Convertizoare

Istorie și aplicare.

Primele modele de transmisii automate foloseau un ambreiaj cu convertizor de cuplu, care a fost dezvoltat de-a lungul timpului în modelul de convertizor de cuplu pe care îl cunoaștem astăzi. Convertizorul face parte din transmisia automată clasică și din unele modele de transmisii continuu variabile de tip CVT.

Ambreiajul cu convertizor de cuplu este un dispozitiv mai simplu care a fost utilizat în unele transmisii automate mai vechi. Principala sa funcție este de a permite transferul fără probleme al puterii de la motor la cutia de viteze prin eliminarea legăturii rigide dintre cele două. Ambreiajul convertizorului de cuplu este format din două componente principale: o pompă (conectată la motor) și o turbină (conectată la transmisie). Ambele componente sunt închise într-o carcasă umplută cu lichid (ulei de transmisie). Pompa, acționată de motor, produce un flux de ulei care pune în mișcare turbina, transmițând cuplul la cutia de viteze. Ambreiajul hidrokinetic funcționează pe principiul transferului de energie prin intermediul fluidului, permițând un transfer de putere ușor, deși cu unele pierderi.

Convertorul de cuplu este un dispozitiv mai avansat care a înlocuit ambreiajul convertorului de cuplu în transmisiile automate moderne. În plus față de funcția sa de transfer de putere, convertorul de cuplu are capacitatea de a crește cuplul, ceea ce îmbunătățește eficiența sistemului și performanțele vehiculului. Convertorul de cuplu constă din trei componente principale: pompă, turbină și stator. Pompa, conectată la motor, produce un flux de ulei care antrenează turbina, care este conectată la transmisie. Statorul, situat între pompă și turbină, direcționează fluxul de ulei, crescând eficiența transmisiei de putere. Statorul are un ambreiaj unidirecțional care îi permite să se rotească într-o direcție în timp ce se blochează în direcția opusă, crescând cuplul în anumite condiții, cum ar fi pornirea de la staționare. În plus, convertizoarele de cuplu moderne sunt echipate cu un mecanism de blocare (așa-numitul ambreiaj lock-up), care elimină alunecarea dintre pompă și turbină, oferind o conexiune directă între motor și transmisie. Acest lucru reduce semnificativ consumul de combustibil prin reducerea pierderilor de flux de putere.

Construcție și principiu de funcționare.

Convertizorul este format din mai multe componente de bază:

1. Carcasă - Convertizorul de cuplu este închis într-o carcasă metalică etanșă care adăpostește componentele interne și uleiul de transmisie. Carcasa este conectată de un volant la motor și se rotește împreună cu acesta.
2. Pompa - este conectată la carcasa convertizorului și se rotește împreună cu acesta. Este componenta care primește direct cuplul de la motor, antrenând uleiul din angrenaj într-o mișcare turbionară prin intermediul unei serii de palete.
3. Turbină - este amplasată în interiorul convertizorului vis-a-vis de pompă și este conectată la arborele de intrare al cutiei de viteze. Paletele turbinei sunt poziționate astfel încât să intercepteze fluxul de ulei din cutia de viteze produs de pompă, determinând turbina să se rotească și să transmită cuplul la cutia de viteze.
4. Stator - este situat între pompă și turbină pe un arbore fix. Este componenta cheie care direcționează fluxul de ulei între turbină și pompă. Statorul are palete care schimbă direcția fluxului de ulei, crescând eficiența transmiterii cuplului. Acesta este prevăzut cu un ambreiaj unidirecțional, care îi permite să se rotească într-un singur sens. Atunci când există o diferență mare de viteză între pompă și turbină, statorul se blochează, permițând uleiului să fie direcționat înapoi către pompă la un unghi mai mare, crescând cuplul.
5. Ambreiaj de blocare - un mecanism de reducere sau eliminare a diferenței de viteză dintre pompă și turbină pentru a reduce consumul de combustibil.
6. Rulmenți și garnituri - componente responsabile pentru mișcarea lină a componentelor convertorului care se rotesc independent unele de altele și pentru menținerea etanșeității conexiunilor.

