ГДТ (гідротрансформатор) – пристрій, який перетворює і передає крутний момент від ДВЗ на ведені вали КПП. При цьому зміна крутного моменту і частоти обертання відбувається плавно.
Як правило, конвертер крутного моменту (від англ. torque converter) у пристрої трансмісії автомобілів використовується на машинах з АКПП або вариаторні коробкою передач.
Гидротнасформатор: пристрій і принцип роботи
ГДТ включає в себе наступні деталі:
- Насосне колесо;
- Реактор (статор);
- Турбінне колесо;
- Блокувальний механізм;
Зазначені деталі знаходяться в єдиному міцному герметичному корпусі, який зазвичай закріплюється на маховику ДВС. Також гідротрансформатор заповнений робочою трансмісійної рідиною ATF, причому в процесі роботи олія помітно нагрівається і перемішується всередині ГДТ.
До корпусу гідротрансформатора жорстко прикріплено насосне колесо, яке обертається від вала двигуна і створює всередині конвертера потоки трансмісійної рідини. Зазначені потоки, в свою чергу, обертають реактор, а також турбінне колесо. При цьому ГДТ відрізняється від звичайної гідромуфти саме наявністю реактора.
Реактор (він же статор) з’єднується з насосним колесом за допомогою обгінної муфти. Таке з’єднання дозволяє добитися того, що якщо обороти насоса і турбіни сильно відрізняються, тоді реактор блокується в автоматичному режимі.
Блокування статора дозволяє передати на насосне колесо більше робочої трансмісійної рідини. Наявність у пристрої ГДТ реактора дозволяє збільшити крутний момент в 3 рази під час розгону автомобіля з АКПП. Турбіна з’єднана з валом коробки передач, жорстке з’єднання.
Важливо розуміти, що передача крутного моменту всередині гідротрансформатора відбувається без прямого зв’язку окремих складових елементів, тобто крутний момент фактично передається через рідину.
Це означає, що ударні навантаження мінімізовані, машина з гідротрансформатором плавно розганяється зі старту, відсутні ривки, далі під час їзди перемикання передач відбуваються м’яко.
Однак дане рішення також має певні недоліки. Всередині ГДТ часто виникає підвищений нагрів. Таке підвищення температури відбувається по причині того, що турбінне колесо прослизає щодо насосного, так як в більшості режимів роботи момент обертання турбінного та насосного колеса не дорівнює.
Результат прослизання — значне тепловиділення, зниження ККД трансмісії і збільшення витрати пального. При цьому в цілях зниження витрати палива застосовується блокування гідротрансформатора, яка реалізується за допомогою механізму блокування ГДТ.
-
Штовхається АКПП: причини поштовхів і ривків…
Механізм блокування ГДТ
Зазначений механізм блокування забезпечує можливість жорсткої зв’язку насоса і турбіни. Якщо гідротрансформатор заблокований, автоматична коробка працює в такому режимі, коли двигун і трансмісія жорстко пов’язані між собою, передача крутного моменту від ДВЗ на АКПП відбувається без втрат.
Блокування ГДТ в Коробці — автомат з електронним управлінням працює так, що сигнал про включення блокувального механізму надходить від ЕБУ коробкою передач, саме включення блокування відбувається за заданим алгоритмом, прописаному в програмі.
На початковому етапі багато «автомати» ініціювали блокування гідротрансформатора тільки тоді, коли автомобіль розганявся до певної швидкості (вище 60-70 км/год). Більш сучасні автоматичні КПП блокують гідротрансформатор на низьких швидкостях (від 20 км/год).
В результаті досягається економія пального не тільки в режимі їзди по трасі, але і в межах міста, де швидкість руху зазвичай низька. Ще заблокований гідротрансформатор дозволяє добитися ефекту гальмування двигуном на АКПП при певній швидкості.
Якщо просто, ЕБУ двигуном припиняє подачу пального в циліндри в той момент, коли спрацювала блокування гідротрансформатора. В цей час вал двигуна продовжує обертатися завдяки руху автомобіля «накатом», а не за рахунок отримання енергії від згорання палива в циліндрах.
Здавалося б, блокування гідротрансформатора дозволяє поліпшити характеристики трансмісії даного типу, домогтися паливної економічності, підвищити ККД і т. д. З одного боку, це так, проте жорстка зв’язок ДВС і коробки шляхом блокування ГДТ також означає, що на мото і трансмісію починають передаватися ударні навантаження.
В результаті зменшується ресурс коробки автомат, так як включення блокувального механізму підвищує навантаження і швидше зношує фрикционы АКПП. Також відбувається швидке забруднення мастила, передачі з заблокованим гідротрансформатором включаються не так плавно.
Що в підсумку
Як видно, гідротрансформатор фактично являє собою окремий агрегат, винесені за межі корпусу самої АКПП. При цьому нормальна робота гідромеханічної коробки передач без гідротрансформатора (конвертера крутного моменту) неможлива. З цієї причини АКПП і ГДТ в зборі прийнято називати «автоматичною коробкою передач», тобто без поділу зазначених агрегатів.
Наостанок відзначимо, що навіть з урахуванням міцності корпусу, високі навантаження на гідротрансформатор (в тому числі і температурні) можуть вивести даний елемент з ладу. В результаті гідротрансформатор починає текти, виникають збої в роботі внутрішніх компонентів пристрою.
З урахуванням того, що вартість гідротрансформаторів на різні моделі АКПП досить висока, багато кваліфіковані СТО по ремонту автоматичних коробок передач виконують ремонт гідротрансформаторів. В процесі ремонту проводиться розбирання ГДТ, заміна зношених елементів, після чого корпус заварюється в цілях відновлення герметичності.