A hidrodinamikus nyomatékváltó működése és felépítése
Most, hogy elmondtuk, melyek azok a fő sebességváltók, amelyeket a piacon találhatunk, és melyek azok jellemzői, folytatjuk az ezekben lévő egyik elemmel, amelynek nagyon fontos funkciója van: ez a nyomatékváltó. A nyomatékváltó egy hidrodinamikus sebességváltó, amely ráadásul az automata sebességváltóhoz kapcsolódik.
Ezt a mechanikus elemet a német mérnök, Hermann Föttinger találta fel. Amikor 1905-ben szabadalmaztatta, először a hajógyártásban alkalmazta. Bár logikusan a nyomatékváltót más ágazatok is átvették, mint például a repülés, az ipari gépgyártás, a vonatok és az autóipar. Az autóiparban, amely a szóban forgó ágazat, az 30-as évek elején vezették be, amikor a coventryi székhelyű angol cég buszai és nehézgépei átvették.
Mint látható, nem éppen egy modern alkatrészről van szó, hiszen ennyi év alatt elég ideje volt működésének tökéletesítésére, de ez nem jelenti azt, hogy a komponensei és a működése megváltozott volna. A nyomatékváltó egy mechanikus alkatrész, amelyet az automata sebességváltókban használnak egy olyan alkatrész cseréjére, amely ezekben a sebességváltókban nem található meg: ez a tengelykapcsoló. Tehát arra szolgál, hogy létrehozza a kapcsolatot a sebességváltó és a motor között, és ezért a motor nyomatékának átviteléhez a sebességváltóhoz.
A nyomatékváltó főbb alkatrészei
A nyomatékváltó működése alapvetően három fő komponens kölcsönhatásán alapul, kiegészítve egy modern elemmel a hatékonyság növelése érdekében:
Nyomatékváltó ház vagy szivattyú
Ez az elem a motorral együtt forog, így működése a motor beindításától kezdődik. A szivattyúkeréktől, s önálló alkatrész lett belőle, melyet megerősítettek, hogy le lehessen csavarozni. Az alapvető feladata, hogy a motor forgási energiáját a folyadékon keresztül átadja a rendszernek.
A Mazda 5 hangszóróinak javítása
Turbina
A szivattyú által kibocsátott olaj a turbinát alkotó hajlított lapátokat éri, alapvetően lehetővé téve a jármű mozgását, köszönhetően annak, hogy a turbina közvetlenül kapcsolódik a sebességváltóhoz. A turbina lapátjainak kialakítása kulcsfontosságú az erőátvitel szempontjából.
Állórész
Az állórész az az elem, amely felelős az olaj visszajuttatásáért a szivattyúba, az áramlás irányának megváltoztatásáért, köszönhetően annak, hogy csapágy van felszerelve, amely csak egyirányú forgást tesz lehetővé. Az állórész a házhoz van rögzítve, nehogy forogjon, tehát az egyik irányban majd el tud forogni. Ez az alkatrész a nyomaték átalakításában játszik döntő szerepet.
Tengelykapcsoló felülírása (Lock-up kuplung)
Ez az elem a modern automata sebességváltók közös jellemzője, amely képes felülírni a nyomatékváltót az igényeknek megfelelően, mivel azt a jármű vezérlőegysége vezérli. Ennek oka, hogy a tengelykapcsoló fázisban, amikor a motor nyomatékaránya 1:1, a nyomatékváltó teljesítményveszteséggel működik, amely nagy teljesítményű motoroknál akár 95%-ot is elérhet, amikor az erőátvitel leáll. A 3 dugattyú zárja a súrlódásos tengelykapcsolót, amikor ez a funkció aktiválódik.
Működési elv és áramlástani jellemzők
A nyomatékváltó működése során a folyadék áramlása kulcsszerepet játszik. A "küllők" azonban nem rudak, hanem speciálisan kialakított lemezek, amelyek ferdén helyezkednek el a szivattyúban és a turbinában. A lemezből készült sárga "küllők" ferdék, így a folyadék ferdén fog kilépni, és nagyobb sebességgel áramlik a szűkület miatt felgyorsulva.
A folyadék ezután a következő kerék lapátjait éri, ahol nagyobb nyomaték ébred. A nyomatékmodosítás a két munkakerék nyomatéka között jelentkezik. A lapátok nem sík lemezből, hanem hajlított lemezből készülnek, a folyadék áramlásának optimális irányítása és a hatékony energiaátadás céljából. Ez a kialakítás a folyadék átlépéséhez elengedhetetlen. A diagram mutatja a folyadék útját, ahol a vektorát átmásoljuk a turbina belépő éléhez, majd továbbmegy a vezetőlapátokhoz.
A folyadék és a lapátok közötti ütközés ténye dinamikus folyamatokat indít el. A meridián sebesség kisebb lehet, például 0,5 esetére. A folyadék balról ütközik, és a vektornál függőleges lett. Az állórész lapátjai között is jelentős áramlásirány-változások mennek végbe. A vezetőlapátok közé áramló folyadék iránya nagyon változik az áttétel függvényében, ahol a szélső értékek közötti különbség akár 140° is lehet. A kilépési szög akkora, mint a belépési volt, de megint lesz eltérítés, ellenkező irányban. Ha az áramlás nem optimális, a folyadék leválhat, s a kavitáció nem kívánatos jelenség.
A nyomatékváltó hatékonysága, jelölve például h = iH kék vonallal, legfeljebb megközelítheti a 0,95-öt. Bizonyos körülmények között a nyomatékmodosítás 1-nél kisebb lehet, ami azt jelenti, hogy a motor nyomatékához hozzáadódna, de levonódik, ha a rendszer nem optimálisan van építve.
Nyomatékváltó – Hogyan működik? (3D animáció)
Amikor a rendszer szinkronban forog, az állórész erő szempontjából olyan, mintha ott sem lenne, és a nyomatékváltó tengelykapcsolóvá alakul. Régebben egyszerűbb megoldásokat alkalmaztak, ami valóban hozott valami eredményt, de nem eleget. A lapátok eltolva helyezkednek el, és a teljes keresztmetszetet tölti ki a folyadék, hogy szárnyprofilt kapjunk, ami görbül a növelése céljából.
tags: #Constantinesco #nyomatékváltó #működése