Mitsubishi: техническое обслуживание автомобилей — часть 8

никакого сопротивления жидкости в его относительном движении, но препятствует
её переносному движению, забирая при этом от жидкости часть энергии. (рис.3-6)

Поскольку турбина начинает вращаться с постоянно увеличивающейся

угловой скоростью, то скорость относительного потока постепенно уменьшается,
что вызвано возникновением в турбинном колесе под действием все той же
центробежной силы встречного потока ATF (рис.3-7). В итоге, при передаточном
отношении близком к единице, в гидромуфте под воздействием двух
стремящихся

навстречу

друг

другу

потоков

жидкости,

формируются

гидравлический замок, и скорость относительного потока жидкости практически
отсутствует (рис.3-8). При этом насосное и турбинное колесо вращаются почти
синхронно, с некоторым только лишь проскальзыванием.

Рис.3-6

Рис.3-7

Переход гидромуфты из состояния скольжения в состояние передачи

полного крутящего момента происходит весьма быстро и эффективно.

При изменении передаточного отношения i коэффициент трансформации K

гидромуфты на любых режимах ее работы не изменяется и остается постоянно
равным единице (при этом механические потери в гидромуфте не учитываются),
т.е. крутящий момент насосного колеса равен крутящему моменту турбинного
колеса

М

Н

= М

Т

.

Коэффициент полезного действия гидромуфты на всех режимах работы

фактически равен передаточному отношению I, и изменяется от нуля при
неподвижном турбинном колесе до, теоретически, единицы, когда насосное и
турбинное колесо вращаются с одно и той же угловой скоростью. Следует

27

28

отметить, что при приближении передаточного отношения к единице (i→1),
моменты на ведущем и ведомом валах гидромуфты стремятся к нулю (М

Н

→0;

М

Т

→0), и кроме того, кривая КПД также стремится к нулю.

Рис. 3-8

3.2. ГИДРОТРАНСФОРМАТОР
Более сложной гидропередачей является гидротрансформатор (рис.3-9),

который способен непрерывно и, самое главное, автоматически изменять
коэффициент трансформации в зависимости от сопротивления на его ведомом
валу (по-существу от сопротивления движению автомобиля).

На автомобилях гидротрансформатор впервые появился в 1948 году.

Фирма Buick использовала его при разработке трансмиссии с автоматической
коробкой передач Dynaflow. Начиная с этого времени, гидротрансформатор стал
неотъемлемой частью трансмиссий с АКПП.

Рис.3-9

Типовой гидротрансформатор состоит из трех основных элементов (рис.3-

9):

• насосного колеса;
• турбинного колеса;
• реакторного колеса.

Реакторное колесо соединено с картером не жёстко, а через обгонную

муфту и служит для поворота вектора скорости выходящего из турбинного колеса
потока жидкости, таким образом, чтобы он совпадал с направлением вектора
скорости вращения насосного колеса. Наличие обгонной муфты позволяет
автоматически отключать реактор от картера, что переводит гидротрансформатор
в режим работы гидромуфты.

Так же как и в гидромуфте, в гидротрансформаторе для увеличения

эффективности встроено направляющее кольцо. Оно предназначено для
сглаживания вихревых потоков, возникающих в относительном потоке жидкости,
что способствует увеличению КПД гидропередачи.

Устройство и принцип работы гидротрансформатора подобны принципу

работы и устройству гидравлической муфты. Насосное колесо также является

29

30

ведущим и приводится во вращение двигателем. Трансмиссионная жидкость,
находящаяся между лопатками насосного колеса под действием центробежной
силы устремляется к его периферийной части и за счет специального профиля
поперечного сечения насосного колеса попадает в турбинное колесо. В турбинном
колесе жидкость отдает часть своей энергии, способствуя тем самым его
вращению. На выходе из турбинного колеса трансмиссионная жидкость сразу же
попадает в реакторное колесо, где с помощью лопаток имеющих специальный
профиль изменяет направление движения. Затем жидкость вновь попадает в
насосное колесо, но при этом, в результате работы реакторного колеса вектор его
скорости совпадает с направлением вращения насоса. В этом случае остаточная
энергия, которой обладает поток жидкости после выхода из турбинного колеса,
увеличивает энергию насосного колеса и, следовательно, увеличивается энергия
потока жидкости направленного от насоса к турбине. Таким образом, возникает
эффект увеличения момента на турбинном колесе, по сравнению с тем моментом,
который подводится к насосному колесу от двигателя в гидромуфте.

Работу

гидротрансформатора

иллюстрирует

его

характеристика,

представленная на рисунке 3-10 в виде диаграммы.

По оси ординат на диаграмме отложено отношение моментов на турбинном

и насосном колесах (коэффициент трансформации момента), а по оси абсцисс –
отношение частот (относительная частота) вращения насосного и турбинного
колес. К примеру, если скорость вращения насосного колеса (ведущее звено)
увеличивается, а скорость вращения турбинного колеса (ведомое звено)
уменьшается

(уменьшается

отношение

частот

вращения

колес

гидротрансформатора), коэффициент трансформации момента увеличивается.
При уравнивании частот вращения насосного и турбинного колеса коэффициент
трансформации момента стремится к единице. При максимальном коэффициенте
трансформации отношение частот вращения колес равно нулю. В этой ситуации
вращается только насосное колесо, а турбинное колесо остается неподвижным
(условие начала движения автомобиля). Данная точка называется точкой начала
движения (турбинное колесо еще не вращается). В точке начала движения
коэффициент трансформации момента максимальный. Для большинства
автоматических трансмиссий максимальный коэффициент трансформации
момента лежит в интервале от 2,0 до 3,0. Передача мощности плавно возрастает,
начиная от точки начала движения. Турбинное колесо начинает вращаться,
передавая мощность к механизму трансмиссии. С увеличением отношения частот
вращения колес трансформатора, коэффициент полезного действия при передаче
мощности возрастает. При приближении значения коэффициента трансформации
к единице коэффициент полезного действия начинает уменьшаться.