Гидротрансформатор работа с двигателем

Устройство и принцип работы современного гидротрансформатора

Первый гидротрансформатор появился большее ста лет назад. Претерпев множество модификаций и доработок, этот эффективный способ плавной передачи крутящего момента сегодня применяется во многих сферах машиностроения, и автомобильная промышленность не стала исключением. Управлять автомобилем стало намного легче и комфортнее, так как теперь нет необходимости пользоваться педалью сцепления. Устройство и принцип работы гидротрансформатора, как и все гениальное, очень просты.

1. История появления
2. Устройство и принцип работы
3. Преимущества
4. Недостатки
5. Режим блокировки
6. Режим проскальзывания

Принцип работы | Общая информация | Устройство |

Конструкция гидротрансформатора для автоматической коробки передач состоит из трёх колец с лопастями. Все три кольца согласно вращаются и располагаются в одном корпусе. Внутри корпуса находится рабочая жидкость, которая позволяет смазывать и охлаждать подвижные элементы. Насаживается гидротрансформатор на коленчатый вал, и далее соединяется непосредственно с коробкой передач. Рабочая жидкость нагнетается внутрь корпуса устройства при помощи специальной помпы. Помпа позволяет обеспечить необходимое давление, а при проблемах с герметичностью конструкции появляются активные утечки рабочей жидкости, что в свою очередь приводит к повреждению механических вращающихся элементов.

Современные гидротрансформаторы, которые используются на автомобилях с АКПП, имеют полностью компьютерное управление, а многочисленные датчики следят за давлением и скоростью движения валов внутри ядра трансформатора. Необходимо сказать, что подобное усложнение конструкции привело к снижению надёжности устройства и на устройство гидротрансформатора в целом. В особенности на эксплуатационный срок и показатели надёжности сказывается эксплуатация в максимально жёстких режимах, что характерно для современных автомобилей.

Работа гидротрансформатора Видео

Контроль работы гидротрансформатора и его оптимизация с работой коробки передач выполняется при помощи специального блока управления. Это полностью автоматическая система управления получает данные с многочисленных датчиков, установленных в коробке и самом гидротрансформаторе. При появлении каких-либо проблем в работе устройства автоматика выводит сообщение об ошибке. В отдельных случаях может отмечаться полная блокировка работы гидротрансформатора, что приводит к отключению двигателя при изменении режимов работы коробки. Также необходимо отметить, что большинство поломок трансформаторов происходит на механическом уровне. Поэтому при выполнении диагностики автомобиля точно определить характер и место поломки затруднительно. Необходимо разбирать повреждённый элемент и визуально проводить его осмотр. Только так возможно определить имеющуюся поломку.

Инженеры ведущих автопризводителей постоянно проводят изыскания, которые должны позволить повысить показатели надёжности техники и устранить проблемы в работе данного устройства. Появление новых конструкторских разработок позволяет существенно модернизировать гидротрансформатор, который сегодня может с легкостью использоваться на автомобилях, оснащенных дизельными моторами. Для таких дизельных моторов характерен высокий показатель крутящего момента. Если ранее трансмиссии с трудом справлялись с высокими показателями крутящего момента и достаточно быстро выходили из строя, то сегодня существенным образом повысилась надёжность автоматических коробок передач и гидротрансформаторов.

Гидротрансформатор АКПП устройство

Теоретически срок эксплуатации гидротрансформатора совпадает с эксплуатационным сроком автоматической коробки передач. Однако, как и любой другой механический элемент, он может выходить из строя и требовать ремонта. В отдельных случаях необходимо проводить полную замену гидротрансформатора, что приводит к существенным расходам автовладельца на ремонт гидротрансформатора.

Особенности гидротрансформаторов разных авто

Несмотря на то, что многие автопроизводители стараются внести свои какие-то конструктивные особенности в устройство элементов трансмиссии, гидротрансформатор у всех практически идентичен.

Разница если и есть, то она обычно сводится к каким-то мелким деталям, а также материалам изготовления составляющих частей.

К примеру, в автомобилях Субару, «слабым местом» гидротрансформатора является фрикционная накладка механизма блокировки. Особенно такая неисправность проявляется на авто, оснащенных АКПП последнего поколения.

На BMW, оснащавшихся коробками ZF, у многих автовладельцев отмечались проблемы с электронной системой управления, что приводило к появлению вибраций на определенных скоростях, ударов при переключении и т. д.

То есть, все проблемы с гидротрансформатором возникали из-за неправильного его управления.

Стоит отметить, что из-за этого и сама КПП работала проблемно, поэтому выявить причину очень сложно.