Atunci când motorul funcționează, pompa se rotește odată cu el, punând uleiul din angrenaj într-o mișcare turbionară. Uleiul din angrenaje este împins de lamelele pompei pe lamelele turbinei. Jetul de ulei pentru angrenaje lovește paletele turbinei, determinând turbina să se rotească. Turbina este conectată la arborele de intrare al cutiei de viteze, astfel încât rotația sa transferă cuplul la cutia de viteze, care antrenează vehiculul. Pe măsură ce uleiul curge prin turbină, acesta își schimbă direcția și se întoarce spre pompă. În acest moment, statorul, care este montat pe un arbore fix cu un ambreiaj unidirecțional, direcționează fluxul de ulei înapoi spre paletele pompei la un unghi mai mare. Acest lucru mărește cuplul și îmbunătățește eficiența transmiterii puterii. Cel mai mare efect de amplificare a cuplului este obținut atunci când există o alunecare mare între pompă și turbină, adică în principal la pornirea de la staționare. Cuplajul unidirecțional din stator îi permite să se blocheze într-o direcție pentru a schimba direcția fluxului de ulei, dar să se rotească liber în cealaltă direcție, minimizând pierderea de energie atunci când pompa și turbina se rotesc la viteze aproape egale. Convertoarele de cuplu moderne încorporează un mecanism de blocare pentru a elimina alunecarea internă la viteze mari. Atunci când vehiculul atinge o anumită viteză, mecanismul de blocare se activează, conectând direct pompa la turbină. Acest lucru creează o conexiune directă între motor și transmisie, îmbunătățind eficiența consumului de combustibil și reducând pierderea de putere.

Procesul de remanufacturare.

Procesul începe cu golirea convertorului de orice ulei rămas. Carcasa convertizorului trebuie apoi tăiată, ceea ce se face pe un strung. Toate componentele interne ale convertorului sunt curățate temeinic pentru a îndepărta murdăria, depunerile și resturile de ulei de transmisie uzat. În acest scop, se utilizează produse de curățare și echipamente speciale, cum ar fi aparatele de curățare cu ultrasunete. După curățare, toate componentele sunt inspectate cu atenție pentru uzură, deteriorări și fisuri. Evaluarea include: verificarea palelor pompei și turbinei, statorul, funcționarea ambreiajului unidirecțional al statorului, starea și gradul de uzură a lagărelor, amortizoarelor de vibrații, conexiunile canelare și altele. Componentele uzate sau deteriorate sunt înlocuite cu unele noi remanufacturate. Cel mai frecvent, se înlocuiesc rulmenții, garniturile de fricțiune sau discurile ambreiajului de blocare, garniturile și alte componente mecanice care prezintă semne de uzură. Odată ce toate componentele necesare au fost înlocuite și reparate, convertizorul este reasamblat. Componentele sunt aliniate și asamblate cu precizie, iar carcasa este sudată din nou pentru a asigura etanșeitatea. Sudarea se realizează pe o stație automată specială, asigurându-se că se realizează o sudură uniformă și strânsă pe întreaga circumferință a carcasei convertizorului. Pentru a fi 100% sigur că sudarea a fost efectuată corect, următorul pas este testarea convertizorului pentru scurgeri. Echilibrarea convertizorului este apoi verificată și, dacă este necesar, corectată. Etapa finală este marcarea și vopsirea convertorului.

Cauze și tipuri de daune

Simptomele care pot indica un convertor defect sunt:

1. Sacadare în timpul schimbării treptelor de viteză.
2. Acționare "alunecătoare", probleme de accelerare.
3. Strangularea motorului la pornirea de la staționare.
4. Zgomote și vibrații.
5. Supraîncălzirea cutiei de viteze.
6. Creșterea consumului de combustibil.

Cele mai frecvente defecțiuni ale convertoarelor sunt:

1. Deteriorarea sau uzura garniturii de fricțiune sau a discurilor ambreiajului de blocare
2. Deteriorarea paletelor pompei și turbinei
3. Uzura rulmenților
4. Stator uzat sau deteriorat
5. Uzura sau deteriorarea garniturilor
6. Deteriorarea conexiunilor (caneluri și altele)