندبا استفاده از دو توربین در حال چرخش در روغن، رانده و رانده)و میرایی (و تبدیل) گشتاور از موتور.

مبدل گشتاور اغلب با نام پیشین خود خوانده می شود: "کوپلینگ مایع"، زیرا موتور را مانند یک کلاچ (کلاچ) به گیربکس متصل می کند. با قفل کردن کلاچ کلاچ، مبدل گشتاور خاموش می شود و گشتاور را به طور مستقیم و بدون افت قدرت منتقل می کند.

در زبان عامیانه صنعتگران، مبدل گشتاور نامیده می شود. شیرینی شیرینی پزی".

مبدل گشتاور اگرچه خارج از طراحی گیربکس اتوماتیک قرار گرفته است بخشی از گیربکس، زیرا توسط یک واحد هیدرولیک از طریق یک سیستم انتقال هیدرولیک مشترک کنترل می شود. و نقص های آن مستقیماً بر عملکرد پمپ روغن ، واحد هیدرولیک و منبع کل جعبه تأثیر می گذارد ، زیرا (جزئیات بیشتر - ).

توابع مبدل گشتاور:

هنگام شتاب گیری ناگهانی و ترمز موتور مراقب گیربکس باشید. (این کار توسط دمپر و سیال هیدرولیک بین توربین ها انجام می شود)

افزایش گشتاور. نام خود "تبدیل گشتاور" یامبدل گشتاور به این دلیل رخ داد که در طول شتاب به دلیل کاهش چند برابری سرعت چرخش در شفت خروجی، گشتاور تقریباً 2 برابر افزایش می یابد.هرچه سرعت بیشتر باشد (و شتاب کمتر)، این ضریب کمتر است.

علائم خرابی مبدل گشتاور

مبدل گشتاور "اسپویلر" اصلی و "گرم کننده" اصلی گیربکس، یکی از اولین اجزای گیربکس اتوماتیک است که عمر مفید خود را قبل از تعمیر اساسی تمام می کند. انسدادها فرسوده می شوند (اغلب به صورت ناهموار - که منجر به ارتعاش می شود)، شروع به کثیف شدن و گرم شدن بیش از حد روغن می کنند، دریچه های بدنه سوپاپ را مسدود می کنند که به این دلیل روغن کافی به بسته های کلاچ نمی رسد که منجر به خرابی گیربکس اتوماتیک می شود. اگر تعویض کلاچ قفل مبدل گشتاور فرسوده را به تعویق بیندازید، ممکن است مشکلاتی مانند گرم شدن بیش از حد توپی، ارتعاشات شفت خروجی، که باعث ایجاد لینک بعدی مشکلات می شود، ظاهر شود. پمپ روغن. و پمپ "قلب" دستگاه است که روغن را به "مغز" () و "بازوها و پاها" (بسته های کلاچ) گیربکس اتوماتیک پمپ می کند. "علائم بیماری" انتقال خودکار با جزئیات بیشتر توضیح داده شده است.

در هنگام تعمیر موتور توربین گاز چه کاری انجام می شود؟

تعمیر مبدل گشتاور معمولی (حداقل) شامل موارد زیر است: "باز کردن" درز محفظه، بازرسی و تمیز کردن/شستشوی قطعات، تعویض کلاچ کلاچ، مهر و موم روغن، مونتاژ و جوشکاری درز محفظه.

برای جدا کردن دستگاه، لازم است جوش مونتاژ در امتداد استوای موتور توربین گاز بر روی دستگاه تراش بریده شود و تنها پس از کاهش فشار، تشخیص و تعویض مواد مصرفی انجام شود. در زیر کار روی مونتاژ مجدد این واحد آورده شده است.

دستگاه برای مبدل های گشتاور

هیدروترانسفورماتور انجام می دهد هیدراکلاچ ویکال بین موتور و گیربکس اتوماتیک.بر خلاف مکانیکیکلاچ در گیربکس دستی، موتور توربین گاز گشتاور را از محور محرک به محور محرک منتقل می کند.از طریق اصطکاک مکانیکی کلاچ ها و از طریق فشار روغن هیدرولیک. مثل باد که بال های آسیاب را می چرخاند. این روش انتقال گشتاور (از طریق روغن) به شما امکان می دهد تا عملکرد مهم "جاذب ضربه" را انجام دهید - محافظت از جعبه در برابر بارهای اوج. مثال های متعدد به وضوح ساختار و اصل عملکرد موتورهای توربین گازی را توصیف می کند. ویدئو. هنگامی که سرعت چرخش شفت های ورودی و خروجی برابر است (و این از نظر ساختاری در سرعت 60-70 کیلومتر در ساعت رخ می دهد)، مسدود شدن مکانیکی موتور توربین گاز فعال می شود. با کمک آستر اصطکاکی پیستون قفل، چرخش روغن متوقف شده و محورهای ورودی و خروجی موتور توربین گاز مسدود شده و موتور و گیربکس مستقیماً متصل می شوند. در این حالت مبدل گشتاور خاموش می شود و به صورت مکانیکی 100% چرخش را بدون از دست دادن منتقل می کند. مشابه فشار دادن پدال کلاچ در گیربکس دستی. هنگامی که موتور توربین گاز کار می کند، انرژی جنبشی موتور را صرف مخلوط کردن روغن و در نتیجه در حرارتاصطکاک آن و در لحظه مسدود شدن، کلاچ اصطکاکی دیسک فولادی - آستر و اصطکاک را لمس می کند. گرد و خاکوارد روغن می شود این دو عملکرد جانبی موتور توربین گاز اصلی ترین مشکلاتی هستند که بر سلامت گیربکس اتوماتیک تأثیر منفی می گذارند.

