Устройство, принцип работы, неисправности гидротрансформатора АКПП

Что такое гидротрансформатор и для чего он нужен

Устройство гидротрансформатора: 1 — маховик двигателя; 2 — корпус; 3 — первичный вал АКПП; 4 — насосное колесо; 5 — статор (реактор); 6 — турбинное колесо;

Гидротрансформатор представляет собой механизм через который осуществляется взаимодействие двигателя и трансмиссии. Благодаря их совместной работе осуществляется плавное переключение скорости, а также эффективная передача крутящего момента от двигателя к колесам.

Гидротрансформатор представляет собой камеру тороидальной формы, которая включает в себя три колеса с лопастями. Насосное колесо соеденено валом с двигателем автомобиля, турбинное колесо подключается к коробке переключения передач, а реактор закрепляется на корпусе гидротрансформатора.

Корпус гидротрансформатора заполнен специальной смазывающей жидкостью. Данная жидкость помогает охлаждать всю конструкцию, предохраняет от механических повреждений и является связующим звеном между лопастями разных колес. .

Электронный блок управления

Это основной узел, управляющий работой автоматической коробки. Блок при неисправностях может неправильно выбирать обороты для переключения скоростей либо же полностью блокировать работу трансмиссии. ЭБУ – довольно надежный механизм, но при воздействии определённых факторов он выходит из строя. Это могут быть:

• Резкие перепады напряжения бортовой сети.
• Механические удары, вибрации.
• Повышенная температура.
• Высокая влажность.
• Повреждение изоляции и окисление контактов.

Поломки, связанные с электронным блоком, решаются его полной заменой либо установкой новых отдельных управляющих шлейфов.

Причины неисправности

Гидротрансформатор — устройство не очень сложное, однако в процессе эксплуатации автоматической трансмиссии он изнашивается и постепенно выходит из строя. Перечислим, какие именно системы могут поломаться, и по каким причинам.

Фрикционные пары

Внутри гидротрансформатора есть так называемая блокировка, которая, по сути является элементом автоматического сцепления. Механически работает она схоже с классическим сцеплением МКПП. Соответственно, имеет место износ фрикционных дисков, их отдельных пар, либо всего комплекта. Кроме этого, элементы износа фрикционных дисков (металлическая пыль) загрязняют трансмиссионную жидкость, из-за чего могут забиться каналы, по которым проходит жидкость. Из-за этого падает давление в системе, а также страдают другие элементы автоматической трансмиссии — гидроблок, радиатор охлаждения и прочие.

Лопатки лопастей

Металлические лопатки под воздействием высоких температур и наличия в трансмиссионной жидкости абразива также со временем изнашиваются, и добавляют в масло еще больше металлической пыли. Из-за этого снижается эффективность работы гидротрансформатора, снижается общее давление жидкости в системе трансмиссии, ну а из-за грязной жидкости растет перегрев системы, изнашивается гидроблок, увеличивается нагрузка на всю систему. В самых худших случаях возможна полная поломка одной или нескольких лопастей на крыльчатке.

Разрушение сальников

Под воздействием горячей и загрязненной жидкости АТФ увеличивается нагрузка на резиновые (пластмассовые) сальники-уплотнители. Из-за этого страдает герметичность системы, и возможна утечка трансмиссионной жидкости.

Блокировка гидротрансформаторов

На старых коробках-автомат блокировка (сцепление), у которых управление им было механическое, непосредственно блокировка срабатывала реже, только на высших передачах. Поэтому ресурс таких коробок был выше, а интервал по замене трансмиссионной жидкости — больше.

На современных же машинах блокировка срабатывает, то есть, гидротрансформатор блокируется на всех передачах, а специальный клапан регулирует силу его прижатия. Так, при плавном разгоне блокировка включается частично, а при резком — она включается практически сразу. Делается это для снижения потребления топлива, а также для увеличения динамических характеристик машины.

Одна другая сторона медали в данном случае заключается в том, что в таком режиме работы значительно возрастает износ закладок блокировки. В том числе быстро изнашивается (загрязняется) трансмиссионная жидкость, в ней появляется много мусора. С увеличением пробега плавность блокировки падает, а при разгоне или при обычной езде машина начнет немного дергаться. Соответственно, масло в АКПП нужно менять примерно на 60 тысячах километров пробега, поскольку в зону риска попадает уже вся система автоматической трансмиссии.

