Гидротрансформатор

В этой статье мы остановимся на том, для чего нужен гидротрансформатор в машинах с АКПП, как он работает и его недостатки и преимущества.

Реактор расположен в самом центре гидротрансформатора. Его задача – изменять направление движения жидкости, возвращающейся от турбины, до того, как она снова попадет на насос. Это решение значительно поднимает эффективность работы гидротрансформатора.

Реактор имеет очень агрессивный рисунок лопастей, который почти полностью изменяет направление движения жидкости. Блокировочная муфта (внутри реактора) соединяет реактор с фиксированным валом трансмиссии (направление, в котором трансмиссия разрешает вращаться реактору, показано стрелкой на фото выше). Это ограничение не позволяет реактору вращаться вместе с жидкостью – он может вращаться только в противоположном направлении, заставляя жидкость менять направление движения, когда она ударяется о лопасти реактора.

Когда машина едет, происходит интересное явление. На определенной скорости (около 64 км/ч) скорость вращения турбины и насоса практически выравниваются (насос всегда вращается чуть быстрее). В этот момент возврат жидкости из турбины входит в насос со скоростью вращения насоса, поэтому реактор уже не требуется.

Хотя турбина изменяет направление вращения жидкости и выбрасывает ее назад, жидкость в итоге вращается по направлению вращения турбины, потому что турбина вращается быстрее в одном направлении, чем жидкость, выкачиваемая в другом направлении. Если Вы находитесь на платформе пикапа, движущегося со скоростью 60 км/ч, и бросаете мяч назад со скоростью 40 км/ч, то мяч будет в итоге лететь вперед со скоростью 20 км/ч. Этот процесс повторяет происходящее в турбине: жидкость отбрасывается назад в одном направлении, но не достаточно быстро, чтобы начать двигаться в другом.

На этих скоростях жидкость ударяется назад по лопастям реактора, приводя к его свободному вращению вокруг блокировочной муфты таким образом, что реактор больше не мешает прохождению жидкости через него.

Преимущества и слабые места
В дополнение к очень важной работе, позволяющей двигателю работать при полной остановке, гидротрансформатор при старте увеличивает крутящий момент двигателя. Современные гидротрансформаторы обеспечивают увеличение крутящего момента в 2-3 раза. Этого результата можно добиться только при условии, что двигатель работает гораздо быстрее гидротрансформатора.

На высоких скоростях трансмиссия догоняет двигатель, вращаясь практически с той же скоростью. Конечно, в идеале трансмиссия должна двигаться с частотой вращения двигателя, ведь разница скоростей вращения ведет к потере энергии. Именно по этой причине машины с автоматическими трансмиссиями всегда расходуют больше топлива, чем механика.

Для борьбы с этим эффектом некоторые машины дополняют гидротрансформатор блокировочной муфтой. Когда обе половины гидротрансформатора набирают скорость, эта муфта соединяет их жестко, ликвидируя возможное проскальзывание.