مبدل گشتاور در گیربکس اتوماتیک چیست و چگونه کار می‌کند؟ (قسمت اول)

دسته بندی مطلب: نکات فنی خودرو
نویسنده : محمدرضا سعیدپور
  • ۱۸ مهر ۱۳۹۹
  • 94
  • 0
  • مدت مطالعه :7 دقیقه

در این سری از مقالات سعی می کنیم با ترکیب علم و فن و همچنین توضیح به آسان ترین روش ممکن، نحوه‌ی انتقال قدرت از موتور به گیربکس و همچنین مدیریت این توان در داخل گیربکس را شرح دهیم. در این قسمت مبدل گشتاور را با دقت بررسی می‌کنیم و در مورد نحوه‌ی تغییر دور و گشتاور در سیستم چرخ‌دنده‌ای داخلی، یک توضیح سطحی ارائه می‌کنیم. با این مقاله از توربومگ همراه شوید.

مبدل گشتاور در گیربکس اتوماتیک چیست؟

مبدل گشتاور یک مجموعه‌ی انتقال نیرو است که گشتاور، توان و دور موتور را از طریق فلایویل از موتور خودرو دریافت می‌کند و به شفت ورودی گیربکس منتقل می‌کند. این قطعه ظاهری شبیه به یک پیراشکی دارد و توسط ۳ یا چهار پیچ بر روی فلایویل خودرو نصب می‌شود. از روغن هیدرولیک به منظور انتقال گشتاور به شفت ورودی گیربکس استفاده می‌کند، به همین دلیل به این قطعه کوپلینگ هیدرولیک نیز گفته می‌شود. منظور از کوپلینگ نوعی اتصال است که تلاش می‌کند دو شفت هم محور را هم سرعت نگاه دارد.

مبدل گشتاور جایگزین کل مجموعه‌ی دیسک و صفحه و همچنین بلبرینگ کلاچ و دوشاخه کلاچ می‌شود. این قطعه با جریان هیدرولیک در دور پایین از خاموش شدن موتور جلوگیری می‌کند و با گاز دادن به موتور، گشتاور را به گیربکس و چرخ‌ها می‌رساند.

قطعات داخلی مبدل  گشتاور

به طور کلی مبدل گشتاور در ساده ترین نوع آن از چهار جزء اصلی تشکیل شده.

– ایمپلر، که نام دیگر آن پمپ است : این قطعه همان پوسته ی دونات شکل بیرونی است. ایمپلر توسط سه یا چهار پیچ به صورت ثابت بر روی فلایویل نصب می‌شود. با استفاده از جوش، این قطعه را به پوسته‌ی مبدل گشتاور متصل می‌کنند.

– توربین : این قطعه گشتاور را از روغن دریافت می‌کند و به شفت گیربکس منتقل می‌کند. ظاهر این قطعه نیز مانند ایمپلر دونات شکل است اما در داخل مجموعه ی مبدل گشتاور قرار دارد و از بیرون قابل مشاهده نیست. در مرکز آن یک هزارخاری برای اتصال به شفت گیربکس وجود دارد و پره‌های آن تفاوت اندک اما بسیار هائز اهمیت نسبت به ایمپلر دارد.

– استاتور : این قطعه یک پروانه‌ی فلزی در مرکز مبدل گشتاور است که توسط یک کلاچ یک طرفه با پوسته‌ی بیرونی مبدل گشتاور در ارتباط است. استاتور در جهت موافق با مبدل گشتاور آزادانه حرکت می‌کند و حتی‌میتواند با سرعت بیشتر از مبدل نیز در همان جهت چرخش کند ، اما در جهت معکوس قفل می‌شود و اجازه‌ی حرکت ندارد.

– روغن هیدرولیک : روغن هیدرولیک در واقع همان سیال ویسکوز (سیال منتقل کننده نیرو) است که دوران ایمپلر که به فلایویل متصل است را به توربین که به گیربکس متصل است ، منتقل می کند.

در مبدل‌های گشتاور جدید قطعات دیگری نیز وجود دارد ، مانند صفحه‌ی گریز از مرکز ، کلاچ قفل کننده ، گشتاور گیر کلاچ ، کلاچ استاتور  و … .

توضیح اضافه در مورد این قطعات در این مبحث نمی‌گنجد.  هرچند به عملکرد آنها مختصرا اشاره می‌شود.

برای خرید آنلاین دیسک و صفحه ( کیت کلاچ ) خودرو کلیک کنید!

