Šiuolaikinio sukimo momento keitiklio įtaisas ir veikimo principas
Pirmasis sukimo momento keitiklis pasirodė daugiau nei prieš šimtą metų. Šis efektyvus sklandaus sukimo momento perdavimo metodas, patyręs daugybę modifikacijų ir patobulinimų, šiandien naudojamas daugelyje mašinų gamybos sričių, o automobilių pramonė nėra išimtis. Dabar vairuoti yra daug lengviau ir patogiau, nes nebereikia naudoti sankabos pedalo. Sukimo momento keitiklio įtaisas ir veikimo principas, kaip ir viskas, kas išradinga, yra labai paprasti.
Istorija
Pirmą kartą sukimo momento perdavimo skysčio recirkuliacijoje principą tarp dviejų sparnuočių be standžios jungties 1905 metais užpatentavo vokiečių inžinierius Hermannas Fettingeris. Įrenginiai, veikiantys pagal šį principą, vadinami skysčių movomis. Tuo metu, plėtojant laivų statybą, projektuotojai reikalavo rasti būdą, kaip palaipsniui perkelti garo variklio sukimo momentą į didžiulius vandenyje esančius laivų sraigtus. Tvirtai sujungus, vanduo užvedimo metu sulėtino peilių trūkčiojimą, sukeldamas pernelyg didelę variklio, velenų ir jų jungčių atvirkštinę apkrovą.
Vėliau modernizuotos skysčių movos buvo pradėtos naudoti Londono autobusuose ir pirmuosiuose dyzeliniuose lokomotyvuose, kad būtų užtikrintas sklandus jų paleidimas. Ir dar vėliau skystos movos palengvino automobilių vairuotojų gyvenimą. Pirmasis serijinis automobilis su sukimo momento keitikliu „Oldsmobile Custom 8 Cruiser“ nuriedėjo nuo konvejerio „General Motors“ 1939 m.
Įtaisas ir veikimo principas
Sukimo momento keitiklis yra uždara toroidinės formos kamera, kurios viduje koaksialiai arti vienas kito išdėstyti siurbimo, reaktoriaus ir turbinos sparnai. Vidinis sukimo momento keitiklio tūris užpildytas skysčiu, skirtu automatinėms transmisijoms, cirkuliuojančioms ratu iš vieno rato į kitą. Siurblio ratas pagamintas keitiklio korpuse ir yra tvirtai sujungtas su alkūniniu velenu, t.y. sukasi variklio sūkiais. Turbinos ratas yra tvirtai sujungtas su automatinės pavarų dėžės įvesties velenu.
Tarp jų yra reaktoriaus ratas arba statorius. Reaktorius sumontuotas ant laisvosios eigos sankabos, leidžiančios pasukti tik viena kryptimi. Reaktoriaus mentės turi specialią geometriją, dėl kurios skysčio srautas, grįžęs iš turbinos rato į siurblio ratą, keičia savo kryptį, tuo padidindamas siurblio rato sukimo momentą. Tai yra skirtumas tarp sukimo momento keitiklio ir skysčio movos. Pastarajame reaktoriaus nėra ir atitinkamai sukimo momentas nedidėja.
Veikimo principas Sukimo momento keitiklis pagrįstas sukimo momento perkėlimu iš variklio į transmisiją recirkuliuojančio skysčio srautu, be standžios jungties.
Varomasis sparnelis, sujungtas su besisukančiu variklio alkūniniu velenu, sukuria skysčio srautą, kuris atsitrenkia į priešingo turbinos rato mentes. Veikiamas skysčio, jis pradeda judėti ir perduoda sukimo momentą į transmisijos įėjimo veleną.
Padidėjus variklio sūkiams, padidėja sparnuotės sukimosi greitis, dėl kurio padidėja skysčio srauto, pernešančio turbinos ratą, jėga. Be to, skystis, grįždamas pro reaktoriaus mentes, gauna papildomą pagreitį.
Skysčio srautas transformuojamas priklausomai nuo sparnuotės sukimosi greičio. Turbinos ir siurblio ratų greičių išlyginimo momentu reaktorius trukdo laisvai skysčio cirkuliacijai ir pradeda suktis sumontuoto laisvo rato dėka. Visi trys ratai sukasi kartu, o sistema pradeda veikti skysčio sukabinimo režimu nedidindama sukimo momento. Padidėjus išėjimo veleno apkrovai, turbinos rato greitis sulėtėja, palyginti su siurblio ratu, reaktorius yra užblokuotas ir vėl pradeda transformuoti skysčio srautą.
privalumai
- Sklandus judėjimas ir pradžia.
- Sumažinti pavarų dėžės vibraciją ir apkrovas dėl netolygaus variklio veikimo.
- Galimybė padidinti variklio sukimo momentą.
- Nereikia priežiūros (elementų pakeitimo ir kt.).
Trūkumai
- Mažas efektyvumas (dėl to, kad nėra hidraulinių nuostolių ir nėra tvirtai sujungtas su varikliu).
- Bloga transporto priemonės dinamika, susijusi su energijos ir laiko sąnaudomis skysčio srautui išsukti.
- Didelė kaina.
Užrakinimo režimas
Siekiant susidoroti su pagrindiniais sukimo momento keitiklio trūkumais (mažas efektyvumas ir prasta transporto priemonės dinamika), buvo sukurtas fiksavimo mechanizmas. Jo veikimo principas yra panašus į klasikinę sankabą. Mechanizmas susideda iš blokavimo plokštės, sujungtos su turbinos ratu (taigi ir su pavarų dėžės įvesties velenu) per sukimo vibracijos slopintuvo spyruokles. Plokštės paviršiuje yra trinties pamušalas. Pavedimo valdymo bloko nurodymu, plokštelė skysčio slėgiu prispaudžiama prie keitiklio korpuso vidinio paviršiaus. Sukimo momentas pradedamas perduoti tiesiai iš variklio į pavarų dėžę nedalyvaujant skysčiui. Taigi pasiekiamas nuostolių sumažėjimas ir didesnis efektyvumas. Užraktą galima įjungti bet kuria pavara.
Slydimo režimas
Sukimo momento keitiklio užrakinimas taip pat gali būti neišsamus ir veikti vadinamuoju „slydimo režimu“. Blokavimo plokštė nėra visiškai prispausta prie darbinio paviršiaus, todėl dalinis slydimas trinties pagalvėlėje. Sukimo momentas vienu metu perduodamas per blokavimo plokštę ir cirkuliuojantį skystį. Naudojant šį režimą, automobilio dinaminės savybės žymiai padidėja, tačiau tuo pačiu išlaikomas judėjimo sklandumas. Elektronika užtikrina, kad fiksuojanti sankaba įsijungtų kuo anksčiau įsibėgėjimo metu, o atjungiama kuo vėliau, kai sumažėja greitis.
Tačiau kontroliuojamas slydimo režimas turi reikšmingą trūkumą, susijusį su sankabos paviršių dilimu, kurie, be to, patiria stiprų temperatūros poveikį. Nusidėvėję gaminiai patenka į aliejų, pablogindami jo darbines savybes. Slydimo režimas leidžia sukimo momento keitiklį naudoti kuo efektyviau, tačiau tuo pačiu žymiai sutrumpina jo tarnavimo laiką.