بازده مبدل گشتاور

میانگین راندمان گیربکس های اتوماتیک 3 و 4 سرعته معمولی قرن بیستم در حالت رانندگی در شهر بین 75 تا 85 درصد بود. و موتور توربین گازی به طور خودکار با سرعت تقریباً خاموش می شود. 60 کیلومتر در ساعت. در لحظه فعال شدن اینترلاک مکانیکی، راندمان این واحد بلافاصله به 100% افزایش می یابد. مشابه یک کلاچ گیربکس دستی بسته. اما در حالی که روغن دوار بار را از موتور به گیربکس منتقل می کند، راندمان این واحد به شدت کاهش می یابد. هر چه کلاچ قفل سریعتر بسته شود و دوره عملکرد توربین های گازی کوتاهتر باشد، میانگین وزنی راندمان دستگاه بیشتر می شود و مصرف سوخت و گرمایش روغن کمتر می شود. در قرن 21 برای همه 6 و 8گیربکس های اتوماتیک مرحله ای، با شروع استفاده از رایانه داخلی و (رگولاتورهای الکتریکی)، میانگین وزنی راندمان مبدل گشتاور به رکورد 94-95٪ رسید. بهینه سازی به دلیل این واقعیت حاصل می شود که کلاچ قفلی با لغزش برای شتاب گیری در اسرع وقت درگیر می شود (گاهی اوقات قبلاً از سرعت دوم - ترک کرد) و در زمانی که سرعت کاهش می یابد تا حد امکان قفل آن باز می شود. تقریباً به حالت اسپرت پدال کلاچ در گیربکس دستی نزدیک می شود. که منجر به سایش سریع کلاچ قفل می شود.

لغزش کلاچ قابل تنظیم

"حالت لغزش کنترل شده" کلاچ قفل زمانی است که کلاچ (یا چندین مورد از آنها - طبق روش معرفی شده) که توسط یک کامپیوتر دقیق تنظیم شده کنترل می شود، توسط فشار روغن به اندازه ای از محفظه فشار داده می شود که یک لایه نازک روغن در شکاف بین آنها باقی می ماند، به اندازه کافی بزرگ برای لغزش و حذف دما از سطوح، و به اندازه ای نازک که باعث چرخش محور محرکه شود. به نظر می رسد یک کلاچ خشک در هنگام شتاب گیری تهاجمی با گیربکس دستی یا مانند ترمز کنترل شده چرخ ها توسط لنت ترمز می لغزد. بنابراین، کلاچ قفل، همراه با پروانه های توربین، محور انتقال را می چرخاند. عملیات ترکیبی شتاب مکانیکی و هیدرولیکی. برنامه نویسان برخی سازندگان این نیرو را به گونه ای تنظیم کرده اند که در حالت های شتاب "اسپرت" تا 80 درصد نیروی رانش از کلاچ و 20 تا 30 درصد باقی مانده از کل شتاب گیری توسط روغن و توربین ها انجام می شود. این افزایش راندمان، اگرچه مصرف سوخت و گرمایش روغن را کاهش می دهد، اما منجر به آلودگی روغن به محصولات سایش از خود کلاچ می شود. لازم به ذکر است که این یک گزینه اضافی برای عملکرد موتور توربین گاز است. اگر پدال گاز را به آرامی فشار دهید، "حالت لغزش" روشن نمی شود و توربین ها و روغن "ابدی" به میزان بیشتری کار می کنند. و کلاچ در این حالت کار می تواند 300-400 تن کیلومتر دوام بیاورد. اگر قبلاً خودرو توسط جریان روغن بین پروانه‌های توربین شتاب می‌گرفت و کلاچ قفل فقط در انتها قبل از مسدود شدن کمی کمک می‌کرد، در موتورهای توربین گازی قرن بیست و یکم به طور فزاینده‌ای این کلاچ‌های "لغزش" هستند که سرعت را تسریع می‌کنند. ماشین و توربین ها فقط کمک می کنند. این ایده مرسدس است - برای انتقال بیشتر کار به کلاچ در پله های مدرن. بنابراین، یک تغییر انقلابی در اصل عملکرد کلاچ ایجاد شد. اگر کلاچ های قرن بیستم در حالت "روشن-خاموش" کار می کردند (کلاچ تا حد امکان به طور خلاصه و با ضربه درگیر می شد تا سرعت تعویض دنده را افزایش دهد) ، نسل های جدید کلاچ های توربین گاز شروع به کار کردند. در حالت "رگولاتور"، مانند لنت های ترمز یک چرخ. () این منجر به ویژگی های زیر شد: 1. مواد آستر بارگذاری شده دیگر مانند پوشش های اصطکاک ابدی کاغذی 4 ملات "تنبل" نیست، بلکه - ترکیبات "پرانرژی" گرافیت که با مقاومت در برابر سایش و دما مشخص می شود و مهمتر از همه، "چسبندگی" (ترک کرد).این "چسبندگی" آستر است که اجازه می دهد تا گشتاورهای دیوانه کننده موتور خروشان به چرخ ها منتقل شود. و به عنوان روی دیگر سکه، این ریز ذرات فوق‌العاده مقاوم و فوق‌چسب که به دلیل اصطکاک چندین ماهه از کلاچ جدا شده‌اند، همراه با روغن و «اسپری» حرکت می‌کنند و به همه مکان‌های نامناسب جوش داده می‌شوند و با چسب شروع می‌شوند. قطعات مبدل گشتاور، پایان دادن به قرقره ها و کانال ها و غیره. 2. کلاچ نیمه فرسوده موتور توربین گاز، تماس را کمتر و کمتر به طور قابل پیش بینی حفظ می کند و مهمتر از همه، ارتعاش می کند، بدنه دونات و خود روغن را بیشتر گرم می کند. اما کامپیوتر نمی فهمد که کلاچ فرسوده شده و فشار روی آن را افزایش می دهد که منجر به تسریع گرمای بیش از حد و سایش نهایی آستر به لایه چسب می شود. در وهله اول در تعمیر، دونات های 5HP19 با اختلاف زیادی قرار دارند، که تقریباً همیشه با یک هاب پیلوت بیش از حد گرم شده برای تعمیر می آیند. سمت راست) . به منظور برش این بخش از آهن سازه و جوش یک هاب جدید، هر سرویس موتور توربین گاز دارای تجهیزات جوشکاری ویژه است. یک کار کاملا ظریف و مسئولیت پذیر. 2A. ناخوشایندترین چیز در مورد کلاچ فرسوده، بقایای آن است، یعنی لایه چسب،که روی آن روکش به فلز چسبانده شده است. این ذرات چسب کلاچ اصطکاکی هستند که برای بدنه سوپاپ و دریچه های قرقره مضر هستند. خوب، و البته یک فیلتر. خاک به این قطره های داغ چسب می چسبد که به مهم ترین مکان ها می ریزند و کانال ها را مسدود می کنند. بنابراین، توسعه دهندگان بدنه سوپاپ و شیر برقی با اشک از رانندگان التماس می کنند که پوشش مبدل گشتاور را به موقع، بدون اینکه منتظر سایش نهایی آن باشند، تغییر دهند. 3. روغن بیش از حد گرم شده توسط "دونات" (بیش از 140 درجه) در چند ساعت از این جوشاندن باعث از بین رفتن لاستیک روغن بند و مهر و موم و همچنین بقایای کلاچ های اصطکاکی می شود. پایه سلولزی زغال شده است). و اگرچه در گیربکس های 6 سرعته اتوماتیک جدید تولید کنندگان آلمانی و آمریکایی، به جای پوشش اصطکاکی چسبانده شده به بدنه پیستون، آنها شروع به استفاده از دیسک های اصطکاک واقعی مبتنی بر کربن کردند (نگاه کنید به. سمت چپ بالاتر) کلاچ بیش از حد گرم شده دوام بیشتری دارد، اما کثیفی ناشی از آن بسیار تهاجمی تر از نسل قبلی "کاغذی" است. بنابراین، تعویض برنامه‌ریزی‌شده کلاچ‌های مبدل گشتاور به کار معمولی اجباری در گیربکس‌های اتوماتیک مرسدس و ZF 6HP26/28 تبدیل شده است.

