Peranti dan prinsip operasi penukar tork moden

Penukar tork pertama muncul lebih dari seratus tahun yang lalu. Setelah mengalami banyak pengubahsuaian dan penambahbaikan, kaedah cekap transmisi tork ini digunakan sekarang di banyak bidang kejuruteraan mekanikal, dan industri automotif tidak terkecuali. Memandu kini jauh lebih mudah dan selesa kerana tidak perlu lagi menggunakan pedal klac. Peranti dan prinsip pengoperasian penukar tork, seperti semua yang boleh difahami, sangat mudah.

Kisah

Untuk pertama kalinya, prinsip pemindahan tork dengan mengitar semula cecair antara dua pendesak tanpa sambungan yang kaku dipatenkan oleh jurutera Jerman Hermann Fettinger pada tahun 1905. Peranti yang beroperasi berdasarkan prinsip ini disebut gandingan cecair. Pada masa itu, pengembangan pembuatan kapal memerlukan perancang untuk mencari jalan untuk secara bertahap memindahkan tork dari mesin uap ke baling-baling kapal besar di dalam air. Apabila digabungkan dengan kuat, air memperlahankan hentakan bilah semasa memulakan, mewujudkan beban terbalik yang berlebihan pada motor, poros dan sendi mereka.

Selepas itu, gandingan cecair dimodenkan mula digunakan pada bas London dan lokomotif diesel pertama untuk memastikan permulaannya lancar. Dan kemudian, gandingan cecair menjadikan kehidupan lebih mudah bagi pemandu kereta. Kereta pengeluaran pertama dengan penukar torsi, Oldsmobile Custom 8 Cruiser, meluncur dari barisan pemasangan di General Motors pada tahun 1939.

Peranti dan prinsip operasi

Penukar tork adalah ruang tertutup berbentuk toroidal, di mana pendesak pam, reaktor dan turbin diletakkan secara sepaksi berdekatan satu sama lain. Isipadu dalaman penukar tork diisi dengan bendalir untuk transmisi automatik yang beredar dalam bulatan dari satu roda ke roda yang lain. Roda pam dibuat di perumahan penukar dan disambungkan dengan ketat ke poros engkol, iaitu. berpusing dengan kelajuan enjin. Roda turbin dihubungkan dengan kuat ke batang input transmisi automatik.

Di antara mereka adalah roda reaktor, atau stator. Reaktor dipasang pada klac freewheel yang membolehkannya berputar hanya dalam satu arah. Bilah reaktor mempunyai geometri khas, kerana aliran bendalir kembali dari roda turbin ke roda pam berubah arah, sehingga meningkatkan torsi pada roda pam. Ini adalah perbezaan antara penukar tork dan gandingan cecair. Pada yang terakhir, tidak ada reaktor, dan, dengan itu, tork tidak meningkat.

Prinsip operasi Penukar tork didasarkan pada pemindahan tork dari mesin ke transmisi melalui aliran bendalir ulang, tanpa sambungan yang kaku.

Pendesak penggerak, digabungkan dengan poros engkol berputar mesin, menghasilkan aliran bendalir yang menyentuh bilah roda turbin yang bertentangan. Di bawah pengaruh bendalir, ia bergerak dan menghantar tork ke batang input transmisi.

Dengan peningkatan kelajuan mesin, kecepatan putaran pendesak meningkat, yang menyebabkan peningkatan kekuatan aliran bendalir yang membawa roda turbin. Sebagai tambahan, cecair, yang kembali melalui bilah reaktor, menerima pecutan tambahan.

Aliran bendalir berubah mengikut kelajuan putaran pendesak. Pada saat penyamaan kecepatan turbin dan roda pam, reaktor menghalang peredaran bebas cecair dan mula berputar berkat roda freel yang dipasang. Ketiga-tiga roda berputar bersama, dan sistem mula berfungsi dalam mod gandingan cecair tanpa meningkatkan tork. Dengan peningkatan beban pada poros keluaran, kecepatan roda turbin melambatkan berbanding dengan roda pam, reaktor disekat dan sekali lagi mula mengubah aliran bendalir.

Kelebihan

1. Pergerakan lancar dan bermula.
2. Mengurangkan getaran dan beban pada transmisi dari operasi mesin yang tidak rata.
3. Kemungkinan untuk meningkatkan tork enjin.
4. Tidak memerlukan penyelenggaraan (penggantian elemen, dll.).

Kecacatan

1. Kecekapan rendah (kerana ketiadaan kehilangan hidraulik dan hubungan yang kaku dengan enjin).
2. Dinamika kenderaan yang lemah yang berkaitan dengan kos tenaga dan masa untuk menenangkan aliran bendalir.
3. Kos yang tinggi.

Mod kunci

Untuk mengatasi kelemahan utama penukar tork (kecekapan rendah dan dinamika kenderaan yang buruk), mekanisme penguncian telah dikembangkan. Prinsip pengoperasiannya serupa dengan klac klasik. Mekanisme terdiri daripada pelat penyekat, yang disambungkan ke roda turbin (dan oleh itu ke poros input kotak gear) melalui pegas peredam getaran torsional. Plat mempunyai lapisan geseran di permukaannya. Atas arahan unit kawalan transmisi, plat ditekan ke permukaan dalaman perumahan penukar dengan tekanan bendalir. Tork mula dihantar terus dari mesin ke kotak gear tanpa penglibatan cecair. Oleh itu, pengurangan kerugian dan kecekapan yang lebih tinggi dicapai. Kunci boleh diaktifkan di mana-mana gear.

Mod slip

Penguncian penukar tork juga tidak lengkap dan beroperasi dalam apa yang disebut "slip mode". Plat penyekat tidak ditekan sepenuhnya ke permukaan kerja, dengan itu memberikan sebahagian gelinciran pad geseran. Tork dipancarkan secara serentak melalui plat penyekat dan cecair yang beredar. Berkat penggunaan mod ini, kualiti dinamik kereta meningkat dengan ketara, tetapi pada masa yang sama pergerakan lancar tetap terjaga. Elektronik memastikan bahawa kopling pengunci diaktifkan seawal mungkin selama pecutan, dan dilepaskan selewat-lewatnya ketika kecepatan dikurangkan.

Walau bagaimanapun, mod slip terkawal mempunyai kelemahan yang signifikan yang berkaitan dengan lelasan permukaan klac, yang, lebih-lebih lagi, terdedah kepada kesan suhu yang teruk. Pakai produk masuk ke dalam minyak, merosakkan sifat kerjanya. Mod slip membolehkan penukar tork seefisien mungkin, tetapi pada masa yang sama mengurangkan jangka hayatnya.