На автомобилях Мазда с автоматическими коробками самой частой проблемой гидротрансформатора является быстрый износ обгонной муфты реактора.

И так практически с каждой маркой авто – обязательно найдется какой-то конкретный составной элемент устройства, который выходит из строя чаще всего.

Принцип работы гидротрансформатора

Принцип работы сравнительно простой, и наглядно показан на видео-уроке, ниже.

1. Крутящий момент от двигателя через насосное колесо и трансмиссионную жидкость АТФ (без жесткой связи) передается на турбинное колесо, которое в свою очередь жорстко связано с коробкой передач. То есть поток создает насосное колесо, после попадания жидкости на турбинное колесо оно начинает вращаться.
2. При увеличении оборотов двигателя сила потока тоже увеличивается. Масло, отбиваясь от турбинного колеса, попадает обратно на насосное, только уже через реактивное колесо, которое в свою очередь усиливает поток жидкости. Таким образом происходит увеличение крутящего момента (трансформация) — от этого и названия агрегата.
3. Трансформация происходит до тех пор, пока скорость вращения насосного и турбинного колеса не сравняются. В этом случае реакторное колесо начинает крутится свободно, не увеличивая поток жидкости. В итоге гидротрансформатор начинает работать в режиме гидромуфты. Собственно в этом и их отличие — гидромуфта не трансформирует крутящий момент.

Режимы работы гидротрансформатора

1. Проскальзывание – муфта блокировки разомкнута. Посредством клапана управления рабочая жидкость подается по каналу «В», отжимая тем самым клапан от стенки задней крышки кожуха ГДТ. Масло по каналу «Б» отводится через полость внутри вала. Используется при старте с места и разгоне. Размыканием муфты блокировки гидротрансформатора на высших передачах позволяет автомобилю динамично разгоняться без перехода на низшую ступень.
2. Режим зацепления – муфта заблокирована. Масло по каналу «А» поступает в полость за муфтой, заставляя поршень прижаться к задней крышке кожуха. Сила трения между фрикционными накладками ведет к зацеплению корпуса ГДТ с турбинным колесом. Муфта замыкается преимущество при движении на высших передачах.На большинстве АКПП блокировка гидротрансформатора включается после 3 передачи. Но из-за ужесточения экологических норм на современных авто муфта может быть заблокирована на любой передаче при частоте работы двигателя свыше 1000 об/мин.
3. Режим управляемой пробуксовки – муфта работает с небольшим проскальзыванием. В вариантах конструкции, не оборудованных демпфером, режим используется для гашения крутильных колебаний. В таком случае между турбинной секцией и насосной частью допускается небольшое проскальзывание. При этом повышается плавность переключения и КПД.

Гидротрансформатор АКПП: устройство и принцип работы

Автоматическая коробка передач сейчас устанавливается практически на всех новых автомобилях, так как она удобнее в эксплуатации, чем механическая. Особенностью АКПП и ее ключевым элементом является гидротрансформатор. Этот механизм также имеет «народное» название «бублик» из-за своей тороидальной формы.

Что это такое?

Агрегат, расположенный между двигателем и системой переключения передач. Задача механизма — передача крутящего момента с мотора на КП. Если проводить аналогию с МКПП («механикой»), то гидротрансформатор выполняет функцию сцепления.

Однако, эксперты Моторпейдж обращают внимание, что в отличие от механического варианта, данная передача вращения выполняется посредством циркулирующей жидкости внутри агрегата (принцип работы будет рассмотрен ниже). Жесткая связь между двигателем и КПП отсутствует.

Благодаря своим особенностям механизм обеспечивает следующие опции:

• Плавное движение авто.
• Переключение скоростей.
• Снижение вибраций и нагрузок на трансмиссионный узел, из-за чего его срок службы продлевается.

Примечание! Гидротрансформатор – это, по сути, вариант гидропривода. Есть еще гидромуфты. Но гидротрансформаторы являются модифицированной версией последних, поскольку способны не просто передавать вращение, но и усиливать его.

Недостатки:

• Меньший ресурс ,по сравнению с «механикой».
• Высокая стоимость ремонта и обслуживания.
• Высокий расход топлива относительно МКПП (то есть низкий коэффициент полезного действия). Однако конструкция предусматривает инструменты для нивелирования этого минуса.

Устройство и принцип работы

Гидротрансформаторы состоят из следующих элементов:

• насосного колеса;
• блокировочной плиты;
• турбинного колеса;
• реактора (также имеет другое наименование — статор);
• обгонная муфта.