مبدل گشتاور چگونه پیر می شود؟

1. اگر آستر به طور ناهموار فرسوده شود و لرزش با سرعت 50-70 کیلومتر شنیده شود، این امر هم خود "دونات" و هم مهر و موم روغن و پمپ روغن را از بین می برد. و یک پمپ خراب شبیه مشکلات قلب و عروق خونی است که فشار کافی به "مغز" وارد نمی کند و باعث زوال عقل پیری می شود. 2. اگر آستر تا صفر فرسوده شده باشد (و این می تواند از 100 tkm تا 250-... tkm اتفاق بیفتد) ، کلاچ با لایه چسب شروع به "آهسته شدن" می کند و نفوذ این چسب به " عروق هیدرولیک مغز منجر به سکته مغزی و مشکلات سوئیچینگ می شود. اگر به موقع متوجه این موضوع شدید، باز هم می‌توانید بدنه سوپاپ را تعمیر کنید، اما اگر یک یا دو ماه رانندگی کنید، گرد و غبار ساینده به این پوشش چسبنده می‌چسبد، که بدنه قرقره‌ها را تا حد یک کاما می‌خورد: قابل تعمیر نیست.» , تغییر دادن". 3. زمانی که لایه چسب فرسوده شد و پیستون فلز را روی فلز ترمز کرد، آنگاه علاوه بر افزایش مصرف سوخت و کاهش قدرت گشتاور انتقالی به چرخ ها، گرمایش بیشتر روغن آغاز می شود. و سپس سایش تا حدی از چنین ارتعاشاتی رخ می دهد که این شرایط ایجاد می شود: "تغییر - قابل تعمیر نیست". و در این مورد، به جای 7 tr معمول برای تعمیر یک دونات، هزینه ها بلافاصله به طور قابل توجهی افزایش می یابد. علاوه بر این، در "دونات" سطوح توربین ها و محفظه ها به مرور زمان به دلیل ایجاد پلاک صافی خود را از دست می دهند، همانطور که کف کشتی با پوسته ها رشد می کند. سمت راست). کیفیت سطوح داخلی موتورهای توربین گازی به طور مستقیم بر: مشخصات دینامیکی شتاب و افت توان ( تصور کنید که چگونه سرعت یک اسکله با کف تمیز نشده کاهش می یابد) برای گرم کردن روغن، ( هیدرودینامیک بدتر قطعات روغن را سریعتر داغ می کند) عدم تعادل توربین ها و ظهور ارتعاشاتی که باعث از بین رفتن بوشینگ ها و آب بندی واحد مجاور - پمپ روغن می شود. (هنگامی که یک شبه یخ روی لبه آن تشکیل می شود تعادل چرخ چگونه تغییر می کند) برای آلودگی روغن به دلایل فوق، برای مصرف بیش از حد سوخت، و بنابراین، در حال حاضر تعمیر مبدل گشتاور از یک محفظه تیز، یک عملیات معمولی مانند تعویض روغن موتور تلقی می شود که باید برای تعویض کلاچ نیمه پاک شده و بازیابی تمام اتصالات انجام شود. تمیز کردن این رسوبات کربن با استفاده از مایعات بدون جداسازی یک امید بیهوده است. شستشوی مبدل گشتاور بدون باز کردن آن یک سرگرمی برای مشغول کردن یک ذهن ناآرام است. شستشو با حلال ها می تواند منجر به عدم تعادل نهایی چرخ ها و آسیب رساندن به آسترها و آب بندی ها شود.

مبدل های گشتاور قرن 21، نقاط ضعف.

آسترهای اصطکاکی/کلاچ اصطکاکی GDT مبدل های گشتاور جدید برای خودروهای 6+ سرعت دارای دو حالت کار هستند: 1. آرام. هنگامی که پدال گاز خودرو را تقریباً در یک سوم اول حرکت شتاب می دهد. سپس جفت توربین خوب قدیمی با استفاده از گرداب روغن بارگذاری می شود و کلاچ های موتور توربین گازی در لحظه یکسان سازی سرعت (تقریباً 60 کیلومتر در ساعت) چرخش هر دو شفت با یک کلاچ سریع وصل می شوند. 2. تهاجمی / اسپرتحالت هنگامی که پدال گاز در یک سوم آخر فشار داده می شود - در کف. سپس کلاچ های قفل موتور توربین گاز وارد عمل می شوند و توربین های هیدرولیک را کنار می زنند و می لغزند و گشتاور موتور خروشان را به چرخ ها منتقل می کنند. منطقه این کلاچ های "لغزی" موتور توربین گاز و نیروی کشش موتور را تصور کنید! مواد این کلاچ گرافیت (یا کولار) نوآورانه بارها اصلاح شده است (روغن ذخیره و بدنه سوپاپ) و اکنون انواع مختلفی دارد: HTE، HTS، HTL، XTL... جدول سمت چپ را ببینید) برای گشتاورهای مختلف، تنظیمات مختلف کامپیوتر و برای درایورهای مختلف... کلاچ قفل کننده معمولاً اولین چیزی است که در اکثر انواع مبدل های گشتاور مصرف می شود.

