Mitsubishi: техническое обслуживание автомобилей - часть 8

никакого сопротивления жидкости в его относительном движении, но препятствует 
её переносному движению, забирая при этом от жидкости часть энергии. (рис.3-6) 

Поскольку  турбина  начинает  вращаться  с  постоянно  увеличивающейся 

угловой  скоростью,  то  скорость  относительного  потока  постепенно  уменьшается, 
что  вызвано  возникновением  в  турбинном  колесе  под  действием  все  той  же 
центробежной  силы  встречного  потока ATF (рис.3-7).  В  итоге,  при  передаточном 
отношении    близком  к  единице,  в  гидромуфте  под  воздействием  двух 
стремящихся 

навстречу 

друг 

другу 

потоков 

жидкости, 

формируются 

гидравлический  замок,  и  скорость  относительного  потока  жидкости  практически 
отсутствует  (рис.3-8).  При  этом  насосное  и  турбинное  колесо  вращаются  почти 
синхронно, с некоторым только лишь проскальзыванием. 

 

 

 

Рис.3-6 

Рис.3-7 

 

Переход  гидромуфты  из  состояния  скольжения  в  состояние  передачи 

полного крутящего момента происходит весьма быстро и эффективно. 

При изменении передаточного отношения i коэффициент трансформации K 

гидромуфты  на  любых  режимах  ее  работы  не  изменяется    и  остается  постоянно 
равным единице (при этом механические потери  в гидромуфте не учитываются), 
т.е.  крутящий  момент  насосного  колеса  равен  крутящему  моменту  турбинного 
колеса 

М

Н

 = М

Т

. 

 
Коэффициент  полезного  действия  гидромуфты  на  всех  режимах  работы 

фактически  равен  передаточному  отношению  I,  и  изменяется  от  нуля  при 
неподвижном  турбинном  колесе  до,  теоретически,  единицы,  когда  насосное  и 
турбинное  колесо  вращаются  с  одно  и  той  же  угловой  скоростью.  Следует 

 

27

 

28

отметить,  что  при  приближении  передаточного  отношения  к  единице  (i→1), 
моменты  на  ведущем  и  ведомом  валах  гидромуфты  стремятся  к  нулю  (М

Н

→0; 

М

Т

→0), и кроме того, кривая КПД также стремится к нулю. 

 

 

Рис. 3-8 

 

3.2. ГИДРОТРАНСФОРМАТОР 
Более  сложной  гидропередачей  является  гидротрансформатор  (рис.3-9), 

который  способен  непрерывно  и,  самое  главное,  автоматически  изменять 
коэффициент  трансформации  в  зависимости  от  сопротивления  на  его  ведомом 
валу (по-существу от сопротивления движению автомобиля). 

На  автомобилях  гидротрансформатор  впервые  появился  в 1948 году. 

Фирма Buick использовала  его  при  разработке  трансмиссии  с  автоматической 
коробкой  передач Dynaflow. Начиная  с  этого  времени,  гидротрансформатор  стал 
неотъемлемой частью трансмиссий с АКПП.  

 

Рис.3-9 

Типовой  гидротрансформатор  состоит  из  трех  основных  элементов  (рис.3-

9):  

•  насосного колеса;  
•  турбинного колеса;  
•  реакторного колеса.  

Реакторное  колесо  соединено  с  картером  не  жёстко,  а  через  обгонную 

муфту и служит для поворота вектора скорости выходящего из турбинного колеса 
потока  жидкости,  таким  образом,  чтобы  он  совпадал  с  направлением  вектора 
скорости  вращения  насосного  колеса.  Наличие  обгонной  муфты  позволяет 
автоматически отключать реактор от картера, что переводит гидротрансформатор 
в режим работы гидромуфты.  

Так  же  как  и  в  гидромуфте,  в  гидротрансформаторе  для  увеличения 

эффективности  встроено  направляющее  кольцо.  Оно  предназначено  для 
сглаживания  вихревых  потоков,  возникающих  в  относительном  потоке  жидкости, 
что способствует увеличению КПД гидропередачи. 

Устройство  и  принцип  работы  гидротрансформатора  подобны  принципу 

работы  и  устройству  гидравлической  муфты.  Насосное  колесо  также  является 

 

29

 

30

ведущим  и  приводится  во  вращение  двигателем.  Трансмиссионная  жидкость, 
находящаяся  между  лопатками  насосного  колеса  под  действием  центробежной 
силы  устремляется  к  его  периферийной  части  и  за  счет  специального  профиля 
поперечного сечения насосного колеса попадает в турбинное колесо. В турбинном 
колесе  жидкость  отдает  часть  своей  энергии,  способствуя  тем  самым  его 
вращению. На выходе из турбинного колеса трансмиссионная жидкость сразу же 
попадает  в  реакторное  колесо,  где  с  помощью  лопаток  имеющих  специальный 
профиль  изменяет  направление  движения.  Затем  жидкость  вновь  попадает  в 
насосное колесо, но при этом, в результате работы реакторного колеса вектор его 
скорости совпадает с направлением вращения насоса. В этом случае остаточная 
энергия,  которой  обладает  поток  жидкости  после  выхода  из  турбинного  колеса, 
увеличивает энергию насосного колеса и, следовательно, увеличивается энергия 
потока  жидкости  направленного  от  насоса  к  турбине.  Таким  образом,  возникает 
эффект увеличения момента на турбинном колесе, по сравнению с тем моментом, 
который подводится к насосному колесу от двигателя в гидромуфте. 

Работу 

гидротрансформатора 

иллюстрирует 

его 

характеристика, 

представленная на рисунке 3-10 в виде диаграммы. 

По оси ординат на диаграмме отложено отношение моментов на турбинном 

и насосном колесах (коэффициент трансформации момента), а по оси абсцисс – 
отношение  частот  (относительная  частота)  вращения  насосного  и  турбинного 
колес.  К  примеру,  если  скорость  вращения  насосного  колеса  (ведущее  звено) 
увеличивается,  а  скорость  вращения  турбинного  колеса  (ведомое  звено) 
уменьшается 

(уменьшается 

отношение 

частот 

вращения 

колес 

гидротрансформатора),  коэффициент  трансформации  момента  увеличивается. 
При  уравнивании  частот  вращения  насосного  и  турбинного  колеса  коэффициент 
трансформации момента стремится к единице. При максимальном коэффициенте 
трансформации  отношение  частот  вращения  колес  равно  нулю.  В  этой  ситуации 
вращается  только  насосное  колесо,  а  турбинное  колесо  остается  неподвижным 
(условие начала движения автомобиля). Данная точка называется точкой начала 
движения  (турбинное  колесо  еще  не  вращается).  В  точке  начала  движения 
коэффициент  трансформации  момента  максимальный.  Для  большинства 
автоматических  трансмиссий  максимальный  коэффициент  трансформации 
момента лежит в интервале от 2,0 до 3,0. Передача мощности плавно возрастает, 
начиная  от  точки  начала  движения.  Турбинное  колесо  начинает  вращаться, 
передавая мощность к механизму трансмиссии. С увеличением отношения частот 
вращения колес трансформатора, коэффициент полезного действия при передаче 
мощности возрастает. При приближении значения коэффициента трансформации 
к единице коэффициент полезного действия начинает уменьшаться.