Hvordan dreiemomentomformere fungerer

Antikk illustrasjon av girkasse for adapteroverføring. ilbusca / Getty Images

Hvis du har lest om manuelle girkasser, vet du at en motor er koblet til en girkasse ved hjelp av en kobling. Uten denne forbindelsen ville en bil ikke kunne stoppe helt uten å drepe motoren. Men biler med en automatisk overføring har ingen clutch som kobler fra transmisjonen fra motoren. I stedet bruker de et fantastisk apparat kalt a momentomformer. Det kan ikke se ut som mye, men det er noen veldig interessante ting som skjer inne.

- I denne artikkelen lærer vi hvorfor automatgirkjøringsbiler trenger en momentomformer, hvordan en momentomformer fungerer og hva noen av fordelene og manglene er.

-

innhold

1. Det grunnleggende
2. Inne i en momentomformer
3. Statoren
4. Fordeler og svake poeng

Momentomformeren er plassert mellom motor og girkasse.

Akkurat som biler med manuell girkasse, trenger biler med automatiske girkasser en måte å la motoren snu mens hjulene og girene i girkassen stopper. Manuelle girkjøringer bruker en kobling, som kobler motoren helt fra girkassen. Automatgir gir en dreiemomentomformer.

En momentomformer er en type væskekobling, som gjør at motoren kan spinne noe uavhengig av girkassen. Hvis motoren snur sakte, for eksempel når bilen går på tomgang i en stopplys, er mengden dreiemoment som føres gjennom momentomformeren veldig liten, så å holde bilen fortsatt krever bare et lett trykk på bremsepedalen.

Hvis du skulle tråkke på bensinpedalen mens bilen er stoppet, måtte du trykke hardere på bremsen for å forhindre at bilen beveger seg. Dette skyldes at når du tråkker på gassen, hastigheten på motoren og pumper mer væske inn i momentomformeren, noe som fører til at mer dreiemoment overføres til hjulene.

Delene av en momentomformer (venstre til høyre): turbin, stator, pumpe

Som vist på figuren nedenfor er det fire komponenter inne i det meget sterke huset til momentomformeren:

• Pumpe
• Turbin
• stator
• Overføringsvæske

De bolig på momentomformeren er festet til svinghjulet til motoren, så den svinger med hvilken hastighet motoren kjører. De finnene som utgjør pumpen til momentomformeren er festet til huset, slik at de også svinger med samme hastighet som motoren. Utskjæringen nedenfor viser hvordan alt er koblet inni momentomformeren.

Hvordan delene av momentomformeren kobles til girkasse og motor

De pumpe inni en momentomformer er det en type sentrifugalpumpe. Når det snurrer, blir det kastet væske på utsiden, omtrent som spinnsyklusen til en vaskemaskin kaster vann og klær til utsiden av vaskeren. Når væske kastes på utsiden, skapes et vakuum som trekker mer væske inn i midten.

Pumpedelen til momentomformeren er festet til huset.

Væsken kommer deretter inn i bladene på turbin, som er koblet til transmisjonen. Turbinen får transmisjonen til å snurre, som i utgangspunktet beveger bilen din. Du kan se på grafikken nedenfor at bladene til turbinen er buede. Dette betyr at væsken, som kommer inn i turbinen utenfra, må endre retning før den kommer ut av turbinens sentrum. Det er dette retningsendring som får turbinen til å snurre.

Momentomformerturbinen: Legg merke til spline i midten. Det er her den kobles til transmisjonen.

For å endre retningen til et bevegelig objekt, må du bruke en kraft på det objektet - det spiller ingen rolle om gjenstanden er en bil eller en dråpe væske. Og hva som gjelder kraften som får gjenstanden til å snu, må også føle den kraften, men i motsatt retning. Så når turbinen får væsken til å endre retning, får væsken turbinen til å snurre seg.

Væsken kommer ut av turbinen i midten og beveger seg i en annen retning enn da den kom inn. Hvis du ser på pilene i figuren over, kan du se at væsken kommer ut av turbinen som beveger seg motsatt av retningen som pumpen (og motoren) snur. Hvis væsken fikk lov til å treffe pumpen, ville den senke motoren og sløse med strømmen. Dette er grunnen til at en momentomformer har en stator.