چه چیزی در مبدل های گشتاور فرسوده می شود؟ (کلاچ قفل کن مبدل گشتاور)

مشکلات موتورهای توربین گاز را می توان به صورت یک هرم نشان داد:

شایع ترین دلیلی که باعث نیاز به تعمیر مبدل های گشتاور (پایین هرم) می شود سایش پوشش اصطکاک پیستون قفل موتور توربین گاز - ترمز . (سمت راست)

در طول تعمیرات، آستر قدیمی برداشته می شود، محل نصب از هر گونه چسب باقی مانده پاک می شود و یک آستر اصطکاکی کلاچ جدید روی آن چسبانده می شود. این شبیه به تعویض کلاچ در خودرو با گیربکس دستی است.

بدون این آستر یا کار با کلاچ "خورده"، مبدل گشتاور ممکن است به خوبی عملکردهای اصلی شتاب را انجام دهد و تعداد کمی از افراد متوجه تفاوت در تاخیر قفل یا عملکرد غیرعادی کلاچ یا گرم شدن بیش از حد روغن و حتی بیشتر از آن روغن می شوند. آلودگی. و بسیاری مایلند تا ماه ها افزایش مصرف سوخت را تحمل کنند تا گیربکس اتوماتیک را به پزشکان ندهند - اگر آن را "شفا" کنند چه؟

اما اگر آستر به موقع تعویض نشد، پس:

1. فرسوده و کنده شده اصطکاک و باقی مانده چسب به خط می افتند و نمرهکانال ها("مغز")، منجر به یک واکنش زنجیره ای گرسنگی نفت - گرمایش - سایش - احتراق کوپلینگ ها، توپی ها و بوش ها می شود.

2. کلاچ قفل کننده طاس را لغزش دهید بیش از حد گرم می شودبدنه و روغن، که منجر به مشکلات متعددی در برق (سنسور و) و کلاچ می شود.

3. کلاچ طاس که با کلاچ غیر یکنواخت خورده می لغزد، هنگام مسدود شدن شروع به ارتعاش می کند و با این ارتعاشات واحدهای مجاور آب بند روغن و بوش های پمپ را می شکند. و این ارتعاشات منجر به تسریع می شود پیری سخت افزار".

4. کثیفی و سایش ناهموار باعث آسیب به توربین ها می شود و با جدا شدن یک قطعه فلز، پره های هر 3 چرخ مانند بهمن در این آسیاب شروع به فرو ریختن می کنند. این معمولاً با ساییدن، کوبیدن و سایر صداهای ناخوشایند همراه است.

اگر تعمیرات را به موقع شروع کنید، می توانید موتور توربین گاز اصلی خود را بسیار ارزان ذخیره کنید. اما بیشتر اوقات باید به دنبال یک جایگزین گران قیمت باشید.

مهر و موم و واشر

بعد از کلاچ های این هرم سایش موتورهای توربین گازی عبارتند از: مهر و موم روغن(چرخ پمپ، ...) به دلیل فرسودگی و پیری مواد (سمت چپ)، و مهر و موم.

هزینه تعمیر مبدل گشتاور متوسط ​​چقدر است؟

حداقل مقدار کار با بازرسی و تعویض مواد مصرفی اجباری به طور متوسط ​​هزینه های ... "" .

در طول فرآیند عیب‌یابی، تکنسین‌ها می‌توانند کارهای دیگری را که باید انجام شود شناسایی کنند. چه اتفاقی به ندرت می افتد اگر موتور توربین گاز به "جنگ" تبدیل نشود. اینجا: - .

مشکلات نادرتر مبدل گشتاور:

• تیغه های چرخ شکسته . (اغلب اتفاق نمی افتد، اما منجر به خرابی موتور توربین گاز می شود). فقط پس از باز شدن مشخص می شود.
• گرمای بیش از حد و تخریب هاب، پس از بازرسی قابل توجه است .
• باز کردن قفل کلاچ اوررانینگ ,
• کامل پارازیتکلاچ بیش از حد; (اغلب اتفاق نمی افتد، بررسی کنید)
• تعویض بلبرینگ های سوزنی فرسوده. (اغلب اتفاق نمی افتد، اما زمانی که آنها شکسته می شوند، خود موتور توربین گاز از بین می رود، بررسی کنید)
• جایگزینی یک هاب سوخته که چرخش را به گیربکس منتقل می کند. ( بالاتر)

برای تعمیر مبدل های گشتاور، تجهیزات تراشکاری یا جوشکاری معمولی کارخانه کافی نیست. طول عمر این واحد مجتمع AT به کیفیت و دقت پردازش بستگی دارد و همه اینها مستلزم سازماندهی یک کارگاه تخصصی، تامین قطعات یدکی و مواد مصرفی و تجربه گسترده متخصصان - یک سیستم تجاری جداگانه است.

موتورهای توربین گازی تعمیر شده دارای کمترین درصد نقص ممکن هستند و به عنوان یک قاعده هنوز تا 70-80٪ عمر اولیه خود دوام می آورند. وهمیشهبه نظر می رسد تعمیر ارزان تر از جایگزینی موتور توربین گاز است. اگرچه در یک مورد ازصد هزاران نفر، معلوم می شود که جایگزینی یک موتور توربین گازی آسیب دیده با موتور دست دوم ارزان تر از تعمیر است.

نیازی به متقاعد کردن شخصی که قبلاً یک بار دستگاهی را تعمیر اساسی کرده است در مورد نیاز به تعمیر به موقع موتور توربین گاز متقاعد کنید.

لیست معمولی آثاربا توجه به تعمیر موتور توربین گاز محبوب 5HP19، هزینه آن 7-8 هزار روبل است. و چیزی شبیه این به نظر می رسد:

در موارد نادر، پس از باز کردن موتور توربین گاز، مشخص می شود که لازم است نه مواد مصرفی، بلکه قطعات تعویض شوند، در این حالت مدیر تماس می گیرد و کار و هزینه تعمیرات را هماهنگ می کند.

فروشگاه ATP پس از پذیرش،

عیب یابی/تعمیر با مشتری تماس می گیرد، نقص ها و مواد مصرفی جایگزین شده را گزارش می دهد،

برای پرداخت فاکتور صادر می کند و پس از دریافت وجه آن را به شرکت حمل و نقل پس می فرستد.

(در اکثر موارد تعمیر استاندارد است، همانطور که در بالا توضیح داده شد)

.

