Měnič točivého momentu ( hydrodynamický transformátor ) je hydrodynamická převodovka , která převádí přenášený točivý moment ve velikosti (a někdy i ve směru). [jeden]
Je jedním z prvků hydromechanických převodovek a hydraulických převodů , které se používají v dopravních prostředcích se spalovacím motorem od osobních automobilů až po lodě. Měniče točivého momentu jsou široce používány v automobilové technice, zajišťují hladké rozjezdy vozu z místa a snižují přenos rázového zatížení z převodovky na hřídel motoru. Nejčastěji se používá s automatickými převodovkami nebo CVT .
Jakýkoli měnič točivého momentu se skládá z:
Během činnosti měniče momentu je kapalina urychlována čerpacím kolem a pohybuje se po složité trajektorii, kterou lze rozdělit na dvě jednoduché složky: relativní (rychlost směřuje radiálně od osy k obvodu čerpacího kola a od obvodem k ose turbínového kola), přenosné (rotace společně s čerpadlem a turbínovými koly). V závislosti na poměru těchto složek může měnič momentu pracovat v různých režimech.
Existují tři režimy provozu měniče točivého momentu:
Popis principu činnosti měniče točivého momentu si můžete prohlédnout v tomto videu Automatická převodovka měnič točivého momentu. Celá pravda o principu práce .
Všechny díly jsou smontovány ve společném pouzdře. Těleso měniče točivého momentu je obvykle namontováno na hnací desce, která je zase připevněna ke klikovému hřídeli motoru stroje. I když, existují výjimky. Například u převodovek autobusu LiAZ-677 a traktoru DT-175S dochází k přenosu točivého momentu z motoru na měnič točivého momentu přes kardan. Měnič točivého momentu je naplněn olejem, který se při jeho provozu aktivně promíchává.
Kolo čerpadla je pevně spojeno se skříní měniče momentu, při otáčení hřídele motoru vytváří uvnitř měniče momentu proudění oleje, které roztáčí kolo statoru (reaktor) a turbínu.
Konstrukční rozdíl mezi měničem točivého momentu a kapalinovou spojkou je přítomnost statoru (reaktoru). Stator je uložen na volnoběžce . Při výrazném rozdílu otáček čerpadla a turbíny se stator (reaktor) automaticky zablokuje a převede větší objem kapaliny na kolo čerpadla. Díky statoru (reaktoru) se točivý moment při rozjezdu z klidu zvýší až trojnásobně [5] .
Turbína je pevně spojena s hřídelí automatické převodovky .
Vzhledem k tomu, že přenos točivého momentu uvnitř měniče točivého momentu probíhá bez tuhého kinematického spojení, odpadá rázová zatížení převodovky a vůz získá větší plynulost. Negativním účinkem měniče momentu je „prokluzování“ turbínového kola vůči kolu čerpadla – to vede ke zvýšené tvorbě tepla (v některých režimech může měnič momentu vytvářet více tepla než samotný motor) a ke zvýšení spotřeby paliva. spotřeba.
Pro zlepšení palivové účinnosti je do konstrukce moderních měničů točivého momentu zaveden blokovací mechanismus, který umožňuje pevné spojení čerpadla a turbíny. Při zablokování měniče točivého momentu pracuje automatická převodovka v režimu tuhého kinematického spojení motoru a převodovky, podobně jako u manuální převodovky . U elektronicky řízených automatických převodovek určuje okamžik zablokování počítač, lze jej tedy zapnout téměř kdykoliv podle ovládacího programu.
Automatické převodovky vyráběné ve 20. století obsahovaly blokování měniče točivého momentu pouze při dosažení dostatečně vysoké rychlosti (více než 70 km/h). Moderní automatické převodovky zahrnují blokování měniče točivého momentu při docela nízkých rychlostech (od 20 km/h), což umožňuje šetřit palivo nejen při jízdě po dálnici, ale i při jízdě ve městě. Také zámek měniče točivého momentu se používá, stejně jako manuální převodovka, pro brzdění motorem. V tomto případě se po dobu blokování zastaví přívod paliva do motoru, hřídel motoru se otáčí vlivem pohybu vozu. U traktorů se zámek měniče momentu používá ke spouštění motoru traktoru „z tlačníku“ nebo když traktor běží ve stacionárním režimu.
Je třeba poznamenat, že ačkoli uzamčení měniče točivého momentu přináší hmatatelnou úsporu paliva, má některé nevýhody:
Měniče točivého momentu jsou široce používány ve vozidlech od osobních automobilů a lehkých vysokozdvižných vozíků až po supertěžké speciální podvozky nákladních automobilů. Nejčastěji pracují s planetovými převodovkami , i když existují i kombinace s konvenčními dvou- a tříhřídelovými konstrukcemi. Obliba strojů vybavených měničem točivého momentu se může značně lišit v závislosti na regionu. Takže na konci 20. století v západní Evropě mělo asi 20 % aut měnič točivého momentu. Naprostá většina hydraulických převodovek středního a vysokého výkonu v Evropě je navržena a vyrobena společností Voith v Německu.
Přitom v USA jejich podíl činil zhruba 80 %. V posledních letech byly měniče točivého momentu nahrazeny automatizovanými nebo „robotickými“ manuálními převodovkami z průmyslu osobních automobilů.
V SSSR a později v SNS byly použity v hydrodynamických převodovkách vozů Volha, Čajka a ZIL, víceúčelových traktorech MZKT a KZKT, rodině BelAZ , autobusech LAZ-695Zh a LiAZ-677 “, na tahačích" DT-175S "a" T-330 "a na řadě posunovacích dieselových lokomotiv (TGM3, TGM6, TGK2) a hlavních lokomotiv - TG102, TG16, TG22. Dále se měniče momentu používají v převodech některých typů jeřábů a rypadel s lanovým pohonem pracovních těles, v pohonech důlních a lomových pásových dopravníků. Do pohonu vrtule nejvýkonnějšího říčního tlačného remorkéru v SSSR „ Maršála Bluchera “ byly také instalovány měniče točivého momentu, které umožnily motorům obří lodi efektivně pracovat při nízkých rychlostech bez použití řiditelných vrtulí (implementace což je na říčních plavidlech velmi obtížné).
V objemových hydraulických pohonných systémech existují jednotky, které se nazývají hydraulické transformátory, ale nemají nic společného s hydrodynamickými transformátory v konstrukci. Příkladem je jednotka HC53, stojící na letounu An-124 Ruslan a některých dalších, sestávající ze dvou stejných hydraulických strojů (motorových čerpadel) se společnou hřídelí, z nichž každý je napojen na vlastní autonomní hydraulický systém. Ve kterém ze systémů je větší tlak - stroj toho systému otáčí hřídelí a předává mechanickou energii jinému stroji, který v jeho systému vytváří tlak. Tato konstrukce umožňuje přenášet energii ze systému do systému bez výměny kapaliny, což v případě odtlakování nebo kontaminace jednoho hydraulického systému vylučuje selhání jiného. U letadel Airbus a Superjet-100 se podobná jednotka nazývá jednotka přenosu energie (PTU) a zvuky, které doprovázejí její provoz, připomínající zvuk kotoučové pily nebo štěkot psa (ten je pozorován při startování motoru) , často děsí cestující. Během normálního letu, kdy je letadlo v dobrém provozním stavu, je PTU obvykle neaktivní.
| Turbíny a mechanismy s turbínami ve složení | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Typy |
| ||||||||||
| Vozidla | |||||||||||
| Konstrukční prvky |
| ||||||||||