Převodníky

Vývoj a použití.

První konstrukce automatických převodovek používaly spojku s měničem momentu, která se postupem času vyvinula do podoby měniče momentu, který známe dnes. Měnič je součástí klasické automatické převodovky a některých konstrukcí převodovek s plynule měnitelným převodem typu CVT.

Spojka měniče momentu je jednodušší zařízení, které se používalo v některých starších automatických převodovkách. Její hlavní funkcí je umožnit plynulý přenos výkonu z motoru do převodovky tím, že se odstraní tuhé spojení mezi nimi. Spojka měniče momentu se skládá ze dvou hlavních součástí: čerpadla (připojeného k motoru) a turbíny (připojené k převodovce). Obě součásti jsou uzavřeny ve skříni naplněné kapalinou (převodovým olejem). Čerpadlo poháněné motorem vytváří proud oleje, který uvádí do pohybu turbínu a přenáší točivý moment na převodovku. Hydrokinetická spojka funguje na principu přenosu energie prostřednictvím kapaliny, což umožňuje plynulý, i když poněkud ztrátový přenos výkonu.

Měnič točivého momentu je modernější zařízení, které v moderních automatických převodovkách nahradilo spojku měniče točivého momentu. Kromě funkce přenosu výkonu má měnič momentu schopnost zvyšovat točivý moment, což zlepšuje účinnost systému a výkon vozidla. Měnič točivého momentu se skládá ze tří hlavních součástí: čerpadla, turbíny a statoru. Čerpadlo připojené k motoru vytváří proud oleje, který pohání turbínu, jež je připojena k převodovce. Stator, umístěný mezi čerpadlem a turbínou, usměrňuje tok oleje, čímž zvyšuje účinnost přenosu výkonu. Stator je vybaven jednosměrnou spojkou, která umožňuje otáčení v jednom směru a zároveň blokování v opačném směru, což za určitých podmínek, například při rozjezdu z klidu, zvyšuje točivý moment. Moderní měniče točivého momentu jsou navíc vybaveny blokovacím mechanismem (tzv. blokovací spojkou), který eliminuje prokluz mezi čerpadlem a turbínou a zajišťuje přímé spojení mezi motorem a převodovkou. Tím se výrazně snižuje spotřeba paliva, protože se snižují ztráty v toku výkonu.

Konstrukce a princip činnosti.

Převodník se skládá z několika základních součástí:

1. Kryt - měnič točivého momentu je uzavřen v utěsněném kovovém krytu, ve kterém jsou umístěny vnitřní součásti a převodový olej. Skříň je spojena setrvačníkem s motorem a otáčí se s ním.
2. Čerpadlo - je připojeno ke skříni měniče a otáčí se s ní. Je to součástka, která přímo přijímá točivý moment od motoru a pomocí řady lopatek uvádí převodový olej do vířivého pohybu.
3. Turbína - je umístěna uvnitř měniče naproti čerpadlu a je spojena se vstupním hřídelem převodovky. Lopatky turbíny jsou umístěny tak, aby zachycovaly průtok převodového oleje, který vytváří čerpadlo, čímž se turbína otáčí a přenáší točivý moment na převodovku.
4. Stator - je umístěn mezi čerpadlem a turbínou na pevném hřídeli. Je to klíčová součást, která řídí tok oleje mezi turbínou a čerpadlem. Stator má lopatky, které mění směr proudění oleje a zvyšují účinnost přenosu točivého momentu. Je vybaven jednosměrnou spojkou, která umožňuje otáčení pouze jedním směrem. Při velkém rozdílu otáček mezi čerpadlem a turbínou se stator zablokuje, což umožní, aby olej směřoval zpět k čerpadlu pod větším úhlem, a tím se zvýší točivý moment.
5. Blokovací spojka - mechanismus, který snižuje nebo odstraňuje rozdíl otáček mezi čerpadlem a turbínou, aby se snížila spotřeba paliva.
6. Ložiska a těsnění - součásti, které zajišťují hladký pohyb nezávisle na sobě rotujících součástí měniče a udržují těsnost spojů.