Износ подшипников

В частности, опорных и промежуточных, между турбиной и насосом. При этом обычно слышится хруст или свист, издаваемый непосредственно упомянутыми подшипниками. Особенно хрустящие звуки слышны при наборе скорости, однако при выходе машины на стабильную скорость и нагрузку звуки обычно пропадают, если подшипники не изношены до критического состояния.

Потеря свойств трансмиссионной жидкости

Если жидкость ATF находится в системе трансмиссии уже давно, то она чернеет, густеет, в ее составе появляется много мусора, в частности, металлической крошки. Из-за этого страдает и гидротрансформатор. Особенно критична ситуация, когда жидкость не только теряет свои свойства, но и падает ее общий уровень (количество в системе). В таком режиме гидротрансформатор будет работать в критическом режиме, при критических температурах, что значительно снижает его общий ресурс.

Обрыв соединения с валом АКПП

Это критическая поломка, которая, правда, случается крайне редко. Заключается она в том, что происходит механический обрыв шлицевого соединения турбинного колеса с валом коробки-автомат. В этом случае движение автомобиля в принципе невозможно, поскольку от двигателя на АКПП крутящий момент не передается. Ремонтные работы заключаются в замене вала, восстановлении шлицевого соединения либо же полной замене гидротрансформатора в критических случаях.

Поломка обгонной муфты

Внешним признаком поломки обгонной муфты АКПП будет ухудшение динамических характеристик машины, то есть, она будет хуже разгоняться. Однако без дополнительной диагностики невозможно точно установить, что виновата в этом именно обгонная муфта.

История появления

Первый в мире серийный легковой автомобиль без педали сцепления Впервые принцип передачи крутящего момента посредством рециркуляции жидкости между двумя лопастными колесами без жесткой связи был запатентован немецким инженером Германом Феттингером в 1905 году. Устройства, работающие на основе данного принципа, получили название гидромуфта. В то время развитие судостроения требовало от конструкторов найти способ постепенной передачи крутящего момента от парового двигателя к огромным судовым винтам, находящимся в воде. При жесткой связи вода тормозила резкий ход лопастей при запуске, создавая чрезмерную обратную нагрузку на двигатель, валы и их соединения.

Впоследствии модернизированные гидромуфты стали использоваться на лондонских автобусах и первых дизельных локомотивах в целях обеспечить их плавное трогание с места. А еще позже гидромуфты облегчили жизнь и водителям автомобилей. Первый серийный автомобиль с гидротрансформатором, Oldsmobile Custom 8 Cruiser, сошел с конвейера завода General Motors в 1939 году.

Признаки неисправности гидротрансформатора

1. Во время переключения передач слышен металлический звук. При повышении оборотов и приложении нагрузки звук исчезает. Это говорит о проблеме с подшипниками. Нужно выполнить разборку гидротрансформатора и оценить их состояние.
2. В интервале скоростей 60-90 км в час наблюдается небольшая вибрация. Со временем ее величина повышается. Это вызывается забиванием фильтра продуктами износа. При этом нужно заменить масляный фильтр и масло. Обычно необходимо проведение замены масла в коробке и двигателе.
3. Проблемы с динамикой говорят о неисправности обгонной муфты. Нужно разобрать гидротрансформатор и заменить сломанную муфту.
4. Автомобиль остановился, и продолжать движение невозможно. Это говорит о поломке шлица на колесе турбины. Ремонт узла состоит замене колеса турбины.
5. Возникновение шуршания на работающем двигателе говорит о неисправностях подшипников, находящихся  между крышкой гидротрансформатора и турбинным колесом. Во время езды шуршание может исчезать. При этом необходимо обратиться в автомастерскую и выполнить ремонт. Обычно заменяют упорные игольчатые подшипники.
6. Во время переключения скорости слышен металлический стук. Это говорит о деформации лопаток. Ремонт производится путем замены неисправного колеса.
7. Необходимо периодически контролировать состояние масла в АКПП и гидротрансформаторе. При возникновении на щупе алюминиевой пудры нужно проверить муфту свободного хода, состоящей из сплава алюминия. Чаще всего возникновение этой пудры говорит об износе шайбы торцевой.
8. На заведенном стоящем двигателе возле АКПП может возникать запах расплавленного пластика. Это происходит из-за перегрева гидротрансформатора и расплавления полимерных деталей узла. Перегрев возникает по разным причинам, но обычно из-за смазки. При снижении уровня масла, появляются признаки масляного голодания гидротрансформатора и коробки. Могут возникать проблемы с охлаждением АКПП. При этом ремонт состоит в замене масла и проверке охлаждения.
9. Во время переключения скорости или при изменении режима функционирования коробки мотор может заглохнуть. Это говорит о поломке автоматической системы управления, блокирующей действие гидротрансформатора. Ремонт состоит в замене управляющего блока.