علائم خرابی موتور توربین گاز را می توان یافت -.

نشانه رسمی سایش کلاچ کلاچ موتور توربین گاز یا گرم شدن بیش از حد توپی و همراه با آن خود پمپ است. نشت روغن از طریق مهر و موم پمپ.

در مراحل بعدی و جدی تر بیماری HDT، علائم زیر رخ می دهد:

ارتعاشات و صداهای خارجی

هنگام تعویض دنده، به خصوص در حدود 60-70 کیلومتر در ساعت، تکان می خورد - یا پس از افزایش سرعت، کشیدن متوقف می شود یا قبل از آن برای مدت طولانی غیرعادی می کشد و غیره.

افزایش مصرف سوخت، گرم شدن بیش از حد روغن (علائم غیر مستقیم)

بدون تجهیزات ویژه، تشخیص دقیق ساییدگی کلاچ توربین گاز، که اغلب علت خرابی بدنه شیر انتقال اتوماتیک و در نتیجه خود گیربکس است، عملا غیرممکن است.

هرچه ماشین قدرتمندتر باشد، میانگین عمر موتور توربین گاز قبل از تعمیرات اساسی کمتر است. و اگر بعد از 150 tkm (و برای خمپاره های 4 غیر قابل تخریب - بعد از 250 tkm) مهر و موم پمپ شروع به نشت کرد، وقت آن است که بدهی خود را به اسب خود بازپرداخت کنید و یک تعمیر اساسی انجام دهید.

آیا امکان بازیابی، تمیز کردن یا شستشوی مبدل گشتاور وجود دارد؟

پاسخ احتمالاً ناخوشایند خواهد بود، اما تنها پاسخ خیر است، هیچ کس تا به حال موفق به بازگرداندن مبدل گشتاور بدون باز کردن آن نشده است. امکان شستن آن وجود داشت اما این روش تعمیر به جای تمیز کردن و آبکشی زیرسیگاری شبیه به مبارزه با بو در ماشین با نصب خوشبو کننده است.

هنگام "خوددرمانی" چه کارهایی نباید انجام داد:

قطعاً ریختن حلال های مختلف در مبدل گشتاور توصیه نمی شود. حلال ها علاوه بر رسوبات روغن و کربن، آب بندی های لاستیکی را نیز حل می کنند که منجر به مرگ سریع اجزا و پایان عمر موتور توربین گاز می شود. و آنها ترکیب چسب کلاچ را که از پیستون به طور مساوی در تمام قسمت های چرخان توزیع می شود، حل نمی کنند. خود درمانی یک سرگرمی است که برای آن باید بیش از یک تعمیر اساسی معمولی از شخصی که هر روز این کار را انجام می دهد، هزینه کنید.

در زیر آمار مقایسه ای (برای سال 2012) در مورد محبوبیت مبدل های گشتاور آورده شده است در حال تعمیر:

اصل عملکرد گیربکس اتوماتیک "اتوماتیک" کلاسیک شامل چندین واحد است که اصلی ترین آنها مبدل گشتاور و گیربکس سیاره ای مکانیکی است.
مبدل گشتاور نه تنها عملکردهای کلاچ را انجام می دهد، بلکه به طور خودکار گشتاور را بسته به بار و سرعت چرخ های خودرو تغییر می دهد. مبدل گشتاور شامل دو ماشین تیغه ای است - یک پمپ گریز از مرکز، یک توربین گریز از مرکز و یک دستگاه راهنما - راکتور واقع بین آنها. پمپ و توربین بسیار نزدیک به هم هستند و چرخ های آنها به گونه ای شکل گرفته اند که گردش مداوم سیال کار را تضمین می کند. در نتیجه مبدل گشتاور دارای حداقل ابعاد کلی است و در عین حال تلفات انرژی ناشی از جریان سیال از پمپ به توربین کاهش می یابد.

چرخ پمپ به میل لنگ موتور و توربین به شفت گیربکس متصل است. بنابراین، در مبدل گشتاور هیچ اتصال سفت و سختی بین عناصر محرک و محرک وجود ندارد و انتقال انرژی از موتور به گیربکس توسط جریان‌های سیال کار انجام می‌شود. زباله ها از پره های پمپ روی پره های توربین پرتاب می شوند.

در واقع، یک جفت سیال بر اساس این طرح کار می کند، که به سادگی گشتاور را بدون تغییر اندازه آن منتقل می کند. برای تغییر گشتاور، یک راکتور به طراحی مبدل گشتاور وارد می شود. این نیز یک چرخ با تیغه است، اما به طور سفت و سخت به بدنه متصل است و نمی چرخد ​​(توجه: تا زمان مشخصی). راکتور در مسیری قرار دارد که از طریق آن روغن از توربین به پمپ باز می گردد. پره های راکتور دارای مشخصات خاصی هستند و کانال های بین تیغه ای به تدریج باریک می شوند. به همین دلیل سرعت جریان سیال عامل از طریق کانال های پره راهنما به تدریج افزایش می یابد و خود سیال در جهت چرخش چرخ پمپ از راکتور به بیرون پرتاب می شود و گویی آن را هل داده و اصرار می کند. این دو پیامد فوری دارد. اول، به دلیل افزایش سرعت گردش روغن در داخل مبدل گشتاور با حالت کارکرد ثابت پمپ (بخوانید: موتور، از آنجایی که چرخ پمپ، همانطور که در بالا ذکر شد، به طور صلب به میل لنگ متصل است)، گشتاور در شفت خروجی مبدل گشتاور افزایش می یابد. ثانیاً، با یک حالت کارکرد پمپ ثابت، حالت عملکرد توربین به طور خودکار و بدون گام بسته به آن تغییر می کند ty از مقاومت اعمال شده به شفت توربین (بخوانید: چرخ های ماشین).

اجازه دهید این بدیهیات را با استفاده از مثال های خاص توضیح دهیم. فرض کنید ماشینی که در امتداد یک بخش مسطح از جاده حرکت می کرد باید از سربالایی بالا برود. بیایید برای مدتی پدال گاز را فراموش کنیم و ببینیم مبدل گشتاور چگونه به تغییر شرایط رانندگی واکنش نشان می دهد. بار روی چرخ های محرک افزایش می یابد و خودرو شروع به از دست دادن سرعت می کند. این منجر به کاهش سرعت توربین می شود. به نوبه خود، مقاومت در برابر حرکت سیال کار در امتداد دایره گردش داخل مبدل گشتاور کاهش می یابد. در نتیجه، سرعت گردش افزایش می یابد، که به طور خودکار منجر به افزایش گشتاور در محور چرخ توربین می شود (شبیه به تعویض دنده پایین تر در گیربکس دستی) تا زمانی که تعادل بین آن و لحظه مقاومت در برابر حرکت ایجاد شود.

