Pretvorniki

Geneza in uporaba.

Prve zasnove samodejnih menjalnikov so uporabljale sklopko s pretvornikom navora, ki se je sčasoma razvila v obliko pretvornika navora, ki jo poznamo danes. Pretvornik je del klasičnega samodejnega menjalnika in nekaterih modelov brezstopenjskih menjalnikov tipa CVT.

Sklopka pretvornika navora je preprostejša naprava, ki se je uporabljala v nekaterih starejših samodejnih menjalnikih. Njena glavna funkcija je omogočiti nemoten prenos moči z motorja na menjalnik z odpravo toge povezave med njima. Sklopka pretvornika navora je sestavljena iz dveh glavnih delov: črpalke (priključene na motor) in turbine (priključene na menjalnik). Oba sestavna dela sta zaprta v ohišju, napolnjenem s tekočino (prestavnim oljem). Črpalka, ki jo poganja motor, proizvaja tok olja, ki spravi v gibanje turbino in prenaša navor na menjalnik. Hidrokinetična sklopka deluje po načelu prenosa energije skozi tekočino, kar omogoča nemoten, čeprav nekoliko izgubljen prenos moči.

Pretvornik navora je naprednejša naprava, ki je v sodobnih samodejnih menjalnikih nadomestila sklopko pretvornika navora. Pretvornik navora ima poleg funkcije prenosa moči tudi možnost povečanja navora, kar izboljša učinkovitost sistema in zmogljivost vozila. Pretvornik navora je sestavljen iz treh glavnih sestavnih delov: črpalke, turbine in statorja. Črpalka, povezana z motorjem, proizvaja tok olja, ki poganja turbino, ki je povezana z menjalnikom. Stator, ki se nahaja med črpalko in turbino, usmerja pretok olja in tako povečuje učinkovitost prenosa moči. Stator ima enosmerno sklopko, ki mu omogoča vrtenje v eni smeri, medtem ko se blokira v nasprotni smeri, kar poveča navor v določenih pogojih, kot je zagon iz mirovanja. Poleg tega so sodobni pretvorniki navora opremljeni z blokirnim mehanizmom (tako imenovana blokirna sklopka), ki odpravlja drsenje med črpalko in turbino ter zagotavlja neposredno povezavo med motorjem in menjalnikom. To z zmanjšanjem izgub pri pretoku moči znatno zmanjša porabo goriva.

Konstrukcija in načelo delovanja.

Pretvornik je sestavljen iz več osnovnih sestavnih delov:

1. Ohišje - Pretvornik navora je zaprt v zatesnjenem kovinskem ohišju, v katerem so notranje komponente in olje za menjalnik. Ohišje je z vztrajnikom povezano z motorjem in se vrti skupaj z njim.
2. Črpalka - priključena je na ohišje pretvornika in se vrti skupaj z njim. Je sestavni del, ki neposredno sprejema navor iz motorja in s pomočjo vrste lopatic poganja zobniško olje v vrtinčasto gibanje.
3. Turbina - nahaja se v pretvorniku nasproti črpalke in je povezana z vhodno gredjo menjalnika. Lopatice turbine so nameščene tako, da prestrežejo tok olja iz menjalnika, ki ga proizvaja črpalka, zaradi česar se turbina vrti in prenaša navor na menjalnik.
4. Stator - nahaja se med črpalko in turbino na fiksni gredi. Je ključni sestavni del, ki usmerja pretok olja med turbino in črpalko. Stator ima lopatice, ki spreminjajo smer pretoka olja in s tem povečujejo učinkovitost prenosa navora. Opremljen je z enosmerno sklopko, ki mu omogoča vrtenje samo v eni smeri. Kadar je razlika v hitrosti med črpalko in turbino velika, se stator zaklene in omogoči, da se olje usmeri nazaj v črpalko pod večjim kotom, kar poveča navor.
5. Zaporna sklopka - mehanizem za zmanjšanje ali odpravo razlike v hitrosti med črpalko in turbino za zmanjšanje porabe goriva.
6. Ležaji in tesnila - sestavni deli, ki skrbijo za nemoteno gibanje sestavnih delov pretvornika, ki se vrtijo neodvisno drug od drugega, in za ohranjanje tesnosti povezav.