Определенных признаков поломки гидротрансформатора не существует, поэтому мастера иногда не могут сразу выяснить причину поломки. Это приводит к повышению стоимости ремонта и простою автомобиля. Если такие проблемы с коробкой автоматом возникают, то водителю нужно как можно быстрее обратиться в автосервис.

Неисправности автоматической коробки могут обнаруживаться в том, что невозможно переключить режимы эксплуатации коробки или она блокируется на какой-либо передаче. В этом случае водителю требуется выполнять транспортировку машины на эвакуаторе. Самостоятельное движение на машине с неисправной коробкой запрещается, так как это приведет к серьезным поломкам привода и всей трансмиссии.

Иногда неисправность можно выявить с помощью датчиков, встроенных внутри коробки. Такие датчики подают сигнал о нехватке величины давления масла, его перегреве или неисправностях в приводе коробки. Многие сигналы о неисправностях с коробкой носят неопределенный характер, и выяснить точный диагноз в этом случае не получается даже при применении компьютерного оборудования. Специалисту нужно осмотреть трансмиссию, снять коробку и после ее разбора определить неисправность.

Что представляет собой гидротрансформатор АКПП – фото и описание

Эта лопастная система позволяет передавать крутящий момент от ДВС к КП. Кроме того, она дает возможность без участия водителя модифицировать частоту вращения и момент, которые поступают на ведомые валы транспортного средства. Как правило, данный механизм рекомендован для применения с вариаторами либо с автоматической КП.

Устройство гидротрансформатора АКПП

Оно состоит из статора (который также называют реактором), насосного колеса, блокировочного механизма, обгонной муфты и турбины. Все указанные элементы располагаются в одном корпусе, который монтируется на маховик автодвигателя. Внутрь механизма заливают специальный трансмиссионный состав.

Принцип работы гидротрансформатора АКПП

Обгонная муфта связывает насосное колесо с корпусом устройства, внутри которого образуется поток масла. Он начинает вращать колесо статора, а затем и турбину. Блокирование реактора происходит в автоматическом режиме при возникновении существенного отличия оборотов насоса и турбины. На колесо в этот момент поступает требуемый поток жидкости. Когда отмечается повышение числа оборотов двигателя, статор контролирует увеличение крутящего момента.

Разобравшись, как работает гидротрансформатор в АКПП, можно понять, что внутри него передача крутящего момента производится «мягко». За счет этого удается избежать нагрузок ударного характера на трансмиссию, а также добиться ощутимо плавного передвижения транспортного средства. При этом блокировка гидротрансформатора АКПП «экономит» топливо при перемещении автомобиля по шоссе. Включается она при скорости более 60 км/ч автоматически.

Устройство ГДТ и блокировка гидротрансформатора

Итак, «бублик» АКПП (название в обиходе пошло от формы данного устройства) представляет собой гидравлический узел. Казалось бы, сломаться в нем особо нечему, однако это мнение ошибочно. Прежде всего, эпоха «неубиваемых» двигателей и КПП с большим ресурсом давно закончилась.

Также гидротрансформатор на современных АКПП, в отличие от легендарных агрегатов 90-х годов, имеет более сложную конструкцию. Более того, все чаще и чаще специалисты относят данный элемент к «расходникам» с ограниченным сроком службы (не более 100-150 тыс. км). После этого ГДТ нуждается в ремонте или замене (подобно сцеплению на роботах или МКПП).

В противном случае «бублик» потянет за собой всю коробку, то есть нуждаться в ремонте будет не только сцепление в виде ГДТ, но и  сама АКПП. Давайте разбираться. Чтобы было понятно, начнем с устройства «бублика» АКПП.

