Гидротрансформатор (Бублик) — принцип работы и устройство

02.02.2024 1025 7.4

Краткое содержание:

1. Как устроен гидротрансформатор
2. Функции, которые выполняет ГТ
3. Как работает элемент АКПП
4. Основные достоинства ГТ
5. Минусы гидротрансформатора АКПП
6. Механизм блокировки
7. Фрикционная накладка проскальзывает

Гидротрансформатор — устройство в корпусе автоматической коробки переключения передач. Это ключевой компонент, способный влиять на функционирование остальных элементов АКПП. Рассмотрим составляющие детали и принцип работы “бублика” (так прозвали ГТ в народе). Поговорим о его функционале, основных механизмах, достоинствах, недостатках.

Как устроен гидротрансформатор

Элемент представляет собой камеру закрытого типа и имеет форму тора (фигуры вращения в виде кольца или бублика). Таким образом, объясняется неофициальное название ГТ, которое плотно закрепилось за гидротрансформатором АКПП.

Внутри указанного элемента, соединенного с одной стороны с маховиком двигателя, а с другой — с масляным насосом, находятся следующие составляющие компоненты:

• турбинное (ведомое) колесо. Рассматриваемая деталь связана с первичным валом АКПП;
• демпфер крутильных колебаний. Это пружины, которые начинают работать для предотвращения дополнительного напряжения в узлах трансмиссии в тот момент, когда гидротрансформатор перестает выполнять свои функции;
• реакторное колесо (статор). Закреплено на корпусе автоматической коробки переключения передач и располагается между турбиной и насосом. Служит для направления потока жидкости, выходящего из турбинного колеса. Помогает предотвратить потерю энергии;
• насосное (приводное) колесо. Через корпус гидротрансформатора оно соединено с маховиком ДВС;
• обгонная муфта реактора. Действует в ситуациях, когда ведомый вал начинает вращаться быстрее. Элемент помогает реактору препятствовать свободной циркуляции масла;
• шлицы первичного вала АКПП. Это составляющие детали, необходимые для полной посадки гидротрансформатора;
• муфта блокировки. Ее цели — снижение температуры масла, экономия топлива на высоких скоростях;
• диск крепления к маховику ДВС. Представляет собой соединительный переходной элемент.

Указанные детали находятся в масляной трансмиссионной жидкости (ATF), которая заполняет весь внутренний объем гидротрансформатора. Масло циркулирует по кругу, поочередно переходя от одного колеса к другому.

Хотелось бы отметить, что выше были рассмотрены типовые компоненты, составляющие устройство гидротрансформатора. На самом же деле варианты конструкций могут быть абсолютно разными — в зависимости от применяемых автопроизводителями тех или иных технических решений.

Функции, которые выполняет ГТ

“Бублик” — очень важный элемент АКПП, требующий своевременного обслуживания, а также проведения ремонтных работ на профессиональном уровне. Функционал гидротрансформатора охватывает следующие задачи:

• повышение крутящего момента с коэффициентом трансформации до 2,4;
• передача энергии через поток трансмиссионного масла;
• продление срока эксплуатации автоматической коробки переключения передач;
• сохранение высокой производительности транспортного средства;
• возможность остановки автомобиля при работающем двигателе;
• защита АКПП в момент изменения оборотов;
• плавная взаимосвязь между двигателем и коробкой передач;
• снижение оборотов;
• выполнение команд блока управления (блокирование/разблокирование взаимодействия АКПП и двигателя);
• защита коробки переключения передач в установленных ситуациях (отсутствие движения авто при условии включенного режима “drive”; стоянка с работающим двигателем).

Как работает элемент АКПП

Функционирование ГТ автоматической коробки переключения передач основано на многократном возвращении потока масла ATF и передаче крутящего усилия (вращающей силы) от двигателя к трансмиссии. Проведем пошаговый разбор всех происходящих процессов:

1. Начинает работать двигатель внутреннего сгорания.
2. Приходит в движение насосное колесо.
3. Создается центробежная сила.
4. Происходит выталкивание трансмиссионного масла.
5. Жидкость для автоматических трансмиссий проходит через закрученные лопатки насосного колеса.
6. Получив кинетическую энергию, жидкость попадает на лопасти турбинного колеса.
7. Происходит вращение турбины.
8. Выполняется передача крутящего усилия на колеса авто.
9. Реакторное колесо остается неподвижным.
10. С помощью лопаток, которые имеют наклон, оно направляет трансмиссионную жидкость на насосное колесо.
11. Двигатель увеличивает обороты.
12. Насосное колесо начинает вращаться с большей скоростью.
13. Увеличивается сила потока масла. Оно приобретает дополнительное ускорение.
14. Реактор начинает вращение, если скорости турбины и насоса выравниваются.
15. Крутящий момент не увеличивается из-за запуска режима гидромуфты.
16. Увеличивается нагрузка на выходном валу.
17. Уменьшается скоростной режим турбины (по сравнению с насосом).
18. Статор останавливается.
19. Процесс трансформации потока жидкости начинается заново.

