Nyomatékváltók (Wandler)

Kialakulás és alkalmazás

A legkorábbi automata sebességváltó tervezetek hidrodinamikus tengelykapcsolót használtak, amelyet idővel a ma ismert nyomatékváltó kialakítására fejlesztettek. A nyomatékváltó a klasszikus automata sebességváltó, valamint néhány fokozatmentes sebességváltó (CVT) kialakításának része.

A hidrodinamikus tengelykapcsoló egy egyszerűbb eszköz, amelyet néhány régebbi automata sebességváltóban használtak. Fő funkciója, hogy lehetővé tegye az erő sima átvitelét a motorról a sebességváltóra, megszüntetve a merev kapcsolatot a kettő között. A hidrodinamikus tengelykapcsoló két fő részből áll: egy szivattyúból (amely a motorhoz van csatlakoztatva) és egy turbinából (amely a sebességváltóhoz van csatlakoztatva). Mindkét alkatrész egy olajjal (ATF) feltöltött házban van elhelyezve. A motorról hajtott szivattyú olajáramlást hoz létre, amely mozgásba hozza a turbinát, továbbítva a nyomatékot a sebességváltóra. A hidrodinamikus tengelykapcsoló az energia átvitelének elvén működik a folyadékon keresztül, lehetővé téve a sima, bár kissé veszteséges erőátvitelt.

A nyomatékváltó egy fejlettebb eszköz, amely felváltotta a hidrodinamikus tengelykapcsolót a modern automata sebességváltókban. Az erőátviteli funkció mellett a nyomatékváltó képes növelni a nyomatékot, ami javítja a rendszer hatékonyságát és a jármű teljesítményét. A nyomatékváltó három fő részből áll: a szivattyúból, a turbinából és az állóból. A motorhoz csatlakozó szivattyú olajáramlást hoz létre, amely meghajtja a sebességváltóhoz csatlakozó turbinát. A szivattyú és a turbina között elhelyezkedő álló irányítja az olaj áramlását, növelve az erőátvitel hatékonyságát. Az álló egyirányú tengelykapcsolóval van felszerelve, amely lehetővé teszi, hogy egy irányban forogjon, míg az ellenkező irányban lezár, növelve a nyomatékot bizonyos körülmények között, például amikor álló helyzetből indul el. Ezenkívül a modern nyomatékváltók zárrendszerrel (úgynevezett lock-up tengelykapcsolóval) vannak felszerelve, amely megszünteti a szivattyú és a turbina közötti csúszást, közvetlen kapcsolatot biztosítva a motor és a sebességváltó között. Ez jelentősen csökkenti az üzemanyag-fogyasztást azáltal, hogy csökkenti az erőátviteli veszteségeket.

Felépítés és működési elv

A nyomatékváltó több alapvető alkatrészből áll:

1. Ház – A nyomatékváltó zárt fémházban található, amely az ATF olajat és a belső alkatrészeket tartalmazza. A ház a motorhoz van csatlakoztatva a lendkerék segítségével, és együtt forog vele.
2. Szivattyú – A nyomatékváltó házához van csatlakoztatva, és együtt forog vele. Ez az alkatrész közvetlenül fogadja a motortól érkező nyomatékot, és a szivattyú lapátjai révén örvénylő mozgásba hozza az olajat.
3. Turbina – A nyomatékváltó belsejében helyezkedik el a szivattyúval szemben, és a sebességváltó bemeneti tengelyéhez van csatlakoztatva. A turbinalapátok úgy vannak elhelyezve, hogy felfogják a szivattyú által létrehozott olajáramlást, forgásba hozva a turbinát, és továbbítva a nyomatékot a sebességváltóra.
4. Álló – A szivattyú és a turbina között helyezkedik el egy fix tengelyen. Ez a kulcsfontosságú alkatrész, amely irányítja az olaj áramlását a turbina és a szivattyú között. Az álló lapátokkal van felszerelve, amelyek megváltoztatják az olaj áramlási irányát, növelve a nyomaték átvitelének hatékonyságát. Egyirányú tengelykapcsolóval rendelkezik, amely csak egy irányba engedi forogni. Amikor a szivattyú és a turbina között nagy sebességkülönbség van, az álló lezár, lehetővé téve, hogy az olaj nagyobb szögben áramoljon vissza a szivattyúhoz, növelve a nyomatékot.
5. Lock-up tengelykapcsoló – Egy mechanizmus, amely csökkenti vagy megszünteti a szivattyú és a turbina közötti sebességkülönbséget, csökkentve az üzemanyag-fogyasztást.
6. Csapágyak és tömítések – Az alkatrészek felelősek a nyomatékváltó komponenseinek sima mozgásáért, amelyek függetlenül forognak egymástól, valamint a kapcsolatok tömítettségének fenntartásáért.