Главная задача гидротрансформатора — преобразование крутящего момента. Фактически, ГДТ работает как гидравлический редуктор, имеющий возможность снизить обороты и повысить крутящий момент, причем коэффициент трансформации доходит до 2.4.

Идем далее. Если в обычном сцеплении момент передается через диски, которые «смыкаются» между собой, в ГДТ энергия передается через трансмиссионное масло ATF, которое заливается в автоматическую коробку передач. Если просто, внутри ГДТ установлены два колеса – насосное и турбинное.

Коленвал двигателя связан с насосным колесом. Это колесо направляет потоки жидкости на турбинное колесо, которое, в свою очередь, связано с валом коробки передач. Подаваемое насоcным колесом масло ATF крутит турбинное колесо, после чего возвращается обратно на насосное колесо.

При этом перед возвратом жидкость также попадает на лопатки специального направляющего аппарата, который выполнен в виде реакторного колеса. Колесо-реактор разгоняет поток жидкости, направляя его в сторону вращения.

В результате поток жидкости ускоряется до того момента, пока скорость вращения насосного колеса не будет равна скорости вращения турбинного колеса. Как только скорости уравняются, «бублик» перейдет в режим гидромуфты. В таком режиме не осуществляется преобразования крутящего момента, реакторное колесо вращается свободно, никак не влияя на поток жидкости.

Также, чем большей окажется разница скоростей вращения турбинного и насосного колеса, тем сильнее будет разгоняться поток жидкости. Также во время разгона неизбежно происходит нагрев масла ATF. Естественно, КПД гидротрансформатора будет снижаться, так как часть полезной энергии расходуется на нагрев.

Если же скорость вращения насосного и турбинного колеса выравнивается, передавать крутящий момент через масло, причем с потерями, нерационально. Именно по этой причине в гидротрансформаторы стали интегрировать элементы простого фрикционного сцепления (действие основывается на трении).

Данное решение называется блокировкой гидротрансформатора. Блокировка «бублика» позволяет напрямую соединить входной и выходной вал, чтобы передать крутящий момент напрямую, то есть без потерь. При этом старые АКПП имели такой ГДТ, где блокировка гидротрансформатора срабатывала в автоматическом режиме.

Срабатывание происходило благодаря давлению давления жидкости АТФ. При этом блокировался на таких АКПП гидротрансформатор зачастую на высоких скоростях, позволяя эффективно поддерживать автомобилю ранее набранную скорость и одновременно экономить горючее. 

Однако в дальнейшем в устройстве АКПП стало больше электроники, за блокировку гидротрансформатора стал отвечать отдельный клапан с электронным управлением. Способов реализации самой блокировки много, однако основная задача — соединить валы и передать момент, минуя масло.

Позже конструкторы пошли еще дальше, стремясь приблизить ГДТ по своей производительности к обычному сцеплению. В результате при разгоне автомобиля уже происходит частичная блокировка ГДТ (принудительная блокировка гидротрансформатора АКП), когда фрикционные накладки немного смыкаются, чтобы эффективно передать момент. Далее блокировка «бублика» срабатывает как можно раньше для уменьшения потерь в гидротрансформаторе.

Получается, сегодня ГДТ является гибридной конструкцией, которая сочетает в себе как гидравлику, так и элементы обычного механического сцепления. Если учесть, что современные моторы высокопроизводительные, неизбежно увеличивается крутящий момент и нагрев жидкости в ГДТ.

Также высоки требования к экономичности автомобилей, то есть любые потери нужно сводить к минимуму. По этой причине максимум нагрузки для передачи момента от ДВС на КПП переложено на блокировку гидротрансформатора.

Режим блокировки

Устройство гидротрансформатора с блокировкой Для того, чтобы справиться с основными недостатками гидротраснформатора (низкий КПД и плохая динамика автомобиля), был разработан механизм блокировки. Принцип его работы схож с классическим сцеплением. Механизм состоит из блокировочной плиты, которая связана с турбинным колесом (а следовательно, с первичным валом КПП) через пружины демпфера крутильных колебаний. Плита на своей поверхности имеет фрикционную накладку. По команде блока управления трансмиссией, плита прижимается накладкой к внутренней поверхности корпуса гидротрансформатора при помощи давления жидкости. Крутящий момент начинает передаваться напрямую от двигателя к коробке передач без участия жидкости. Таким образом достигается снижение потерь и более высокий КПД. Блокировка может быть включена на любой передаче.

