ГДТ (гідротрансформатор)

07.03.2023

Реклама наших партнерів

ГДТ (гідротрансформатор) – пристрій, який перетворює і передає крутний момент від ДВЗ на ведені вали КПП. При цьому зміна крутного моменту і частоти обертання відбувається безступінчасто.

Як правило, конвертер крутного моменту (від англ. torque converter) у пристрої трансмісії автомобілів використовується на машинах з АКПП або варіаторною коробкою передач.

Гідротнасформатор: конструкція та принцип роботи

ГДТ включає такі деталі:

Насосне колесо;
Реактор (статор);
Турбінне колесо;
Блокувальний механізм.

Зазначені деталі знаходяться в єдиному міцному та герметичному корпусі, який зазвичай закріплюється на маховику ДВЗ. Також гідротрансформатор заповнений робочою трансмісійною рідиною ATF, причому в процесі роботи масло помітно нагрівається і перемішується всередині ГДТ.

До корпусу гідротрансформатора жорстко прикріплено насосне колесо, що обертається від валу двигуна і створює всередині конвертера потоки трансмісійної рідини. Зазначені потоки, своєю чергою, обертають реактор, і навіть турбінне колесо. При цьому ГДТ відрізняється від звичайної гідромуфти саме наявністю реактора.

Реактор (він статор) з'єднується з насосним колесом за допомогою обгінної муфти. Таке з'єднання дозволяє досягти того, що якщо оберти насоса і турбіни сильно відрізняються, реактор блокується в автоматичному режимі.

Блокування статора дозволяє передати на насосне колесо більше робочої трансмісійної рідини. Наявність у конструкції ГДТ реактора дозволяє збільшити крутний момент в 3 рази під час розгону автомобіля з АКПП. Турбіна з'єднана з валом коробки, з'єднання жорстке.

Важливо розуміти, що передача крутного моменту всередині гідротрансформатора відбувається без прямого зв'язку окремих складових елементів, тобто крутний момент фактично передається через рідину.

Це означає, що ударні навантаження мінімізовані, машина з гідротрансформатором плавно розганяється зі старту, відсутні ривки, далі під час перемикання передач відбуваються м'яко.

Однак це рішення також має певні недоліки. Усередині ГДТ часто виникає підвищене нагрівання. Таке підвищення температури відбувається через те, що турбінне колесо прослизає щодо насосного, тому що в більшості режимів роботи момент обертання турбінного та насосного колеса не рівний.

Результат проковзування - значне тепловиділення, зниження ККД трансмісії та збільшення витрати пального. При цьому з метою зниження витрати палива застосовується блокування гідротрансформатора, що реалізується за допомогою механізму блокування ГДТ.

Механізм блокування ГДТ

Зазначений механізм блокування забезпечує можливість жорсткого зв'язку насоса та турбіни. Якщо гідротрансформатор заблокований, автоматична коробка працює в такому режимі, коли двигун і трансмісія жорстко пов'язані між собою, передача крутного моменту від ДВЗ на АКПП відбувається без втрат.

Блокування ГДТ у коробці-автомат з електронним управлінням працює так, що сигнал про включення блокувального механізму надходить від ЕБУ коробкою передач, саме включення блокування відбувається за заданим алгоритмом, прописаним у програмі.

На початковому етапі багато «автоматів» ініціювали блокування гідротрансформатора лише тоді, коли автомобіль розганявся до певної швидкості (вище 60-70 км/год). Більш сучасні автоматичні КПП блокують гідротрансформатор на низьких швидкостях (від 20 км/год).

В результаті досягається економія пального не тільки в режимі їзди трасою, а й у межах міста, де швидкість руху зазвичай низька. Ще заблокований гідротрансформатор дозволяє досягти ефекту гальмування двигуном на АКПП за певної швидкості.

Якщо просто, ЕБУ двигуном припиняє подачу пального в циліндри в той момент, коли спрацювало блокування гідротрансформатора. У цей час вал двигуна продовжує обертатися завдяки руху автомобіля накатом, а не за рахунок отримання енергії від згоряння палива в циліндрах.

Здавалося б, блокування гідротрансформатора дозволяє покращити характеристики трансмісії даного типу, досягти паливної економічності, підвищити ККД тощо. З одного боку, це так, однак жорсткий зв'язок ДВЗ і коробки шляхом блокування ГДТ також означає, що на мотто та трансмісію починають передаватися ударні навантаження.

В результаті зменшується ресурс коробки автомат, так як включення блокувального механізму підвищує навантаження і швидше зношує фрикцій АКПП. Також відбувається швидке забруднення трансмісійного масла, передачі із заблокованим гідротрансформатором включаються не так плавно.

Що в результаті

Як видно, гідротрансформатор фактично є окремим агрегатом, винесеним за межі корпусу самої АКПП. При цьому нормальна робота гідромеханічної коробки без гідротрансформатора (конвертера крутного моменту) неможлива. З цієї причини АКПП та ГДТ у зборі прийнято називати «автоматичною коробкою передач», тобто без поділу вказаних агрегатів.

Насамкінець відзначимо, що навіть з урахуванням міцності корпусу, високі навантаження на гідротрансформатор (у тому числі і температурні) можуть вивести даний елемент з ладу. В результаті гідротрансформатор починає текти, виникають збої у роботі внутрішніх компонентів пристрою.

З урахуванням того, що вартість гідротрансформаторів на різні моделі АКПП досить висока, багато кваліфікованих СТО з ремонту автоматичних коробок виконують ремонт гідротрансформаторів. У процесі ремонту проводиться розбирання ГДТ, заміна зношених елементів, після чого корпус заварюється з метою відновлення герметичності.