Mūsdienu griezes momenta pārveidotāja ierīce un darbības princips
Automašīnas transmisija,  Transportlīdzekļa ierīce

Mūsdienu griezes momenta pārveidotāja ierīce un darbības princips

Pirmais griezes momenta pārveidotājs parādījās vairāk nekā pirms simts gadiem. Pēc daudzu izmaiņu un uzlabojumu šī efektīvā gludes momenta vienmērīgas pārraides metode mūsdienās tiek izmantota daudzās mašīnbūves jomās, un automobiļu rūpniecība nav izņēmums. Braukšana tagad ir daudz vienkāršāka un ērtāka, jo vairs nav nepieciešams izmantot sajūga pedāli. Griezes momenta pārveidotāja ierīce un darbības princips, tāpat kā viss ģeniālais, ir ļoti vienkāršs.

Stāsts par

Pirmo reizi griezes momenta pārneses principu, šķidrumu recirkulējot starp diviem lāpstiņriteņiem bez stingra savienojuma, 1905. gadā patentēja vācu inženieris Hermans Fetlers. Ierīces, kas darbojas, pamatojoties uz šo principu, sauc par šķidruma savienojumiem. Tajā laikā kuģu būves attīstība prasīja, lai dizaineri atrastu veidu, kā pakāpeniski pārnest griezes momentu no tvaika dzinēja uz milzīgiem kuģa propelleriem ūdenī. Cieši savienojot, palaišanas laikā ūdens palēnināja asmeņu raustīšanos, radot pārmērīgu reverso slodzi motoram, vārpstām un to savienojumiem.

Pēc tam modernizētos šķidruma savienojumus sāka izmantot Londonas autobusos un pirmajās dīzeļlokomotīvēs, lai nodrošinātu to netraucētu startēšanu. Un vēl vēlāk šķidrās sakabes atviegloja automašīnu vadītāju dzīvi. Pirmā sērijveida automašīna ar griezes momenta pārveidotāju - Oldsmobile Custom 8 Cruiser - noripoja no konveijera pie General Motors 1939. gadā.

Ierīce un darbības princips

Griezes momenta pārveidotājs ir slēgta toroidālas formas kamera, kuras iekšpusē koaksiāli novietoti sūknēšanas, reaktora un turbīnas lāpstiņas. Griezes momenta pārveidotāja iekšējais tilpums ir piepildīts ar šķidrumu automātiskajām pārnesumkārbām, kas cirkulē apli no viena riteņa uz otru. Sūkņa ritenis ir izgatavots pārveidotāja korpusā un ir stingri savienots ar kloķvārpstu, t.i. griežas ar motora apgriezieniem. Turbīnas ritenis ir stingri savienots ar automātiskās pārnesumkārbas ieejas vārpstu.

Starp tiem ir reaktora ritenis jeb stators. Reaktors ir uzstādīts uz brīvgaitas sajūga, kas ļauj tam griezties tikai vienā virzienā. Reaktora asmeņiem ir īpaša ģeometrija, kuras dēļ šķidruma plūsma, kas atgriezās no turbīnas riteņa uz sūkņa riteni, maina virzienu, tādējādi palielinot sūkņa riteņa griezes momentu. Šī ir atšķirība starp griezes momenta pārveidotāju un šķidruma savienojumu. Pēdējā nav reaktora, un attiecīgi griezes moments nepalielinās.

Kā tas darbojas Griezes momenta pārveidotāja pamatā ir griezes momenta pārnešana no motora uz transmisiju, izmantojot šķidruma recirkulācijas plūsmu, bez stingra savienojuma.

Braukšanas darbrats, savienots ar rotējošu dzinēja kloķvārpstu, rada šķidruma plūsmu, kas ietriecas pretējā turbīnas riteņa asmeņos. Šķidruma ietekmē tas sāk kustību un pārraida griezes momentu uz transmisijas ieejas vārpstu.