Med delovanjem motorja se črpalka vrti skupaj z njim, pri čemer se olje v menjalniku vrtinči. Lopatke črpalke potiskajo zobniško olje na lopatice turbine. Tok olja za zobnike zadene v lopatice turbine, zaradi česar se turbina začne vrteti. Turbina je povezana z vhodno gredjo menjalnika, zato njeno vrtenje prenaša navor na menjalnik, ki poganja vozilo. Ko olje teče skozi turbino, spremeni smer in se vrne proti črpalki. Na tej točki stator, ki je nameščen na fiksni gredi z enosmerno sklopko, usmeri tok olja nazaj k lopaticam črpalke pod večjim kotom. S tem se poveča navor in izboljša učinkovitost prenosa moči. Največji učinek povečanja navora se doseže, kadar je med črpalko in turbino velik zdrs, tj. predvsem pri zagonu iz mirovanja. Enosmerna sklopka v statorju omogoča, da se za spremembo smeri pretoka olja zaskoči v eni smeri, v drugi pa se prosto vrti, kar zmanjšuje izgubo energije, ko se črpalka in turbina vrtita s skoraj enako hitrostjo. Sodobni pretvorniki navora vsebujejo mehanizem za zaklepanje, ki odpravlja notranji zdrs pri višjih hitrostih. Ko vozilo doseže določeno hitrost, se zaskočni mehanizem aktivira in neposredno poveže črpalko s turbino. Tako nastane neposredna povezava med motorjem in menjalnikom, kar izboljša izkoristek goriva in zmanjša izgubo moči.

Postopek regeneracije.

Postopek se začne s praznjenjem pretvornika preostalega olja. Nato je treba ohišje pretvornika razrezati, kar se opravi na stružnici. Vse notranje komponente pretvornika se temeljito očistijo, da se odstranijo umazanija, obloge in ostanki izrabljenega olja. Pri tem se uporabljajo posebna čistila in oprema, kot so ultrazvočni čistilniki. Po čiščenju se vsi sestavni deli skrbno pregledajo glede obrabe, poškodb in razpok. Ocenijo se lopatice črpalke in turbine, stator, delovanje enosmerne sklopke statorja, stanje in obraba ležajev, blažilnikov vibracij in drsnih spojev ter drugo. Obrabljene ali poškodovane sestavne dele se zamenjajo z novimi obnovljenimi. Najpogosteje se zamenjajo ležaji, torne obloge ali diski zaporne sklopke, tesnila in druge mehanske komponente, ki kažejo znake obrabe. Ko so zamenjane in popravljene vse potrebne komponente, se pretvornik ponovno sestavi. Sestavni deli so natančno poravnani in sestavljeni, ohišje pa je ponovno varjeno, da se zagotovi tesnost. Varjenje poteka na posebni avtomatski postaji, ki zagotavlja enakomeren in tesen zvar po celotnem obodu ohišja pretvornika. Da pa bi se prepričali, da je bil zvar pravilno izveden, se v naslednjem koraku izvede preskus tesnosti pretvornika. Nato se preveri ravnotežje pretvornika in po potrebi popravi. Zadnji korak je označevanje in barvanje pretvornika.

Vzroki in vrste poškodb

Simptomi, ki lahko kažejo na okvarjen pretvornik, so:

1. Trganje med prestavljanjem.
2. "Drsenje" pogona, težave s pospeševanjem.
3. Dušenje motorja pri zagonu iz mirovanja.
4. Hrup in vibracije.
5. Pregrevanje menjalnika.
6. Povečana poraba goriva.

Najpogostejše napake pretvornikov so:

1. Poškodba ali obraba torne obloge ali diskov zaporne sklopke
2. Poškodbe lopatic črpalke in turbine
3. obraba ležaja
4. Obrabljen ali poškodovan stator
5. obraba ali poškodbe tesnil
6. Poškodbe na priključkih (drsniki in drugi)