گیربکس اتوماتیک هنگام شروع از سکون طبق یک طرح مشابه عمل می کند. فقط اکنون زمان آن است که پدال گاز را به خاطر بسپاریم، فشار دادن که باعث افزایش سرعت میل لنگ و در نتیجه چرخ پمپ می شود و اینکه در ابتدا ماشین و بنابراین توربین ثابت بودند، اما لغزش داخلی در مبدل گشتاور باعث شد. با دور آرام موتور تداخل نداشته باشد (اثر فشار دادن پدال کلاچ). در این حالت، گشتاور تا آنجا که ممکن است تبدیل می شود. اما با رسیدن به سرعت مورد نیاز دیگر نیازی به تبدیل گشتاور نیست. مبدل گشتاور، از طریق یک قفل که به طور خودکار عمل می کند، به پیوندی تبدیل می شود که به طور صلب درایو و محورهای محرک آن را به هم متصل می کند. چنین انسدادی تلفات داخلی را از بین می برد، راندمان انتقال را افزایش می دهد، مصرف سوخت را در حالت ثابت کاهش می دهد و هنگام کاهش سرعت، راندمان ترمز موتور را افزایش می دهد. به هر حال، در همان زمان، برای کاهش تلفات مشابه، راکتور آزاد می شود و همراه با چرخ پمپ و توربین شروع به چرخش می کند.

چرا یک گیربکس به مبدل گشتاور متصل است اگر خودش قادر است مقدار گشتاور را بسته به بار روی چرخ های محرک تغییر دهد؟ افسوس، مبدل گشتاور می تواند گشتاور را با ضریب بیش از 2-3.5 تغییر دهد. هر چه می توان گفت، چنین محدوده ای از تغییرات ضریب دنده برای عملکرد موثر گیربکس کافی نیست. علاوه بر این، نه، نه، و نیاز به روشن کردن عقب وجود دارد
سرعت کامل یا جدا شدن کامل موتور از چرخ های محرک.

گیربکس های اتوماتیک دارای دنده هستند، اما تفاوت قابل توجهی با گیربکس های دستی معمولی دارند، البته فقط به این دلیل که دنده های موجود در آنها بدون وقفه در جریان نیرو با استفاده از کلاچ های اصطکاکی چند صفحه ای هیدرولیکی یا ترمزهای نواری تعویض می شوند. دنده مورد نیاز به طور خودکار با در نظر گرفتن سرعت خودرو و درجه فشار روی پدال گاز انتخاب می شود که شدت شتاب مورد نظر را تعیین می کند. واحدهای کنترل گیربکس اتوماتیک هیدرولیک و الکترونیکی وظیفه انتخاب دنده را بر عهده دارند. راننده علاوه بر فشار دادن پدال گاز، می تواند با انتخاب الگوریتم تعویض زمستانی یا اسپرت روی روند تعویض دنده تاثیر بگذارد یا مثلاً هنگام رانندگی در شرایط سخت، انتخابگر گیربکس را در موقعیت خاصی قرار دهد که اجازه نمی دهد. اتوماتیک برای تعویض بالای دنده شتاب معین.

علاوه بر مبدل گشتاور و مکانیزم سیاره ای، گیربکس های اتوماتیک شامل یک پمپ روغن است که مبدل گشتاور و واحد کنترل هیدرولیک را با سیال کار تامین می کند و روغن کاری جعبه را فراهم می کند و همچنین رادیاتوری برای خنک کردن سیال کار می کند که به دلیل به "بیل زدن" شدید، تمایل دارد بسیار گرم شود.

مبدل گشتاور. ساختار کلی و اصل عملیات

مبدل گشتاور برای انتقال مستقیم گشتاور از موتور به عناصر گیربکس اتوماتیک استفاده می شود و از قسمت های اصلی زیر تشکیل شده است:

چرخ یا پمپ پمپ؛
- صفحه قفل GT (قفل - پیستون)؛
- چرخ یا توربین توربین؛
- راکتور؛
- کلاچ overrunning (کلاچ یک طرفه).

برای نشان دادن اصل عملکرد یک GT به عنوان یک عنصر انتقال دهنده گشتاور، از مثالی با دو فن استفاده می کنیم. یک فن (پمپ) به شبکه متصل است و جریان هوا را ایجاد می کند. فن دوم (توربین) خاموش است، اما پره های آن با دریافت جریان هوای ایجاد شده توسط پمپ، می چرخند. سرعت چرخش توربین کمتر از پمپ است و به نظر می رسد که نسبت به پمپ لغزش می یابد. اگر این مثال را برای GT اعمال کنیم، پروانه چرخ پمپ به عنوان یک فن متصل به شبکه (پمپ) عمل می کند.

چرخ پمپ به صورت مکانیکی به موتور متصل می شود. چرخ توربین که از طریق اسپلاین به شفت گیربکس اتوماتیک متصل می شود، به عنوان یک فن خاموش (توربین) عمل می کند. مانند یک پمپ فن، پروانه چرخ پمپ GT که در حال چرخش است، جریانی را فقط نه از هوا، بلکه از مایع (روغن) ایجاد می کند. جریان روغن، مانند توربین فن، باعث چرخش چرخ توربین GT می شود. در این حالت، GT مانند یک کوپلینگ معمولی سیال عمل می کند و تنها گشتاور را از موتور به شفت گیربکس اتوماتیک از طریق مایع بدون افزایش آن منتقل می کند. افزایش دور موتور منجر به افزایش قابل توجهی در گشتاور انتقالی نمی شود.

بیایید دوباره به تصویرسازی با طرفداران برگردیم. جریان هوا که پره‌های فن را می‌چرخاند - توربین‌ها - در فضا تلف می‌شود. اگر این جریان، که انرژی باقیمانده قابل توجهی را حفظ می کند، دوباره به سمت پمپ پمپ هدایت شود، سریعتر شروع به چرخش می کند و جریان هوای قوی تری را به سمت فن - توربین ایجاد می کند. بر این اساس، این نیز سریعتر شروع به چرخش خواهد کرد. این پدیده به عنوان تبدیل گشتاور شناخته می شود.

