A nyomatékváltó ( hidrodinamikus transzformátor ) egy hidrodinamikus erőátvitel , amely az átvitt nyomatékot nagyságrendileg (és néha irányban) alakítja át. [egy]
A hidromechanikus és hidraulikus hajtóművek egyik eleme , amelyeket belső égésű motorral szerelt szállítójárművekben használnak a személygépkocsiktól a hajókig. A nyomatékátalakítókat széles körben használják az autóiparban, biztosítják az autó zökkenőmentes indítását egy helyről, és csökkentik a lökésterhelések átvitelét a sebességváltóról a motor tengelyére. Leggyakrabban automata sebességváltókkal vagy CVT -kkel használják .
Bármely nyomatékváltó a következőkből áll:
A nyomatékváltó működése során a folyadékot a szivattyúkerék felgyorsítja, és összetett pálya mentén mozog, amely két egyszerű komponensre osztható: relatív (a sebesség sugárirányban a tengelyről a szivattyúkerék kerületére irányul, és a periféria a turbinakerék tengelyéhez képest), hordozható (a szivattyúval és a turbinakerekekkel együtt forog). Ezen alkatrészek arányától függően a nyomatékváltó különböző üzemmódokban működhet.
A nyomatékváltónak három üzemmódja van:
A nyomatékváltó működési elvének leírása megtekinthető ebben a videóban Automata sebességváltó nyomatékváltó. A teljes igazság a munka elvéről .
Minden alkatrész egy közös tokban van összeszerelve. A nyomatékváltó teste általában egy hajtólemezre van felszerelve, amely viszont a gép motorjának főtengelyére van rögzítve. Bár, vannak kivételek. Például a LiAZ-677 busz és a DT-175S traktor sebességváltóiban a nyomaték átvitele a motorról a nyomatékváltóra a kardántengelyen keresztül történik. A nyomatékváltó olajjal van feltöltve, amely működése során aktívan keveredik.
A szivattyúkerék mereven csatlakozik a nyomatékváltó házához, a motor tengelyének forgásakor olajáramot hoz létre a nyomatékváltó belsejében, amely forgatja az állórész kerekét (reaktorát) és a turbinát.
A nyomatékváltó és a folyadékcsatlás közötti szerkezeti különbség az állórész (reaktor) jelenléte. Az állórész szabadonfutóra van felszerelve . A szivattyú és a turbina fordulatszámának jelentős eltérése esetén az állórész (reaktor) automatikusan blokkolódik, és nagyobb mennyiségű folyadékot továbbít a szivattyú kerekére. Az állórésznek (reaktornak) köszönhetően a nyomaték akár háromszorosára [5] növekszik álló helyzetből történő induláskor.
A turbina mereven kapcsolódik az automata sebességváltó tengelyéhez .
Annak a ténynek köszönhetően, hogy a nyomaték átvitele a nyomatékváltón belül merev kinematikai kapcsolat nélkül történik, a sebességváltó ütési terhelése megszűnik, és az autó simabb lesz. A nyomatékváltó negatív hatása a turbinakerék "csúszása" a szivattyúkerékhez képest - ez fokozott hőtermeléshez (egyes üzemmódokban a nyomatékváltó több hőt termel, mint maga a motor) és az üzemanyag-fogyasztás növekedéséhez vezet. fogyasztás.
Az üzemanyag-hatékonyság javítása érdekében a modern nyomatékátalakítók kialakításában reteszelő mechanizmust vezetnek be, amely lehetővé teszi a szivattyú és a turbina merev összekapcsolását. Amikor a nyomatékváltó reteszelve van, az automata sebességváltó a motor és a sebességváltó közötti merev kinematikai kapcsolat üzemmódjában működik, hasonlóan a kézi sebességváltóhoz . Az elektronikus vezérlésű automata sebességváltókban a reteszelés pillanatát a számítógép határozza meg, így a vezérlőprogram szerint szinte bármikor bekapcsolható.