Palielinoties motora apgriezieniem, palielinās lāpstiņas rotācijas ātrums, kas palielina šķidruma plūsmas spēku, kas pārvadā turbīnas riteni. Turklāt šķidrums, atgriežoties caur reaktora asmeņiem, saņem papildu paātrinājumu.

Šķidruma plūsma tiek pārveidota atkarībā no lāpstiņas rotācijas ātruma. Turbīnas un sūkņa riteņu ātrumu izlīdzināšanas brīdī reaktors kavē šķidruma brīvu cirkulāciju un sāk griezties, pateicoties uzstādītajam brīvriteņam. Visi trīs riteņi rotē kopā, un sistēma sāk darboties šķidruma sakabes režīmā, nepalielinot griezes momentu. Palielinoties izejas vārpstas slodzei, turbīnas riteņa ātrums attiecībā pret sūknēšanas riteni palēninās, reaktors tiek bloķēts un atkal sāk pārveidot šķidruma plūsmu.

Priekšrocības

  1. Gluda kustība un sākums.
  2. Samazinot vibrācijas un slodzes uz transmisiju no nevienmērīgas motora darbības.
  3. Iespēja palielināt motora griezes momentu.
  4. Nav nepieciešama apkope (elementu nomaiņa utt.).

Ierobežojumi

  1. Zema efektivitāte (sakarā ar hidraulisko zudumu neesamību un stingru savienojumu ar motoru).
  2. Slikta transportlīdzekļa dinamika, kas saistīta ar enerģijas un laika izmaksām šķidruma plūsmas attīšanai.
  3. Augstas izmaksas.

Bloķēšanas režīms

Lai tiktu galā ar galvenajiem griezes momenta pārveidotāja trūkumiem (zemu efektivitāti un sliktu transportlīdzekļa dinamiku), ir izstrādāts bloķēšanas mehānisms. Tās darbības princips ir līdzīgs klasiskajam sajūgam. Mehānisms sastāv no bloķēšanas plāksnes, kas ir savienota ar turbīnas riteni (un līdz ar to arī ar pārnesumkārbas ieejas vārpstu) caur vērpes vibrācijas amortizatora atsperēm. Plāksnes virsmai ir berzes oderējums. Pēc transmisijas vadības ierīces komandas ar šķidruma spiedienu plāksne tiek nospiesta pret pārveidotāja korpusa iekšējo virsmu. Griezes momentu sāk pārnest tieši no motora uz pārnesumkārbu, neiesaistot šķidrumu. Tādējādi tiek panākts zaudējumu samazinājums un augstāka efektivitāte. Slēdzeni var iespējot jebkurā pārnesumā.

Slīdēšanas režīms

Arī griezes momenta pārveidotāja bloķēšana var būt nepilnīga un darboties tā sauktajā “slīdēšanas režīmā”. Bloķēšanas plāksne nav pilnībā nospiesta pret darba virsmu, tādējādi nodrošinot berzes spilventiņa daļēju slīdēšanu. Griezes moments tiek vienlaicīgi nosūtīts caur bloķēšanas plāksni un cirkulējošo šķidrumu. Pateicoties šī režīma izmantošanai, automašīnas dinamiskās īpašības ir ievērojami paaugstinātas, bet tajā pašā laikā tiek saglabāta kustību vienmērīgums. Elektronika nodrošina, ka bloķēšanas sajūgs tiek ieslēgts pēc iespējas agrāk paātrinājuma laikā un pēc iespējas vēlāk tiek atslēgts, kad ātrums tiek samazināts.

Tomēr kontrolētajam slīdēšanas režīmam ir ievērojams trūkums, kas saistīts ar sajūga virsmu nodilumu, kas turklāt tiek pakļauts smagiem temperatūras efektiem. Nodiluma produkti iekļūst eļļā, pasliktinot tās darba īpašības. Slīdēšanas režīms ļauj griezes momenta pārveidotājam būt pēc iespējas efektīvākam, bet tajā pašā laikā ievērojami samazina tā kalpošanas laiku.

Pievieno komentāru