Pedeorelha | Hoe koppelomvormers werken

Vova Krasen
1
961
120

Antieke illustratie van de versnellingsbak van de adaptertransmissie. ilbusca / Getty Images

Als je hebt gelezen over handgeschakelde transmissies, weet je dat een motor via een koppeling met een transmissie is verbonden. Zonder deze verbinding zou een auto niet volledig tot stilstand kunnen komen zonder de motor te doden. Maar auto's met een automatische transmissie geen koppeling hebben die de transmissie van de motor loskoppelt. In plaats daarvan gebruiken ze een geweldig apparaat genaamd een koppelomvormer. Het ziet er misschien niet zo uit, maar er gebeuren binnen enkele zeer interessante dingen.

- In dit artikel zullen we leren waarom auto's met automatische transmissie een koppelomvormer nodig hebben, hoe een koppelomvormer werkt en wat enkele voordelen en tekortkomingen zijn..

Inhoud

De basis
Binnen een koppelomvormer
De stator
Voordelen en zwakke punten

De koppelomvormer bevindt zich tussen de motor en de transmissie.

Net als auto's met handgeschakelde versnellingsbak hebben auto's met automatische transmissies een manier nodig om de motor te laten draaien terwijl de wielen en versnellingen in de transmissie tot stilstand komen. Handgeschakelde auto's gebruiken een koppeling, die de motor volledig loskoppelt van de transmissie. Auto's met automatische transmissie gebruiken een koppelomvormer.

Een koppelomvormer is een soort vloeistofkoppeling, waardoor de motor enigszins onafhankelijk van de transmissie kan draaien. Als de motor langzaam draait, zoals wanneer de auto stationair draait bij een stoplicht, is de hoeveelheid koppel die door de koppelomvormer wordt doorgegeven erg klein, dus om de auto toch te houden, is slechts een lichte druk op het rempedaal vereist.

Als u op het gaspedaal zou trappen terwijl de auto stilstaat, zou u harder op de rem moeten drukken om te voorkomen dat de auto in beweging komt. Dit komt omdat wanneer u op het gas trapt, de motor versnelt en meer vloeistof in de koppelomvormer pompt, waardoor er meer koppel wordt overgebracht op de wielen.

De onderdelen van een koppelomvormer (van links naar rechts): turbine, stator, pomp

Zoals te zien is in de onderstaande afbeelding, zitten er vier componenten in de zeer sterke behuizing van de koppelomvormer:

Pomp
Turbine
Stator
Transmissievloeistof

De huisvesting van de koppelomvormer is vastgeschroefd aan het vliegwiel van de motor, zodat deze draait met de snelheid waarmee de motor draait. De vinnen die de pomp van de koppelomvormer vormen, zijn aan de behuizing bevestigd, zodat ze ook met hetzelfde toerental draaien als de motor. Onderstaande uitsnede laat zien hoe alles in de koppelomvormer is aangesloten.

Hoe de onderdelen van de koppelomvormer aansluiten op de transmissie en motor

De pomp in een koppelomvormer zit een soort centrifugaalpomp. Terwijl het ronddraait, wordt vloeistof naar buiten geslingerd, net zoals de centrifugeercyclus van een wasmachine water en kleding naar de buitenkant van de waskuip slingert. Terwijl vloeistof naar buiten wordt geslingerd, ontstaat er een vacuüm dat meer vloeistof in het midden naar binnen zuigt.

Het pompgedeelte van de koppelomvormer is bevestigd aan de behuizing.

De vloeistof komt dan de bladen van de turbine, die is aangesloten op de transmissie. De turbine zorgt ervoor dat de transmissie gaat draaien, wat in feite uw auto beweegt. Je kunt in de onderstaande afbeelding zien dat de bladen van de turbine gebogen zijn. Dit betekent dat de vloeistof die van buitenaf de turbine binnenkomt, van richting moet veranderen voordat het het midden van de turbine verlaat. Het is dit richtingsverandering waardoor de turbine gaat draaien.

De koppelomvormer-turbine: Let op de spie in het midden. Dit is waar het verbinding maakt met de transmissie.

Om de richting van een bewegend object te veranderen, moet je een kracht op dat object uitoefenen - het maakt niet uit of het object een auto is of een druppel vloeistof. En wat de kracht ook toepast die ervoor zorgt dat het object draait, moet die kracht ook voelen, maar in de tegenovergestelde richting. Dus als de turbine ervoor zorgt dat de vloeistof van richting verandert, zorgt de vloeistof ervoor dat de turbine gaat draaien.