Když motor běží, otáčí se s ním i čerpadlo a převodový olej se pohybuje vířivým pohybem. Lopatky čerpadla tlačí převodový olej na lopatky turbíny. Proud převodového oleje naráží na lopatky turbíny a způsobuje její otáčení. Turbína je připojena ke vstupnímu hřídeli převodovky, takže její otáčení přenáší točivý moment na převodovku, která pohání vozidlo. Jak olej protéká turbínou, mění směr a vrací se směrem k čerpadlu. V tomto okamžiku stator, který je namontován na pevné hřídeli s jednosměrnou spojkou, usměrňuje proud oleje zpět k lopatkám čerpadla pod větším úhlem. Tím se zvyšuje točivý moment a zlepšuje účinnost přenosu výkonu. Největšího účinku zesílení točivého momentu se dosahuje při velkém prokluzu mezi čerpadlem a turbínou, tj. hlavně při rozjezdu z klidu. Jednosměrná spojka ve statoru umožňuje jeho zablokování v jednom směru pro změnu směru proudění oleje, ale volné otáčení v druhém směru, což minimalizuje energetické ztráty, když se čerpadlo a turbína otáčejí téměř stejnými otáčkami. Moderní měniče točivého momentu obsahují blokovací mechanismus, který eliminuje vnitřní prokluz při vyšších otáčkách. Jakmile vozidlo dosáhne určité rychlosti, aktivuje se blokovací mechanismus, který přímo propojí čerpadlo s turbínou. Vzniká tak přímé spojení mezi motorem a převodovkou, což zvyšuje účinnost paliva a snižuje ztráty výkonu.

Proces regenerace.

Proces začíná vyprázdněním konvertoru od zbytkového oleje. Poté je třeba kryt měniče rozříznout, což se provádí na soustruhu. Všechny vnitřní součásti měniče se důkladně vyčistí, aby se odstranily nečistoty, usazeniny a zbytky použitého převodového oleje. K tomu se používají speciální čisticí prostředky a zařízení, jako jsou ultrazvukové čističe. Po vyčištění se všechny součásti pečlivě zkontrolují, zda nejsou opotřebované, poškozené a prasklé. Posuzují se lopatky čerpadla a turbíny, stator, činnost jednocestné spojky statoru, stav a opotřebení ložisek, tlumičů vibrací a drážkových spojů a další. Opotřebované nebo poškozené součásti se vymění za nové repasované. Nejčastěji se vyměňují ložiska, třecí obložení nebo kotouče blokovací spojky, těsnění a další mechanické součásti, které vykazují známky opotřebení. Po výměně a opravě všech potřebných součástí se měnič znovu sestaví. Součásti jsou přesně seřízeny a sestaveny a skříň je znovu svařena, aby byla zajištěna její těsnost. Svařování se provádí na speciální automatické stanici, která zajišťuje rovnoměrný a těsný svar po celém obvodu skříně měniče. Aby však bylo 100% jisté, že svar byl proveden správně, provádí se v dalším kroku zkouška těsnosti měniče. Poté se zkontroluje vyvážení měniče a v případě potřeby se provede korekce. Posledním krokem je označení a lakování měniče.

Příčiny a typy poškození

Příznaky, které mohou indikovat vadný převodník, jsou:

1. Trhání při řazení.
2. "Prokluzující" pohon, problémy se zrychlením.
3. Škrcení motoru při rozjezdu z klidu.
4. Hluk a vibrace.
5. Přehřátí převodovky.
6. Zvýšená spotřeba paliva.

Nejčastější poruchy měničů jsou:

1. Poškození nebo opotřebení třecího obložení nebo kotoučů blokovací spojky.
2. Poškození lopatek čerpadla a turbíny
3. Opotřebení ložisek
4. Opotřebovaný nebo poškozený stator
5. Opotřebení nebo poškození těsnění
6. Poškození spojů (drážkování a další)