در یک GT، علاوه بر چرخ های پمپ و توربین، فرآیند تبدیل گشتاور شامل راکتوری است که جهت جریان سیال را تغییر می دهد. مانند هوایی که پره های فن توربین را می چرخاند، جریان مایع (روغن) که چرخ توربین GT را می چرخاند هنوز انرژی باقیمانده قابل توجهی دارد. استاتور این جریان را به سمت پروانه چرخ پمپ هدایت می کند و باعث می شود که سریعتر بچرخد و در نتیجه گشتاور افزایش یابد. هر چه سرعت چرخش چرخ توربین GT نسبت به سرعت چرخش چرخ پمپ کمتر باشد، انرژی باقیمانده روغن برگشتی توسط استاتور به پمپ بیشتر می شود و گشتاور ایجاد شده در GT بیشتر خواهد بود.

گیربکس اتوماتیک هنگام شروع از سکون طبق یک طرح مشابه عمل می کند. فقط اکنون زمان آن رسیده است که پدال گاز را به خاطر بسپاریم، فشار دادن که باعث افزایش سرعت میل لنگ و در نتیجه چرخ پمپ می شود و اینکه در ابتدا ماشین و در نتیجه توربین در حالت ساکن بودند، اما لغزش داخلی در مبدل گشتاور
با دور آرام موتور تداخلی نداشت (اثر فشار دادن پدال کلاچ). در این حالت، گشتاور تا آنجا که ممکن است تبدیل می شود. اما با رسیدن به سرعت مورد نیاز دیگر نیازی به تبدیل گشتاور نیست. مبدل گشتاور، از طریق یک قفل که به طور خودکار عمل می کند، به پیوندی تبدیل می شود که به طور صلب درایو و محورهای محرک آن را به هم متصل می کند. چنین انسدادی تلفات داخلی را از بین می برد، راندمان انتقال را افزایش می دهد، مصرف سوخت را در حالت ثابت کاهش می دهد و هنگام کاهش سرعت، راندمان ترمز موتور را افزایش می دهد. به هر حال، در همان زمان، برای کاهش تلفات مشابه، راکتور آزاد می شود و همراه با چرخ پمپ و توربین شروع به چرخش می کند.

شکل سمت چپ - راکتور GT توسط یک کلاچ بیش از حد نگه داشته می شود. تصویر سمت راست - استاتور GT آزادانه می چرخد.

توربین همیشه سرعت چرخش کمتری نسبت به پمپ دارد. این نسبت سرعت چرخش توربین و پمپ زمانی که وسیله نقلیه ساکن است حداکثر است و با افزایش سرعت آن کاهش می یابد. از آنجایی که راکتور از طریق یک کلاچ overrunning به GT متصل می شود، که فقط در یک جهت می تواند بچرخد، بنابراین، به لطف شکل خاص راکتور و پره های توربین، جریان روغن به سمت پشت پره های راکتور هدایت می شود (شکل 4)، که به دلیل آن راکتور گیر می کند و بی حرکت می ماند، انتقال به ورودی پمپ حداکثر مقدار انرژی باقیمانده روغن پس از چرخش توربین است. این حالت عملکرد GT حداکثر انتقال گشتاور را تضمین می کند. به عنوان مثال، هنگام شروع از توقف، GT گشتاور را تقریباً سه برابر افزایش می دهد.

همانطور که ماشین شتاب می گیرد، لغزش توربین نسبت به پمپ کاهش می یابد و لحظه ای فرا می رسد که جریان روغن چرخ راکتور را می گیرد و شروع به چرخش آن به سمت حرکت آزاد کلاچ سرریز می کند (شکل 5 را ببینید). GT افزایش گشتاور را متوقف می کند و به حالت کوپلینگ مایع معمولی می رود. در این حالت، GT بازدهی بیش از 85 درصد ندارد که منجر به آزاد شدن گرمای اضافی در آن و در نهایت افزایش مصرف سوخت توسط موتور خودرو می شود.
سیار

برای رفع این اشکال، از یک صفحه مسدود کننده استفاده می شود (شکل a). به طور مکانیکی به توربین متصل است، اما می تواند به چپ و راست حرکت کند. برای انتقال آن به چپ، جریان روغن تغذیه کننده GT به فضای بین صفحه و بدنه GT می رسد و از جدا شدن مکانیکی آنها اطمینان می یابد، یعنی صفحه در این موقعیت به هیچ وجه بر عملکرد GT تأثیر نمی گذارد. .

هنگامی که خودرو به سرعت بالایی می رسد، به دنبال دستور خاصی از دستگاه کنترل گیربکس اتوماتیک، جریان روغن به گونه ای تغییر می کند که صفحه قفل را به سمت راست بر روی بدنه GT فشار می دهد (شکل ب). برای افزایش نیروی چسبندگی، یک لایه اصطکاک در داخل محفظه اعمال می شود. پمپ و توربین به صورت مکانیکی توسط یک صفحه مسدود می شوند. GT انجام وظایف خود را متوقف می کند. موتور به طور سفت و سخت به شفت ورودی گیربکس اتوماتیک متصل است. طبیعتا با کوچکترین ترمز خودرو، قفل بلافاصله خاموش می شود.

احتمالاً بسیاری از شما چیزهای اساسی در مورد ساختار گیربکس دستی می دانید - می دانید که موتور از طریق کلاچ به گیربکس متصل می شود، زیرا بدون این اتصال، خودرو نمی تواند به طور کامل متوقف شود، البته بدون آن. کشتن موتور اما خودروهای دارای گیربکس اتوماتیک کلاچ ندارند که گیربکس را از موتور جدا کند. در عوض، از یک وسیله شگفت انگیز به نام استفاده می کنند مبدل گشتاور. شاید طراحی آن تا حدودی برای شما پیچیده به نظر برسد، اما کاری که انجام می دهد و راحتی آن بسیار جالب است!

در این مقاله می آموزیم که چرا گیربکس اتوماتیک خودرو تا این حد به مبدل گشتاور نیاز دارد، مبدل گشتاور چگونه کار می کند و برخی از معایب آن.