A 20. században gyártott automata sebességváltók csak akkor tartalmaztak nyomatékváltó reteszelést, ha elég nagy sebességet értek el (több mint 70 km/h). A modern automata sebességváltók közé tartozik a nyomatékváltó blokkolása meglehetősen alacsony sebességnél (20 km / h-tól), ami lehetővé teszi az üzemanyag-megtakarítást nem csak az autópályán, hanem a városban is. Ezenkívül a nyomatékváltó reteszelését a kézi sebességváltóhoz hasonlóan motorfékezésre használják. Ebben az esetben a motor üzemanyag-ellátása leáll a blokkolás idejére, a motor tengelye az autó mozgása miatt forog. Traktorokon a nyomatékváltó reteszelése a traktor motorjának „tolóról” történő indítására szolgál, vagy amikor a traktor álló üzemmódban működik.
Meg kell jegyezni, hogy bár a nyomatékváltó reteszelése kézzelfogható üzemanyag-megtakarítást eredményez, van néhány hátránya:
A nyomatékátalakítókat széles körben használják járművekben a személygépkocsiktól és a könnyű targoncáktól a szupernehéz speciális teherautó-alvázakig. Leggyakrabban bolygókerekes sebességváltókkal dolgoznak , bár léteznek kombinációk a hagyományos két- és háromtengelyes kivitelekkel is. A nyomatékváltóval felszerelt gépek népszerűsége régiónként nagyon eltérő lehet. Tehát a 20. század végén Nyugat-Európában az autók körülbelül 20%-a rendelkezett nyomatékváltóval. A közepes és nagy teljesítményű hidraulikus hajtóművek túlnyomó részét Európában a Voith tervezi és gyártja Németországban.
Ugyanakkor az USA-ban körülbelül 80% volt az arányuk. Az elmúlt években a nyomatékváltókat felváltották a személyautóipar automatizált vagy „robotos” kézi sebességváltói.
A Szovjetunióban, majd a FÁK-ban a Volga, Chaika és ZIL autók, az MZKT és KZKT többcélú traktorok, a BelAZ család , a LAZ-695Zh és a LiAZ -677 buszok hidrodinamikus sebességváltóiban használták, a "DT-175S" és a " T-330 " traktorokon, valamint számos tolató dízelmozdonyon (TGM3, TGM6, TGK2) és fővonali mozdonyon - TG102, TG16, TG22. Ezenkívül a nyomatékátalakítókat bizonyos típusú daruk és kotrógépek sebességváltóiban használják munkatestek kábelhajtásával, bánya- és kőfejtőszalagos szállítószalagok hajtásaiban. A Szovjetunió legerősebb folyami tolóvontatójának „ Marshal Blucher ” légcsavar meghajtásába is nyomatékváltókat szereltek be , amelyek lehetővé tették az óriáshajó hajtóműveinek hatékony működését alacsony sebességen, szabályozható menetszögű légcsavarok használata nélkül (a ami a folyami hajókon nagyon nehéz).
A térfogati hidraulikus hajtásrendszerekben vannak olyan egységek, amelyeket hidraulikus transzformátoroknak neveznek, de semmi közük nincs a hidrodinamikus transzformátorokhoz. Példa erre a HC53 egység, amely az An-124 Ruslan repülőgépen és néhány másikon áll, és két azonos hidraulikus gépből (motor-szivattyúból) áll, közös tengellyel, amelyek mindegyike a saját autonóm hidraulikus rendszeréhez csatlakozik. Melyik rendszerben van nagyobb nyomás - annak a rendszernek a gépe forgatja a tengelyt és mechanikai energiát ad át egy másik gépnek, ami nyomást hoz létre a rendszerében. Ez a kialakítás lehetővé teszi az energia átvitelét a rendszerről a rendszerre folyadékcsere nélkül, ami az egyik hidraulikus rendszer nyomáscsökkenése vagy szennyeződése esetén kizárja egy másik meghibásodását. Az Airbus és a Superjet-100 repülőgépeken egy hasonló egységet erőátviteli egységnek (PTU) neveznek, és a működését kísérő hangok, amelyek egy körfűrész hangjára vagy egy kutyaugatásra emlékeztetnek (ez utóbbit a motor indításakor figyelik meg) , gyakran megijesztik az utasokat. Normál repülés közben, amikor a repülőgép jó állapotban van, a PTU általában inaktív.
| Turbinák és mechanizmusok turbinákkal a kompozícióban | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Típusok |
| ||||||||||
| Járművek | |||||||||||
| Szerkezeti elemek |
| ||||||||||