Amikor a motor működik, a szivattyú vele együtt forog, örvénylő mozgásba hozva az ATF olajat. Az olajat a szivattyú lapátjai a turbina lapátjaira tolják. Az olajsugár eléri a turbinalapátokat, amelyek forgásba hozzák a turbinát. A turbina a sebességváltó bemeneti tengelyéhez van csatlakoztatva, így annak forgása továbbítja a nyomatékot, amely meghajtja a járművet. Ahogy az olaj átáramlik a turbinán, megváltoztatja irányát, és visszatér a szivattyú felé. Ezen a ponton az álló, amely egy egyirányú tengelykapcsolóval ellátott fix tengelyen van felszerelve, visszairányítja az olajáramlást a szivattyú lapátjaira nagyobb szögben. Ez növeli a nyomatékot, és javítja a nyomaték átvitelének hatékonyságát. A legnagyobb nyomatéknövelő hatás akkor érhető el, amikor a szivattyú és a turbina között nagy a csúszás, azaz főként amikor álló helyzetből indulunk el. Az álló egyirányú tengelykapcsolója lehetővé teszi, hogy egy irányban lezárjon, megváltoztatva az olaj áramlási irányát, de a másik irányban szabadon forogjon, minimalizálva az energia-veszteséget, amikor a szivattyú és a turbina majdnem egyenlő sebességgel forognak. A modern nyomatékváltók beépített zárrendszerrel rendelkeznek, amely megszünteti a belső csúszást nagyobb sebességeknél. Amikor a jármű elér egy bizonyos sebességet, a zárrendszer bekapcsol, közvetlenül összekapcsolva a szivattyút a turbinával. Ez közvetlen kapcsolatot hoz létre a motor és a sebességváltó között, javítva az üzemanyag-hatékonyságot és csökkentve az erőátviteli veszteséget.

Felújítási folyamat.

A folyamat a nyomatékváltóban maradt olaj leeresztésével kezdődik. Ezután a nyomatékváltó házát szét kell vágni, amit esztergapadon végeznek. A nyomatékváltó összes belső alkatrészét alaposan megtisztítják, hogy eltávolítsák a szennyeződéseket, lerakódásokat és a használt sebességváltó olaj maradványait. Speciális tisztítószereket és berendezéseket, például ultrahangos tisztítókat használnak erre a célra. A tisztítás után minden alkatrészt alaposan ellenőriznek kopás, sérülés és repedések szempontjából. Értékelik a szivattyú és a turbina lapátjait, az állót, az álló egyirányú tengelykapcsolójának működését, a csapágyak, rezgéscsillapítók és a bordás tengelykapcsolatok állapotát és kopását. A kopott vagy sérült alkatrészeket új felújított alkatrészekkel cserélik ki. Leggyakrabban a csapágyakat, a súrlódó béléseket vagy a lock-up tengelykapcsoló tárcsáit, tömítéseket és más mechanikai alkatrészeket cserélik, amelyek kopás jeleit mutatják. Miután az összes szükséges alkatrészt kicserélték és javították, a nyomatékváltót újra összeszerelik. Az alkatrészeket pontosan illesztik és összeszerelik, majd a házat újra hegesztik, hogy biztosítsák a tömítettséget. A hegesztést egy speciális automata állomáson végzik, biztosítva, hogy a nyomatékváltó házának teljes kerülete mentén egyenletes és szoros hegesztés történjen. Annak érdekében azonban, hogy 100%-osan biztosak lehessünk abban, hogy a hegesztést megfelelően végezték el, a következő lépésben egy szivárgástesztet végeznek a nyomatékváltón. Ezután ellenőrzik és szükség esetén korrigálják az egyensúlyt. Az utolsó lépés a nyomatékváltó jelölése és festése.

A hibák okai és típusai

A hibás nyomatékváltóra utaló tünetek a következők lehetnek:

1. Rángatózás sebességváltások során.
2. "Csúszó" hajtás, gyorsulási problémák.
3. A motor fulladása, amikor álló helyzetből indul.
4. Zajok és rezgések.
5. A sebességváltó túlmelegedése.
6. Megnövekedett üzemanyag-fogyasztás.

A nyomatékváltók leggyakoribb hibái a következők:

1. A lock-up tengelykapcsoló súrlódó bélésének vagy tárcsáinak/kerekeinek sérülése vagy kopása
2. A szivattyú és a turbina lapátjainak sérülése
3. Csapágyak kopása
4. Kopott vagy sérült álló
5. Tömítések kopása vagy sérülése
6. Kapcsolatok (bordás tengelykapcsoló és mások) sérülése