Как продлить жизнь гидромуфте автоматической КПП

Чтобы избежать неисправностей в гидротрансформаторе АКПП нужно следовать элементарным правилам, которые помогут продлить срок службы его.

раз в полгода делать профилактику транспортному средству в виде технического осмотра на СТО;
один раз на 90 000 километров делать полную замену масла, один раз на 40000 километров делать частичную замену смазки. Раз в десять тысяч километров проверять уровень трансмиссионной жидкости

Масляное голодание может вызвать поломку гидротрансформатора;
обязательно при замене смазывающей жидкости менять фильтрующее устройство;
раз на 250 тысяч километров делать капитальный ремонт АКПП;
прогревать АКПП в зимнее время перед началом движения в течение пяти минут;
вовремя обращать внимание на различные запахи в салоне, стуки в АКПП, вибрацию, толчки. Если самостоятельно владелец не может определить причину, то обязательно посетить станцию технического обслуживания;
не стартовать резко на автомобилях, которые не предназначены для этого;
не дергать кулису АКПП и резко не переключать передачи;
добавить второй радиатор охлаждения для АКПП в жарких странах или регионах России

Перегрев АКПП может привести к выходу из строя не только гидротрансформатора.

Эксперты говорят, что, следуя всем перечисленным правилам, автовладельцу не понадобиться покупать контрактную или новую АКПП после пробега в 200000 километров.

Устройство и принцип работы гидротрансформатора

Первый подобный механизм появился в 1902 году и спустя 5 лет был установлен в конструкцию скоростного судна. Позднее, а именно в 1928 году, гидромуфта была успешно встроена в трансмиссию автобуса, после чего и — в автомобиль. Компании Дженерал Моторс и Крайслер в период с 1945 по 1980 года качественно улучшили конструкцию гидромуфты, что спровоцировало появление узла с новым названием – гидротрансформатор. Именно этим механизмом стали оснащаться всем выпускаемые АКПП, и инженеры работали лишь над его улучшением.

Гидротрансформатор коробки «автомат» — это аналог сцепления механической КПП, который работает в автоматическом режиме. Сегодня данное гидромеханическое устройство выполняет три основные функции:

• Первая – передаёт вращение от вала двигателя в механизм АКПП;
• Вторая – смягчает передачу вращения под тот лад, при котором коробка способна его принимать без проблем для себя (то есть, гидротрансформатор бережёт автомат при резких уменьшениях и увеличениях оборотов работающего мотора);
• И третья – нормализует подачу вращательного движения на коробку при разгоне (необходимо это для того, чтобы «гасить» двойное увеличение вращения, передаваемого от мотора на последующие валы).

Современные гидротрансформаторы АКПП пусть и считаются отдельными узлами от планетарного ряда (коробки), но работать без него самостоятельно не смогут. Связано это с тем, что данный механизм и гидроблок АКПП (гидроплита) неразрывно связаны. Связь у них, к слову, очень простая – второй передаёт первому нужное количество трансмиссионной жидкости, без чего просто невозможно функционирование гидротрансформатора.

Конструкция устройства также не особо сложная и представляет собой мельницу, одни лопасти которой вращаются из-за соединения с двигателем, а другие регулируют вращение при помощи гидравлического давления масла, имеющегося в механизме. Работа гидротрансформатора важна для коробки лишь при скорости движения машины до 60-80 км/ч, поэтому при достижении данной скорости все лопасти механизма блокируются в единое целое, после чего вращение передаётся к коробе напрямую. Отметим, что именно в блокировке гидротрансформатора гидроблок АКПП играет немаловажную роль, поэтому функционирование этих элементов автомата недопустимо к разделению.

Вопросы и ответы по теме

Вопрос: Как выбрать скорость срыва гидротрансформатора, подходящую для конкретного применения?

Ответ: Заявленная скорость срыва должна быть как минимум на 500 об/мин выше, чем начало диапазона мощности распределительного вала. Все распределительные валы вторичного рынка поставляются с кулачковой картой, где указывается диапазон оборотов.