В определенный момент могут возникнуть неисправности с гидротрансформатором. Они проявляются в виде посторонних звуков, исходящих из АКПП, утечки масла и т.д. При этих и иных проблемах рекомендуем обращаться в сервисный центр Gearbox. В нашей компании работают мастера высокой квалификации с опытом ремонта 10+ лет. Они обязательно помогут вашему авто, предоставив премиальное обслуживание на профессиональном уровне.

Основные достоинства ГТ

Среди преимуществ АКПП с гидротрансформатором отмечают:

• отсутствие пробуксовки колес, рывков. Благодаря указанному элементу происходит аккуратный старт транспортного средства с места и его деликатное дальнейшее движение;
• продление срока службы агрегатов и узлов трансмиссии. Происходит разгрузка карданного вала, сцепления, иных компонентов силовой линии. Дело в том, что часть нагрузки в процессе разгона или трогания с места “бублик” берет на себя;
• повышение динамики разгона автомобиля. Подобное преимущество объясняется тем, что гидротрансформатор способен увеличивать крутящий момент примерно в 2 раза (если сравнивать с механикой);
• комфортное снижение скорости даже при экстренном торможении. Водители не почувствуют неприятных рывков, а только плавность;
• отсутствие необходимости обслуживания. Указанное достоинство касается старых автоматов. Современные потребуют ТО через 150 000 км.

Минусы гидротрансформатора АКПП

Конечно, рассматриваемое устройство автоматической коробки переключения передач имеет и некоторые недостатки.

Прежде всего, хотелось бы отметить высокую стоимость указанного элемента. Цена на него варьируется в пределах нескольких десятков тысяч рублей. Во-вторых, гидротрансформатор имеет значительные размеры и вес.

В случае с ГТ отсутствует жесткая связь с двигателем. Кроме того, нет гидравлических потерь. По этим причинам происходят большие потери мощности. Наблюдается КПД, меньший по сравнению с механической коробкой передач.
Еще один недостаток гидротрансформатора — возможный перегрев рассматриваемого компонента АКПП. Подобная ситуация характерна для режима интенсивной эксплуатации.

Раскручивание потока трансмиссионной жидкости происходит со значительными затратами сил и мощности. Из этого логично вытекает последний минус гидротрансформатора — плохая динамика транспортного средства.

Механизм блокировки

Указанный режим доступен для любой передачи. Помогает решить следующие проблемы:

• повысить коэффициент полезного действия авто;
• снизить потери;
• улучшить динамику транспортного средства;
• достичь топливной экономичности.

Что же представляет собой блокировка? Это блокировочная плита со специальной фрикционной накладкой. При этом с помощью демпфера крутильных колебаний плита связана с турбиной.

Механизм блокировки заключается в прямой передаче (без помощи трансмиссионного масла) крутящего усилия к АКПП от двигателя. Действие задается командой блока управления, когда накладка прижимается к внутренней поверхности корпуса ГТ.

Фрикционная накладка проскальзывает

Это разновидность механизма, о котором мы говорили выше. Представляет собой ситуацию частичного функционирования режима блокировки, когда происходит неполное прижатие плиты к поверхности.

В результате:

• Фрикционная накладка частично проскальзывает.
• В передаче крутящего усилия участвуют сразу и масло, и блокировочная плита.

Применение оговоренного механизма позволяет добиться положительных результатов. При снижении скорости муфта блокировки выключается позже, а при разгоне — раньше. Это означает, что автомобиль становится более динамичным. При этом не теряется плавность перемещения.

Механизм проскальзывания — режим, при котором “бублик” АКПП будет работать максимально эффективно. Однако есть у него и некоторые недостатки. Главный из них — сокращение срока службы гидротрансформатора.

Поверхности фрикционов подвергаются невероятным температурным воздействиям. Кроме того, они истираются. Также ухудшаются рабочие свойства масла, поскольку в него неминуемо попадают продукты износа.