Vi vil se nærmere på statoren i neste avsnitt.

Statoren sender væsken som kommer tilbake fra turbinen til pumpen. Dette forbedrer virkningsgraden til momentomformeren. Legg merke til spline, som er koblet til en enveis clutch inne i statoren.

Statoren befinner seg i midten av momentomformeren. Jobben er å omdirigere væsken som kommer tilbake fra turbinen før den treffer pumpen igjen. Dette øker effektiviteten til momentomformeren dramatisk.

Statoren har et veldig aggressivt bladdesign som nesten fullstendig reverserer væskens retning. En enveiskobling (inne i statoren) kobler statoren til en fast aksel i girkassen (retningen som koblingen gjør at statoren kan snurre vises i figuren over). På grunn av dette arrangementet kan ikke statoren snurre seg med væsken - den kan bare spinne i motsatt retning, og tvinge væsken til å endre retning når den treffer statorbladene..

Noe litt vanskelig skjer når bilen beveger seg. Det er et punkt, rundt 64 km / t, hvor både pumpen og turbinen snurrer på nesten samme hastighet (pumpen snurrer alltid litt raskere). På dette tidspunktet kommer væsken tilbake fra turbinen og går inn i pumpen som allerede beveger seg i samme retning som pumpen, så statoren er ikke nødvendig.

Selv om turbinen endrer væskeretningen og slipper den ut bakover, ender væsken fremdeles med å bevege seg i retningen som turbinen snurrer fordi turbinen snurrer raskere i den ene retningen enn væsken pumpes i den andre retningen . Hvis du sto bakerst i en pickup som beveget seg ved 60 km / t, og du kastet en ball ut på baksiden av pickupen på 40 km / h, ville ballen fortsatt være fremover på 20 km / t. Dette ligner på det som skjer i turbinen: Væsken kastes ut baksiden i den ene retningen, men ikke så fort som den skulle begynne med i den andre retningen.

Ved disse hastighetene slår væsken faktisk på tilbake sidene av statorbladene, noe som får statoren til å frigjøre hjulet på enveiskoblingen slik at den ikke hindrer væsken som beveger seg gjennom den.

I tillegg til den veldig viktige jobben med å la bilen din stoppe helt uten å stoppe motoren, gir faktisk momentomformeren bilen mer dreiemoment når du akselererer ut av stopp. Moderne dreiemomentomformere kan multiplisere motorens dreiemoment med to til tre ganger. Denne effekten skjer bare når motoren snur mye raskere enn girkassen.

Ved høyere hastigheter fanger transmisjonen opp til motoren og beveger seg til slutt nesten samme hastighet. Helst ville imidlertid overføringen bevege seg kl nøyaktig samme hastighet som motoren, fordi denne forskjellen i hastighet sløser med strøm. Dette er en del av grunnen til at biler med automatiske girkasser får dårligere gass kilometerstand enn biler med manuelle girkasser.

For å motvirke denne effekten har noen biler en momentomformer med en låsekobling. Når de to halvdelene av momentomformeren går opp i hastighet, låser denne koblingen dem, eliminerer utglidningen og forbedrer effektiviteten.

For mer informasjon om momentomformere og relaterte emner, sjekk ut lenkene på neste side.

Relaterte artikler

• Hvordan bilmotorer fungerer
• Hvordan automatiske overføringer fungerer
• Hvordan hestekrefter fungerer
• Hvordan gir fungerer
• Hvordan koblinger fungerer
• Hvordan krefter, makt, dreiemoment og energi fungerer
• Hvordan konverterer du motorens dreiemoment til hestekrefter?

Flere gode lenker

• Hvordan omformeren fungerer
• Slik fungerer en momentomformer
• Vanlige spørsmål om momentomformer
• Momentomformer applikasjoner
• ProTorque: tilpassede bygget momentomformere
• Installasjon av en momentomformer
• Profesjonell mekanikk online
• Auto.com
• Et kort kurs om automatiske overføringer