Если, к примеру, распределительный вал поддерживает диапазон 1500–6500 об/мин, нужно выбрать крутящий момент с минимальным числом оборотов 2000 об/мин.

Для автомобиля городского назначения целесообразно выбрать скорость срыва преобразователя, меньше оборотов двигателя при скорости езды 100 км/час.

Такой подход предотвратит чрезмерное накопление тепла. Исключением является трансмиссия / гидротрансформатор с блокировкой.

Определение «пробуксовки вспышки»

Вопрос: Чем объяснить разницу между терминами «пробуксовка вспышки» («Flash Stall») и «пробуксовка педального тормоза» («Foot-Brake Stall»)?

Для справки: «Пробуксовка вспышки» («Flash Stall»)  — это максимальное число оборотов двигателя с автоматической коробкой передач при начальном рабочем диапазоне АКПП и полностью остановленном кардане.

Для справки: «Пробуксовка педального тормоза» («Foot-Brake Stall») — это число оборотов двигателя, достаточное для перевешивания тормозного (стояночного) усилия и начала движения автомобиля вперёд.

Ответ: Из двух измерений останова гидротрансформатора наиболее точным является первый — «пробуксовка вспышки». «Пробуксовка педального тормоза» зависит от большого количества параметров:

• типа тормозной системы,
• дисковой или барабанной конструкции тормоза,
• регулировки тормозной системы,
• отношения колец и шестерён и т.д.

Всё эти переменные более резко влияют на стояночный тормоз, на характеристики холостого хода двигателя, на установку кулачка вала под низкий крутящий момент для автоматической коробки передач (АКПП).

Определить «Flash Stall» можно следующим способом:

В режиме холостого хода с низкими оборотами включить полный газ

Когда автомобиль начнёт движение вперёд, обратить внимание на показания тахометра. Эти показания и есть «Пробуксовка вспышки» («Flash Stall»)

Двигатель должен иметь высокую чувствительность к холостому ходу. В противном случае, может потребоваться регулировка фаз газораспределения и / или регулировка карбюратора.

Термин «блокирующий» гидротрансформатор

Вопрос: Что означает термин «блокирующий» преобразователь крутящего момента?

Ответ: Термин относится к устройству, содержащему внутренний блокирующий поршень или подобное устройство. Применяемые трансмиссии:

• AOD,
• AODE,
• TH350C,
• 2004R,
• 4L60 (700R4),
• 4L60E,
• 4R70W,
• 4L80E  и другие,

используют именно такую технологию устранения пробуксовки для увеличения экономии топлива. Более старые трансмиссии, типа: TH400, TH350, C6, C4 и другие, не включают методы блокировки.

Единственный способ повысить эффективность использования топлива в гидротрансформаторах такого типа:

• изменить зазоры,
• перенаправить углы рёбер,
• снизить фактическую скорость срыва.

Особенности установки нового устройства

Вопрос: Нужно ли менять переднее уплотнение и втулку коробки передач перед установкой нового преобразователя?

Ответ: Да, как правило, нужно. Следует осмотреть старый гидротрансформатор на предмет повреждения ступицы насоса коробки передач. Если обнаружится какой-либо износ ступицы, необходимо заменить уплотнение и втулку. Если же износ не обнаружен, возможно, достаточно обойтись заменой уплотнения.

Вопрос: Какой зазор соблюдать между гидротрансформатором и гибкой пластиной, прежде чем тянуть конструкцию вперёд и крепить к пластине?

Ответ: Между гидротрансформатором и гибкой пластиной должен оставаться зазор 3-5 мм перед тем, как начинать подтягивать преобразователь вперёд и крепить к пластине.

При помощи информации: JEGS

Электронный блок управления

Это основной узел, управляющий работой автоматической коробки. Блок при неисправностях может неправильно выбирать обороты для переключения скоростей либо же полностью блокировать работу трансмиссии. ЭБУ – довольно надежный механизм, но при воздействии определённых факторов он выходит из строя. Это могут быть:

• Резкие перепады напряжения бортовой сети.
• Механические удары, вибрации.
• Повышенная температура.
• Высокая влажность.
• Повреждение изоляции и окисление контактов.

Поломки, связанные с электронным блоком, решаются его полной заменой либо установкой новых отдельных управляющих шлейфов.