De vloeistof verlaat de turbine in het midden en beweegt in een andere richting dan toen het binnenkwam. Als je naar de pijlen in de bovenstaande afbeelding kijkt, kun je zien dat de vloeistof de turbine verlaat en beweegt tegen de richting waarin de pomp (en motor) draait. Als de vloeistof de pomp zou raken, zou het de motor vertragen en vermogen verspillen. Daarom heeft een koppelomvormer een stator.

We zullen de stator in de volgende sectie nader bekijken.

De stator stuurt de vloeistof die terugkeert van de turbine naar de pomp. Dit verbetert de efficiëntie van de koppelomvormer. Let op de spline, die is verbonden met een eenrichtingskoppeling in de stator.

De stator bevindt zich in het midden van de koppelomvormer. Het is zijn taak om de vloeistof die uit de turbine terugkeert om te leiden voordat het de pomp weer raakt. Dit verhoogt de efficiëntie van de koppelomvormer aanzienlijk.

De stator heeft een zeer agressief bladontwerp dat de richting van de vloeistof bijna volledig omkeert. Een eenrichtingskoppeling (in de stator) verbindt de stator met een vaste as in de transmissie (de richting waarin de koppeling de stator laat draaien, is aangegeven in de bovenstaande afbeelding). Vanwege deze opstelling kan de stator niet met de vloeistof meedraaien - hij kan alleen in de tegenovergestelde richting draaien, waardoor de vloeistof van richting verandert wanneer deze de statorbladen raakt.

Er gebeurt iets wat lastig gebeurt als de auto in beweging komt. Er is een punt, ongeveer 64 km / u (40 mph), waarop zowel de pomp als de turbine met bijna dezelfde snelheid draaien (de pomp draait altijd iets sneller). Op dit punt keert de vloeistof terug uit de turbine en komt de pomp binnen die al in dezelfde richting beweegt als de pomp, dus de stator is niet nodig.

Ook al verandert de turbine de richting van de vloeistof en slingert deze via de achterkant, de vloeistof beweegt toch in de richting waarin de turbine draait, omdat de turbine sneller in de ene richting draait dan de vloeistof in de andere richting wordt gepompt. . Als je achterin een pick-up zou staan met een snelheid van 60 mph, en je gooide een bal uit de achterkant van die pick-up met 40 mph, zou de bal nog steeds vooruit gaan met 20 mph. Dit is vergelijkbaar met wat er in de turbine gebeurt: de vloeistof wordt via de achterkant in de ene richting weggeslingerd, maar niet zo snel als waarmee het in de andere richting zou beginnen.

Bij deze snelheden valt de vloeistof eigenlijk op de terug zijkanten van de statorbladen, waardoor de stator vrijloopt op zijn eenrichtingskoppeling zodat het de vloeistof die er doorheen beweegt niet belemmert.

Naast de zeer belangrijke taak om uw auto volledig tot stilstand te laten komen zonder de motor af te slaan, geeft de koppelomvormer uw auto zelfs meer koppel wanneer u uit stilstand accelereert. Moderne koppelomvormers kunnen het koppel van de motor twee tot drie keer vermenigvuldigen. Dit effect treedt alleen op als de motor veel sneller draait dan de transmissie.

Bij hogere snelheden haalt de transmissie de motor in en beweegt hij uiteindelijk bijna dezelfde snelheid. Idealiter zou de transmissie echter bewegen op precies hetzelfde toerental als de motor, omdat dit verschil in snelheid is verspilt kracht. Dit is een deel van de reden waarom auto's met automatische transmissies een slechter benzineverbruik behalen dan auto's met handmatige transmissies.

Om dit effect tegen te gaan, hebben sommige auto's een koppelomvormer met een lockup koppeling. Wanneer de twee helften van de koppelomvormer op snelheid komen, vergrendelt deze koppeling ze aan elkaar, waardoor het slippen wordt geëlimineerd en de efficiëntie wordt verbeterd.

Raadpleeg de links op de volgende pagina voor meer informatie over koppelomvormers en gerelateerde onderwerpen.

Hoe koppelomvormers werken

Gerelateerde artikelen

Meer geweldige links