در داخل مبدل گشتاور چه روی می‌دهد؟

ابتدا یکبار با روغن همراه می‌شویم و مسیر داخلی مبدل گشتاور را طی می‌کنیم و سپس اتفاقاتی که در این مسیر رخ می‌دهد را یک به یک بررسی می‌کنیم.

به تصویر بالا نگاه کنید . این قطعه ایمپلر یا پمپ نام دارد. با روشن کردن موتور، ایمپلر که به فلایویل متصل شده با همان سرعت موتور شروع به دوران می‌کند. روغنی که در شیارهای ایمپلر قرار دارد نیز شروع به چرخش می‌کند و بر اثر دوران و ایجاد نیروی گریز از مرکز، روغن از مرکز ایمپلر مکیده شده و به سمت شیار های بیرونی حرکت می‌کند، روغن با سرعت زیاد از دایره‌ی بیرونی خاج می شود.

روغن خروجی از ایمپلر علاوه بر حرکت در جهت محور دوران، در جهت چرخش نیز حرکت می کند. یعنی این روغن هم به جلو و هم به سمت دیواره حرکت می کند.

فرض کنید ایمپلر در جهت ساعتگرد دوران می‌کند. روغن  خروجی از آن از کانال‌های بیرونی هم به سمت جلو و هم در جهت دوران ساعتگرد حرکت می‌کند.

حال به تصویر توربین نگاه کنید. توربین ظاهری بسیار شبیه ایمپلر دارد اما نکات ریزی دارد که تمایز ایجاد می‌کند.

– پره‌های مرکزی و بیرونی ایمپلر تقریبا هم جهت هستند که این موضوع در توربین کاملا برعکس است. پره‌های برونی و درونی زاویه جریانی بیش از ۹۰ درجه دارند.

– مرکز توربین یک هزار خار برای اتصال به شفت گیربکس وجود دارد اما در مرکز ایمپلر تنها یک بلبرینگ کف گرد وجود دارد.

– توربین به پوسته متصل نیست و می‌تواند آزادانه در داخل مبدل گشتاور دوران کند.

به مسیر روغن بر می‌گردیم ، روغن خارج شده از لایه‌ی بیرونی ایپلر به لایه‌ی بیرونی توربین وارد می‌شود. با پره‌های توربین بخورد می‌کند و جهت حرکت آن از رو به جلو + ساعتگرد + به سمت خارج از مرکز به روبه عقب + خلاف عقربه‌های ساعت + به سمت مرکز تغییر می‌کند. این تغییر جهت جریان انرژی بسیار زیادی را از روغن به توربین منتقل می‌کند.

تا اینجا روغن مقداری انرژی از ایمپلر دریافت کرده و به توربین منتقل کرده است.

آیا مسیر تمام شد؟

روغن از مرکز توربین خارج می‌شود و به سمت مرکز ایمپلر می‌رود. اگر به مرکز ایمپلر برسد به دلیل دوران در جهت معکوس (خلاف عقربه ساعت)، موجب ایجاد مقاومت در جهت معکوس موتور و اتلاف انرژی بسیار زیادی می‌شود. در اینجا نقش استاتور ظاهر می‌شود. استاتور یک پروانه‌ ی ثابت است که روغن خروجی از مرکز توربین به آن برخورد می‌کند. پره‌ها استاتور با زاویه‌ی بسیار زیاد جهت دوران روغن را عوض می‌کنند. در واقع روغن برخوردی به استاتور تلاش می‌کند استاتور را در جهت معکوس بچرخاند که در این حالت کلاچ یک طرفه‌ فعال شده و استاتور را قفل می‌کند.

روغن که نمی‌تواند استاتور را بچرخاند ، خود تغییر جهت می‌دهد و جهات حرکت روغن به رو به عقب + دوران ساعت گرد + رو به مرکز تغییر می‌کند که برای ورود به ایمپلر بسیار مطلوب است.

در تصویر زیر این مسیر روغن کاملا مشخص شده است.

‌سوالی که بی پاسخ می‌ماند!

در اینجا این سوال ایجاد می‌شود که اگر استاتور در هنگام کار کردن مبدل گشتاور در جهت قفل شدن حرکت می‌کند و عملا نیازی به حرکت کردن ندارد، چرا برای نصب آن در داخل مبدل از کلاچ یک طرفه استفاده شده.

جواب این سوال در قسمت دوم این مقاله از توربومگ آورده شده است.

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *