مبدل گشتاور چیست؟

مبدل گشتاور چیست؟

همانطور که اشاره شد، کلاچ در گیربکس‌های دستی مسئول حرکت و توقف است؛ در واقع پیشرانه باید بدون تکیه بر گیربکس به عملکرد خود ادامه و در مواقع مورد نیاز، پل ارتباطی بین آن‌ها برقرار شود. مبدل گشتاور جایگزین کلاچ در گیربکس‌های اتوماتیک است.

مبدل گشتاور را می‌توان یک کوپلینگ هیدرولیک (مدل‌های هیدرواستاتیک و مکانیکی هم وجود دارد) تعریف کرد که مرز بین پیشرانه و گیربکس را مشخص می‌کند. زمانی که پیشرانه با سرعت و دور موتور کم فعالیت می‌کند، مانند هنگام توقف کامل در ترافیک یا چراغ قرمز، گشتاور ورودی به مبدل گشتاور کم است و بنابراین برای متوقف نگه داشتن خودرو با کمی فشار بر پدال ترمز، این کار انجام می‌شود. به محض اینکه پدال گاز فشرده می‌شود، با بالا رفتن دور موتور گشتاور بیشتری به مبدل گشتاور وارد شده تا انتقال قدرت به محورها و چرخ‌ها افزایش پیدا کند.

درون مبدل گشتاور چهار بخش وجود دارد:

1. پمپ

2. توربین

3. استاتور

4. روغن (واسکازین)

محفظه ی مبدل به دنده ی فلاویل متصل است به همین دلیل سرعت گردش آن با سرعت موتور برابر است. همین طور پره های پمپ روغن نیز به آن وصل است و سرعت برابری با موتور دارد.

پمپ روغن حالت سانتریفیوژی دارد و مانند لباس شویی عمل می کند که با چرخش خود روغن را به خارج از محور مرکزی پخش می کند. بواسطه ی این چرخش، حالت خلاء بوجود می آید که باعث می شود روغن به سمت مرکز هدایت گردد. این چرخه ادامه می یابد و روغن وارد تیغه های توربین که به گیربکس متصل است، می شود. وظیفه ی توربین گردش درون گیربکس است که با انجام این کار، انتقال قدرت از موتور به گیربکس انجام می شود تا خودرو به حرکت درآید.

.

برای خنثی سازی نیرو و تغییر جهت حرکت آن، باید نیرویی خلاف جهت وارد گردد. به عنوان مثال برای تغییر جهت حرکت روغن باید نیرویی بر خلاف حرکت آن وارد شود. توربین باعث تغییر جهت حرکت روغن می شود و روغن باعث چرخش توربین می شود. اگر روغن خروجی از توربین به پمپ مبدل گشتاور برسد، سرعت حرکت و کارآیی پبشرانه کاهش می یابد. برای ممانعت از این اتفاق از قطعه ای به نام استاتور استفاده می کنند. استاتور بخش ثابت مبدل بوده و در مرکز قرار دارد. کار این قطعه تغییر جهت حرکت روغن از توربین و جلوگیری از ورود آن به پمپ است.

برای اتصال استاتور و شفت ثابت گیربکس از یک کلاچ یک طرفه استفاده می کنند تا چرخش همزمان روغن و استاتور اتفاق نیفتد یا به عبارت دیگر استاتور در خلاف جهت حرکت روغن حرکت کند.

عملکرد مبدل گشتاور

بطور کلی می توان گفت که مبدل گشتاور دارای سه عملکرد مختلف است:

توقف: عبارت است زمان بسیار کوتاهی که میان گردش پمپ و توربین وجود دارد. به عنوان مثال زمانی که گیربکس در حالت حرکت قرار دارد و همزمان پدال ترمز گرفته می شود، یک وقفه در عملکرد گیربکس ایجاد می شود که حالت توقف نام دارد.

شتاب گیری: زمان شروع حرکت خودرو، تفاوت سرعت پمپ و توربین کم می شود و باعث شتاب گیری خودرو می شود.

کوپلینگ: هنگامی که خودرو با سرعت بالای 60 کیلومتر در ساعت در حال حرکت است و سرعت توربین و پمپ در حال نزدیک شدن است، در این حالت کلاچ قفل شونده وارد عمل می شود و حالت کوپلینگ را بوجود می آورد.

مزایا و معایب مبدل گشتاور

مبدل گشتاور به خودرو اجازه می دهد بدون خاموش شدن موتور در حالت توقف باقی بماند و زمانی که از حالت توقف به حرکت درآمد، گشتاور مورد نیاز را تامین کند.

در دور موتورهای بالا، دور گیربکس و موتور باید یکسان باشد چون اختلاف دور باعث می شود تا اتلاف انرژی بیشتر شود، به همین دلیل خودروهای دنده اتومات دارای مصرف سوخت بیشتر هستند. برای رفع این مشکل از مبدل های گشتاوری که دارای کلاچ قفل شونده هستند استفاده می شود.

فیلم اموزشی:

عملکرد مبدل گشتاور در انتقال قدرت