مبانی مبدل گشتاور

همانطور که با گیربکس دستی، خودرویی با گیربکس اتوماتیک باید راهی پیدا کند که همزمان موتور را روشن نگه دارد (میل لنگ می چرخد) و چرخ ها و دنده های گیربکس را متوقف کند. خودروهای دستی برای این کار از کلاچ استفاده می کنند که کاملاً کاملاً کار می کند. موتور را از گیربکس جدا می کند، اما گیربکس اتوماتیک از مبدل گشتاور استفاده می کند.

مبدل گشتاور نوعی کوپلینگ سیال است که به موتور اجازه می دهد مستقل از گیربکس بچرخد. اگر موتور به آهستگی می چرخد، مانند زمانی که خودرو در دور آرام در چراغ قرمز است، مقدار گشتاوری که از طریق مبدل گشتاور منتقل می شود بسیار ناچیز است و برای نگه داشتن خودرو در جای خود کافی است تنها با فشار کم روی پدال ترمز. .

اگر قرار بود هنگام توقف خودرو روی پدال گاز فشار دهید، باید ترمزها را نیز بیشتر فشار دهید تا از حرکت خودرو جلوگیری کنید. این امر به این دلیل اتفاق می افتد که وقتی گاز را فشار می دهید، موتور شتاب می گیرد و پمپ به دلیل این شتاب، مایع بیشتری را به مبدل گشتاور می رساند و باعث ایجاد گشتاور بیشتر می شود که به نوبه خود به چرخ ها منتقل می شود.

همانطور که در تصویر بالا نشان داده شده است، چهار جزء در داخل محفظه مبدل گشتاور بسیار قوی وجود دارد:

1. پمپ
2. توربین
3. استاتور
4. روغن انتقال

محفظه مبدل گشتاور به چرخ فلایویل موتور پیچ می شود، به این معنی که محفظه همیشه با همان سرعت میل لنگ موتور می چرخد. پره هایی که پمپ مبدل گشتاور را تشکیل می دهند به محفظه وصل شده اند بنابراین آنها نیز با همان سرعت موتور می چرخند. سطح مقطع مبدل گشتاور در تصویر زیر نشان می دهد که چگونه همه آن در داخل مبدل گشتاور وصل شده است.

پمپ داخل مبدل گشتاور نوعی پمپ گریز از مرکز می باشد. در حین چرخش، مایع از مرکز به سمت لبه‌ها حرکت می‌کند، دقیقاً مانند درام چرخان ماشین لباسشویی که در طول چرخه چرخش، آب و لباس‌ها را در امتداد دیواره‌های آن پرتاب می‌کند. همزمان با دور شدن مایع از مرکز، خلاء در آن مرکز ایجاد می شود که حتی مایع بیشتری را جذب می کند.

سیال سپس به پره های توربین که به گیربکس متصل هستند، جریان می یابد. این توربین است که باعث چرخش گیربکس می شود، که اساساً ماشین شما را نیرو می دهد. پس چگونه مایع (به طور دقیق تر، روغن) از پمپ به توربین می رسد؟! واقعیت این است که در حالی که این مایع از مرکز به سمت لبه های پمپ هجوم می آورد، در مسیر خود با پره های پمپ مواجه می شود که به گونه ای هدایت می شوند که مایع در اطراف آنها کمانه می کند و در امتداد محور چرخش پمپ هدایت می شود. پمپ دور از آن - به توربین، که در مقابل پمپ قرار دارد.

پره های توربین نیز کمی خمیده هستند. به این معنی که سیالی که از بیرون وارد توربین می شود باید جهت خود را تغییر داده و به سمت مرکز توربین حرکت کند. این تغییر جهت است که باعث چرخش توربین می شود.

برای ساده‌تر کردن تصور اصل عملکرد مبدل گشتاور، بیایید وضعیتی را تصور کنیم که پنکه‌های اتاق در مقابل یکدیگر در فاصله کوتاهی (مثلاً حدود یک متر) قرار دارند و در مقابل یکدیگر قرار دارند - اگر یکی از آنها را روشن کنید. فن ها، سپس به دلیل پره های خمیده اش، هوا را از خود به سمت پنکه ای که در مقابل آن قرار دارد می راند و آن نیز به نوبه خود شروع به چرخش می کند، زیرا پره های آن نیز منحنی هستند و جریان هوا همه آنها را یکجا می راند. جهت (دقیقا در جهتی که شفت فن شروع به چرخش می کند) .

اما ما همچنان در حال حرکت بیشتر هستیم: مایع در مرکز خود از توربین خارج می شود، دوباره در جهتی متفاوت حرکت می کند - جهت مخالف با جهتی که یک بار وارد توربین شده است - یعنی دوباره به سمت پمپ. و مشکل بزرگ در اینجا نهفته است - واقعیت این است که با طراحی آنها (به طور دقیق تر، با طراحی تیغه های خود، پمپ و توربین در جهت مخالف می چرخند و اگر مایع اجازه داده شود به پمپ بازگردد، این امر تا حد زیادی انجام می شود. سرعت موتور را کاهش دهید در اینجا چرا مبدل گشتاور دارای یک استاتور است که به دلیل طراحی آن جهت حرکت روغن را تغییر می دهد و بنابراین انرژی باقیمانده که از توربین به پمپ باز می گردد وارد عمل می شود - کمی به چرخش موتور کمک می کند. بالا پمپ

توجه به این نکته ضروری است که سرعت چرخش توربین هرگز برابر با سرعت چرخش پمپ نخواهد بود و راندمان در مبدل گشتاور حتی به مکانیزم های چرخ دنده مکانیکی که گشتاور را انتقال می دهند نزدیک نخواهد بود. به همین دلیل است که خودرویی با گیربکس اتوماتیک به میزان قابل توجهی مصرف سوخت بیشتری دارد. برای مبارزه با این اثر، اکثر خودروها دارای مبدل گشتاور مجهز به کلاچ قفل هستند. هنگامی که دو نیمه مبدل گشتاور (پمپ و توربین) باید با سرعت یکسان بچرخند (این اتفاق می افتد، برای مثال، زمانی که ماشین با سرعت بالا حرکت می کند)، کلاچ قفل آن ها را محکم به هم قفل می کند که این امر حذف می شود. پمپ نسبت به توربین لیز می خورد و در نتیجه راندمان مصرف سوخت را افزایش می دهد.