Как работает гидротрансформатор в АКПП? - коротко
Гидротрансформатор передаёт крутящий момент от двигателя к коробке через жидкостные связи, позволяя плавно изменять передаточное отношение без механического сцепления. При повышении оборотов он переходит в режим блокировки, обеспечивая прямую связь и максимальную эффективность.
Как работает гидротрансформатор в АКПП? - развернуто
Гидротрансформатор представляет собой гидравлический узел автоматической коробки, в котором передача крутящего момента от двигателя к трансмиссии осуществляется без прямого механического сцепления. Его основной элемент – жидкостный замкнутый контур, заполненный минеральным маслом, обладающим высокой несжимаемостью и способным передавать энергию при турбулентных потоках.
Внутри трансформатора расположены три подвижных элемента. Первый — насос (импеллер), закреплённый на валах двигателя и вращающийся с его скоростью. При вращении импеллера масло отбрасывается наружу, образуя вихревое движение. Второй элемент — турбина, соединённая с входным валом коробки. Поток масла, направляемый от импеллера, ударяется в лопатки турбины, заставляя её вращаться и передавая тем самым крутящий момент на трансмиссию.
Третий компонент — статор, установлен между импеллером и турбиной и свободно вращается вокруг своей оси. Его лопатки направляют поток масла обратно к импеллеру, уменьшая турбулентность и повышая эффективность передачи энергии. При разнице скоростей между импеллером и турбиной статор блокируется гидравлическим тормозом, тем самым усиливая крутящий момент, который может достигать до двух‑трёх раз превышать входную мощность. Когда скорости уравниваются, статор освобождается и вращается свободно, что уменьшает сопротивление и позволяет системе работать в режиме «скольжения», экономя топливо.
Для повышения КПД в современных трансформаторах добавлен блокировочный муфта (lock‑up clutch). При достижении определённой скорости она соединяет импеллер и турбину напрямую, устраняя скольжение и передавая крутящий момент без потерь в виде тепла. Управление блокировкой происходит электронно, в зависимости от режима работы двигателя и требований к ускорению.
Работа гидротрансформатора регулируется несколькими параметрами:
- Уровень и вязкость масла – определяют степень передачи энергии и тепловой режим.
- Угол наклона лопаток импеллера и турбины – задаёт характер потока и коэффициент умножения крутящего момента.
- Состояние блокировочного муфта – переключение между режимами «скольжения» и «прямого соединения» обеспечивает баланс между ускорением и экономией топлива.
В результате гидротрансформатор обеспечивает плавное начало движения, автоматическое переключение передач и возможность работы двигателя в оптимальном диапазоне оборотов. При этом он защищает трансмиссию от резких нагрузок, распределяя их по жидкостному каналу, а также служит важным элементом системы охлаждения, отводя избыточное тепло в масляный радиатор. Всё это делает автоматическую коробку способной адаптироваться к различным дорожным условиям без участия водителя.