В целом гидропривод АКПП представляет собой герметичную конструкцию, в которой циркулирует масло. Насосное колесо приварено к корпусу и находится со стороны двигателя — соединено с коленвалом. В противоположной части гидротрансформатора есть турбинное колесо, которое связано с первичным (или входным) валом.

Между двумя колесами агрегата установлен реактор. Он оснащен обгонной муфтой (находится со стороны «насоса»), которая блокирует движение статора, если разница во вращении турбинного и насосного колеса слишком большая. Реактор аналогично крепится на первичном трансмиссионном вале. За «турбиной» располагается блокировочная плита.

Принцип действия

При запуске двигателя, коленчатый вал начинает крутить насосное колесо, которое своими лопастями создает поток жидкости и направляет его на «турбину». Теперь вращается уже турбинное колесо – оно, в свою очередь, двигает входной вал трансмиссии. Кроме того, «турбина» возвращает масло в «насос» через реактор, пребывающий в заблокированном состоянии. Движение жидкости, проходящей через статор, благодаря особой форме его лопастей, ускоряется — вплоть до 3-хкратного увеличения.

Далее с ростом оборотов (примерно в 3/4 от максимума двигателя) обгонная муфта перестает блокировать реактор. Тот начинает вращаться вместе с остальными колесами и работает в режиме гидромуфты, то есть просто передает крутящий момент, а не усиливает его. Как уже упоминалось ранее, если возникает большая разница во вращении основных колес гидротрансформатора, то статор снова блокируется. Это происходит на любой передаче.

Что касается блокировочной плиты, то она требуется для аннуляции недостатка АКПП — низкого КПД. Эта деталь оснащена фрикционной накладкой. При скорости автомобиля свыше 70 км/ч, плита прижимается к турбинному колесу, замедляя его вращение. А заодно и «насоса», до полной остановки обоих колес.

Теперь крутящий момент передается от мотора к КП напрямую, без участия гидропривода. Таким образом снижается расход топлива, растет КПД и появляется возможность тормозить двигателем. За активацию или выключение механизма блокировки отвечает блок управления трансмиссией. Обычно система включается при скорости около 70 км/ч.

Признаки неисправности:

• Шум гидротрансформатора в виде металлического стука, пропадающий при нагрузке (но шумы могут и сохраняться даже на высокой скорости).
• Вибрация АКПП при езде свыше 60 км/ч.
• Пробуксовка авто на старте.
• Рывки машины во время движения или торможении двигателем, при которых может глохнуть мотор.
• Наличие запаха горелого пластика.
• Ухудшение динамики разгона.
• Повышенная температура масла в системе.
• Обороты силового агрегата не поднимаются выше определенного значения.
• Задержки при переключении скоростей.
• Автомобиль не едет.

Примечание! Эксперты Моторпейдж рекомендуют проводить диагностику и устранять неисправность при появлении любого из перечисленных симптомов. Стоимость ремонта обойдется в более приемлемую сумму по сравнению с тем, какие расходы придется понести, если затянуть с посещением СТО. Характер поломки может ухудшиться, что автоматически означает более дорогостоящие ремонтные работы

Что в итоге

Как видно, гидротрансформатор фактически представляет собой отдельный агрегат, вынесенные за пределы корпуса самой АКПП. При этом нормальная работа гидромеханической коробки передач без гидротрансформатора (конвертера крутящего момента) невозможна. По этой причине АКПП и ГДТ в сборе принято называть «автоматической коробкой передач», то есть без разделения указанных агрегатов.

С учетом того, что стоимость гидротрансформаторов на разные модели АКПП достаточно высока, многие квалифицированные СТО по ремонту автоматических коробок передач выполняют ремонт гидротрансформаторов. В процессе ремонта производится разборка ГДТ, замена изношенных элементов, после чего корпус заваривается в целях восстановления герметичности.

Почему коробка-автомат пинается, дергается АКПП при переключении передач, в автоматической коробке возникают толчки рывки и удары: основные причины.

Как работает коробка-автомат: классическая гидромеханическая АКПП, составные элементы, управление, механическая часть. Плюсы, минусы данного типа КПП.

Автоматическая коробка передач (АКПП, АКП) «классического» типа с гидротрансформатором: устройство и принцип работы. Плюсы и минусы гидромеханической АКПП.

Устройство и принцип работы роботизированной КПП. Отличия роботизированных коробок передач от гидротрансформаторной АКПП и вариатора CVT.

Стыковка коробки передач и двигателя автомобиля. Соединение механической и автоматической трансмиссии с ДВС: на что обратить внимание, особенности и нюансы.

Что такое КПП в автомобиле: назначение коробки передач, виды коробок передач, принцип работы, отличительные особенности трансмиссий.