Устройство

Конструкция гидротрансформатора включает в себя всего несколько элементов:

• Насосное колесо;
• Турбинное колесо;
• Статор, он же – реактор;
• Корпус;
• Механизм блокировки;

Монтируется гидротрансформатор на маховике двигателя, но одна из составляющих его имеет жесткую связь с валом коробки передач.

Если провести аналогию этого типа передачи с обычным сцеплением фрикционного типа, то насосное колесо выполняет роль ведущего диска (жестко соединено с коленчатым валом мотора), а турбинное – ведомого (прикрепленного к валу КПП). Вот только физического контакта между этими колесами нет.

Примечательно, что даже расположение этих колес идентично фрикционному сцеплению – турбинное колесо располагается между маховиком и насосным колесом.

Все составные части гидротрансформатора заключены в герметичный корпус, заполненный специальной рабочей жидкостью — маслом ATF. За счет своей формы этот элемент трансмиссии получил народное название «бублик».

Суть работы гидротрансформатора очень проста. На колесах устройства имеются лопасти, которые перенаправляют жидкость в определенном направлении.

Вращаясь вместе с маховиком, насосное колесо создает поток жидкости и направляет его на лопасти турбины, тем самым и обеспечивается передача усилия.

Если бы конструкция включала только эти два колеса, то гидротрансформатор не отличался бы от гидромуфты, у которой вращающий момент на обеих составляющих практически одинаков.

Но в задачу гидротрансформатора входит не только передача усилия, а и его изменение.

Так, при старте необходимо обеспечить увеличение крутящего момента на ведомом колесе (при начале движения), а во время равномерного движения – исключить так называемое «проскальзывание».

Для выполнения этих функций в конструкции предусмотрены реактор и механизм блокировки.

Реактор представляет собой еще одно лопастное колесо, но значительно меньшего диаметра и располагается оно между турбиной и насосом, с последним реактор связан посредством обгонной муфты.

В задачу этого элемента входит увеличение скорости потока жидкости, что и приводит к повышению крутящего момента.

Работает реактор так: при возникновении большой разницы между основными колесами гидротрансформатора, обгонная муфта блокирует реактор, не давая ему вращаться (из-за этого еще одно название составляющей – статор).

При этом его лопасти, имеющие специальную форму, увеличивают скорость движения потока жидкости, попадающего на него после прохождения турбинного колеса, и направляют его снова на насос.

Таким образом реактор значительно повышает крутящий момент, необходимый для создания достаточного усилия при начале движения.

При равномерном движении гидротрансформатор блокируются, то есть в нем появляется жесткая связь, и делает это используемый в конструкции механизм блокировки.

Ранее в АКПП эта составляющая срабатывала только на повышенных скоростях движения. Сейчас же, используемые электронные системы управления коробкой блокируют гидротрансформатор практически на всех ступенях.

То есть, как только крутящий момент для определенной передачи подходит к требуемым параметрам, механизм срабатывает.

При смене ступени он отключается, чтобы обеспечить плавность переключения и снова включается. Тем самым исключается вероятность «проскальзывания» гидротрансформатора, что повышает его ресурс, снижает потери усилия и уменьшает потребление топлива.

Примечательно, что механизм блокировки, по сути, представляет собой фрикционное сцепление, и работает он по тому же принципу. То есть в конструкции имеется фрикционный диск, который закреплен на турбине.

В отключенном состоянии блокировочного механизма этот диск находится в отжатом состоянии. При включении же блокировки, фрикционы прижимаются к корпусу гидротрансформатора, тем самым и достигается жесткая передача крутящего момента от мотора на КПП.

В целом, если рассмотреть функционирование гидротрансформатора, то существует три режима его работы:

• Трансформация (включается, когда требуется повышение крутящего момента для создания большего усилия. В этом режиме работает реактор, обеспечивая повышение скорости движения потока);
• Гидромуфта (в этом режиме реактор не задействован и вращающий момент на ведущем и ведомом колесе практически одинаков);
• Блокировка (турбина жестко связана с корпусом для уменьшения потерь на «проскальзывание»).

Используемая для управления работой гидротрансформатора электронная система обеспечивает очень быструю смену режима его работы, подстраивая функционирование этого элемента под возникающие условия.