Гидротрансформатор - полное описание
-
morskoj
- Site Admin
- Сообщения: 14254
- Зарегистрирован: Ср апр 10, 2024 10:21 am
Гидротрансформатор конструкция, гидравлические режимы и роль в трансмиссии CVT
В автоматических трансмиссиях, включая вариаторные системы, гидротрансформатор выполняет функцию гидродинамической муфты с дополнительным усилением крутящего момента. Как бы, гидротрансформатор это устройство, обеспечивающее устойчивое трогание с места без ступенчатого сцепления, а также демпфирование крутильных колебаний. Иначе говоря, он заменяет механическое сцепление в системах с гидрообъёмным управлением.Канал для рабочей жидкости и высокое давление: гидравлическая схема
Рабочая жидкость в гидротрансформаторе движется по замкнутому контуру между тремя основными элементами: насосным колесом (ведущий вал), турбинным колесом (ведомый вал) и реактором (статор). Канал для рабочей жидкости высокое давление создаёт необходимые условия для передачи энергии. Скорее всего, давление в рабочей полости при трогании может достигать 10-15 бар, в зависимости от момента двигателя.Основные гидравлические параметры:
| Элемент гидротрансформатора | Функция | Рабочее давление (ориентировочно) |
|---|---|---|
| Насосное колесо | Создание потока рабочей жидкости | до 12 бар |
| Турбинное колесо | Приём потока и преобразование в механическую энергию | зависит от нагрузки |
| Реактор (статор) | Изменение направления потока для увеличения крутящего момента | до 15 бар в режиме трансформации |
Конструкция гидротрансформатора: основные элементы и их назначение
- Конструкция гидротрансформатора: основные элементы и их назначение
- gidro_trasform.jpg (54.47 КБ) 851 просмотр
| Позиция на схеме | Наименование элемента | Функциональное назначение |
|---|---|---|
| 1 | Насосное колесо | Создает поток рабочей жидкости под действием центробежной силы; жестко соединено с коленвалом двигателя и передним корпусом |
| 2 | Турбина | Воспринимает поток жидкости от насосного колеса; передает крутящий момент на входной вал трансмиссии (ведущий шкив вариатора) |
| 3 | Передний корпус | Сварной кожух, объединяющий насосное колесо и муфту блокировки; служит для подвода и отвода рабочей жидкости |
| 4 | Подшипник | Обеспечивает соосное вращение между неподвижными и подвижными элементами (например, между ступицей турбины и реактором) |
| 5 | Реактор и обгонная муфта | Реактор изменяет направление потока жидкости для увеличения крутящего момента; обгонная муфта позволяет реактору вращаться только в одну сторону (при достижении режима гидромуфты) |
| 6 | Муфта блокировки трансформатора | Принудительно соединяет насосное и турбинное колеса на высоких скоростях, исключая гидравлические потери; управляется клапаном блокировки в гидроблоке |
| 7 | Сварная ступица | Соединяет муфту блокировки с турбиной; передает усилие прижатия фрикционов блокировки |
| 8 | Ведущая ступица | Центрирует гидротрансформатор относительно насоса трансмиссии; через нее рабочая жидкость поступает в каналы охлаждения и смазки |
Взаимодействие элементов в режиме трансформации и блокировки
Скорее всего, на практике важно различать два режима:- Режим гидротрансформации (трогание, ускорение) — насосное колесо (1) вращается, турбина (2) отстает, реактор (5) неподвижен за счет обгонной муфты, муфта блокировки (6) разомкнута.
- Режим гидромуфты (движение на постоянной скорости) — обгонная муфта реактора позволяет ему вращаться свободно, а муфта блокировки трансформатора (6) прижимается к переднему корпусу (3), создавая механическую связь 1:1.
Роль подшипника (4) и ступиц (7,8)
Подшипник (4) — скорее всего, это игольчатый или роликовый подшипник, установленный между ступицей турбины и реактором. Иначе, при разности скоростей вращения этих элементов возникло бы трение скольжения и перегрев. Сварная ступица (7) и ведущая ступица (8) образуют внутренний канал для подвода рабочей жидкости под высоким давлением к муфте блокировки. Как бы, именно через ведущую ступицу (8) ATF поступает из масляного канала насоса трансмиссии в полость между передним корпусом (3) и поршнем блокировки.Высокое передаточное отношение 1 3: физический смысл
Параметр высокое передаточное отношение 1 3 обычно указывает на режим работы гидротрансформатора, когда коэффициент трансформации крутящего момента максимален. Иначе говоря, при трогании с места передаточное отношение (отношение скорости турбины к скорости насоса) близко к нулю, а коэффициент усиления момента достигает значений 1,8–2,5. В контексте “1 3” — скорее всего, имеется в виду диапазон передаточных чисел гидротрансформатора в режиме гидромуфты (после блокировки) или условное обозначение для конкретной модели, например, RT21180050.Физика процесса при трогании:
- Насосное колесо вращается коленвалом, рабочая жидкость отбрасывается к внешнему диаметру
- Поток попадает на лопатки турбины, передавая ей момент — автомобиль начинает движение
- Реактор неподвижен (через обгонную муфту), меняет направление жидкости обратно на насос — возникает реактивный момент, усиливающий крутящий момент на турбине
Ремень с V-образным поперечным сечением и давление прижатия
В вариаторных трансмиссиях за гидротрансформатором следует узел шкивов и ремень с V-образным поперечным сечением 2 (стальной многослойный ремень или цепь). Рабочая жидкость под давлением прижатия 4 поступает от гидроблока к поршням шкивов. Давление прижатия — это отдельный контур, который не смешивается с внутренним контуром гидротрансформатора, хотя использует ту же самую трансмиссионную жидкость (ATF).Скорее всего, речь идёт о типовом давлении 4-7 бар для зажима ремня. Иначе, если давление прижатия недостаточно, ремень проскальзывает, вызывая его разрушение.
Функции гидротрансформатора: устойчивое трогание, снижение крутильных колебаний и защита трансмиссии
Гидротрансформатор необходим для обеспечения устойчивого трогания с места, снижения уровня крутильных колебаний трансмиссии и предотвращения ее перегрузки. Эти три задачи решаются за счёт свойства рабочей жидкости поглощать энергию.Механизм поглощения вибрации:
- Крутильные колебания от работы цилиндров двигателя передаются на насосное колесо
- Рабочая жидкость, как вязкая среда, гасит эти колебания при прохождении через межлопаточные каналы
- Турбинное колесо получает уже более равномерный вращающий момент
Практический пример: артикул RT21180050
Артикул RT21180050 — это, скорее всего, каталожный номер конкретного гидротрансформатора или его ремкомплекта для одного из японских или европейских вариаторов (например, Jatco или ZF). При подборе замены необходимо сверить:- Количество лопаток насосного и турбинного колёс
- Диаметр блокировочного фрикциона (если есть)
- Тип посадочного отверстия под первичный вал вариатора