Как работает многодисковая муфта и гидротрансформатор АКПП

В большинстве автомобилей, автоматическая трансмиссия переключается между четырьмя передачами и одной передачей заднего хода. Чтобы мощность могла передаваться от двигателя к приводу колес, в автоматической коробке передач используются так называемый гидротрансформатор и многодисковые муфты, а также тормозные ленты или многодисковые тормоза. С помощью программ переключения передач, электронного блока управления и электромагнитных клапанов происходит переключение. 4-ступенчатая АКПП может быть дополнена другими планетарными передачами, когда можно переключаться между 9 передачами.

Что происходит в гидротрансформаторе?

Гидродинамический преобразователь крутящего момента состоит из крыльчатки насоса, колеса турбины и статора посередине. Эти детали размещены в корпусе, заполненном трансмиссионным маслом. Кроме того, муфта и вал участвуют в передаче мощности от двигателя к коробке.

В гидротрансформаторе механическая энергия мощности двигателя при вращательном движении крыльчатки насоса преобразуется в энергию потока (ускорение масла в гидротрансформаторе), а оно, в свою очередь, преобразуется в механическую энергию, направленную в АКПП, а затем на колеса автомобиля.

Подробно о процессе:

Колесо насоса, заполненное маслом, приводится в движение двигателем. Наклонные лопасти внутри колеса передают мощность маслу путем вращения. На масло действует центробежная сила, которая выталкивает его наружу. С увеличением скорости увеличивается давление масла за счет центробежной силы.

Эта энергия потока поглощается турбинным колесом, которое расположено напротив насосного колеса и в основном представляет собой перевернутое насосное колесо с лопастями в противоположном направлении. В этом цикле масло перемещается снаружи внутрь и возвращается к насосному колесу.

В этом масляном контуре крутящий момент еще не преобразуется. Для изменения крутящего момента необходим статор, который находится между насосом и турбинным колесом. Благодаря тому, что его лопасти наклонены на 90 °, он заставляет масло подниматься назад, таким образом крутящий момент на турбинном колесе увеличивается.

В гидротрансформаторе есть три рабочих фазы:

1. Автомобиль находится на светофоре, например, двигатель работает, тормоз удерживается водителем. В этой фазе вращается колесо насоса, но не колесо турбины.
2. Автомобиль трогается с места: отпускается тормоз и нажимается педаль акселератора. Насосное колесо имеет высокую скорость, значительно превышающую скорость турбинного колеса. Это сделано специально, чтобы масло в статоре не застаивалось. Однако крутящий момент турбинного колеса выше.
3. Автомобиль движется с повышенной скоростью. Муфта соединяет насос с турбинным колесом, частота вращения и крутящий момент теперь одинаковые. На холостом ходу весь блок вращается с одинаковой скоростью. Мощность больше не передается через поток масла, а напрямую от двигателя к валу, который ведет от турбинного колеса к коробке передач. В результате КПД значительно выше, чем при передаче крутящего момента по потоку масла. Чтобы поддерживать этот процесс в нормальном режиме, нужно постоянно следить за состоянием трансмиссионной жидкости и вовремя проводить замену масла в АКПП.

Какие проблемы чаще всего случаются с гидротрансформатором?

Это разрушение турбинного колеса, в частности, его лопастей, как самого нагруженного элемента в ГДТ. К счастью сегодня эта проблема успешно решается многими мастерами по ремонту АКПП, которые имеют специальное оборудование для разрезания, сварки и балансировки гидротрансформатора.

Есть даже специальные ремонтные предприятия, которые ремонтируют гидротрансформаторы на потоке, предоставляя таким образом эту услугу не напрямую клиенту, а посреднику в виде СТО широкого профиля. Задача СТО в этом случае сводится только к снятию нерабочего ГДТ и установке уже отремонтированного.

Сам по себе ремонт гидротрансформатора стоит около 100$. Дороже обходится клиенту снятие и установка трансмиссии.

Как работает многодисковая муфта

Работа сцепления заключается в том, чтобы отделить трансмиссию от двигателя при переключении между передачами. В автоматических трансмиссиях используются многодисковые муфты, которые располагаются между гидротрансформатором и выходным валом. В отличие от однодискового сухого сцепления, контактное давление распределяется по нескольким фрикционным поверхностям. Внутренние диски расположены в ряд, жестко соединены с валом и снабжены фрикционными накладками для увеличения коэффициента трения. Между внутренними дисками расположены внешние диски, которые соединены с окружающей их корзиной сцепления с возможностью поворота с внешней стороны через выемки.

Внутренний и внешний диски вместе называются пакетом фрикционных дисков. Если внутренний и внешний диски соединены друг с другом трением, вращение внутренних пластин вызывает вращение внешних пластин и наоборот. Размыкание дискового пакета происходит путем приведения в действие толкателя через нажимной диск на пружинах сцепления, так что частота вращения коробки передач и частота вращения двигателя не совпадают.