최신 토크 컨버터의 작동 원리 및 장치
최초의 토크 컨버터는 XNUMX 년 전에 등장했습니다. 많은 수정과 개선을 거친이 효율적인 토크 전달 방법은 오늘날 많은 기계 공학 분야에서 사용되고 있으며 자동차 산업도 예외는 아닙니다. 더 이상 클러치 페달을 사용할 필요가 없기 때문에 운전이 훨씬 쉽고 편안해졌습니다. 모든 독창적 인 것과 마찬가지로 토크 컨버터의 작동 원리와 장치는 매우 간단합니다.
의 이야기
처음으로 단단한 연결없이 두 개의 임펠러 사이에서 유체를 재순환하여 토크를 전달하는 원리가 1905 년 독일 엔지니어 Hermann Fettinger에 의해 특허를 받았습니다. 이 원리를 기반으로 작동하는 장치를 유체 커플 링이라고합니다. 당시 조선의 발전으로 인해 설계자는 증기 엔진에서 물 속의 거대한 선박 프로펠러로 토크를 점차적으로 전달하는 방법을 찾아야했습니다. 단단히 결합되면 물이 시동 중에 블레이드의 저크 속도를 늦추어 모터, 샤프트 및 해당 조인트에 과도한 역 부하를 생성합니다.
그 후, 원활한 출발을 보장하기 위해 현대화 된 유체 커플 링이 런던 버스와 최초의 디젤 기관차에 사용되기 시작했습니다. 그리고 이후에도 유체 커플 링은 자동차 운전자의 삶을 더 쉽게 만들어주었습니다. 토크 컨버터가 장착 된 최초의 생산 차량 인 Oldsmobile Custom 8 Cruiser는 1939 년 제너럴 모터스의 조립 라인에서 출시되었습니다.
장치 및 작동 원리
토크 컨버터는 토로 이달 모양의 밀폐 된 챔버로 내부에 펌핑, 리액터 및 터빈 임펠러가 동축으로 서로 가깝게 배치됩니다. 토크 컨버터의 내부 볼륨은 한 바퀴에서 다른 바퀴로 원을 그리며 순환하는 자동 변속기 용 유체로 채워져 있습니다. 펌프 휠은 컨버터 하우징에서 만들어지며 크랭크 샤프트에 단단히 연결됩니다. 엔진 속도와 함께 회전합니다. 터빈 휠은 자동 변속기의 입력축에 단단히 연결되어 있습니다.
그들 사이에는 원자로 휠 또는 고정자가 있습니다. 원자로는 한 방향으로 만 회전 할 수있는 프리휠 클러치에 장착됩니다. 원자로의 블레이드는 터빈 휠에서 펌프 휠로 되돌아가는 유체 흐름이 방향을 변경하여 펌프 휠의 토크를 증가시키는 특수한 형상을 가지고 있습니다. 이것이 토크 컨버터와 유체 커플 링의 차이점입니다. 후자에는 리액터가 없으므로 토크가 증가하지 않습니다.
운영 원칙 토크 컨버터는 단단한 연결없이 재순환 유체 흐름을 통해 엔진에서 변속기로의 토크 전달을 기반으로합니다.
엔진의 회전하는 크랭크 샤프트에 결합 된 구동 임펠러는 반대쪽 터빈 휠의 블레이드에 부딪히는 유체 흐름을 생성합니다. 유체의 영향을 받아 움직이면서 변속기의 입력축에 토크를 전달합니다.
엔진 속도가 증가하면 임펠러의 회전 속도가 증가하여 터빈 휠을 운반하는 유체 흐름의 힘이 증가합니다. 또한 원자로의 블레이드를 통해 돌아 오는 액체는 추가 가속을받습니다.
임펠러의 회전 속도에 따라 유체 흐름이 변형됩니다. 터빈과 펌프 휠의 속도가 균등 해지는 순간 원자로는 액체의 자유 순환을 방해하고 설치된 프리휠 덕분에 회전하기 시작합니다. 세 바퀴가 모두 함께 회전하고 시스템은 토크를 증가시키지 않고 유체 커플 링 모드에서 작동하기 시작합니다. 출력 샤프트의 부하가 증가하면 터빈 휠의 속도가 펌핑 휠에 비해 느려지고 반응기가 차단되고 다시 유체 흐름을 변환하기 시작합니다.
장점
- 부드러운 움직임과 시작.
- 고르지 않은 엔진 작동으로 인한 변속기의 진동 및 부하 감소.
- 엔진 토크를 높일 수 있습니다.
- 유지 보수가 필요 없습니다 (요소 교체 등).
제한
- 낮은 효율 (유압 손실이없고 엔진과의 견고한 연결로 인해).
- 유체 흐름을 푸는 데 소요되는 전력 및 시간과 관련된 불쌍한 차량 역학.
- 높은 비용.
잠금 모드
토크 컨버터의 주요 단점 (낮은 효율 및 열악한 차량 역학)에 대처하기 위해 잠금 메커니즘이 개발되었습니다. 작동 원리는 클래식 클러치와 유사합니다. 이 메커니즘은 비틀림 진동 댐퍼의 스프링을 통해 터빈 휠 (따라서 기어 박스 입력 샤프트)에 연결된 차단 플레이트로 구성됩니다. 플레이트는 표면에 마찰 라이닝이 있습니다. 변속기 제어 장치의 명령에 따라 플레이트는 유체 압력에 의해 컨버터 하우징의 내부 표면에 눌려집니다. 토크는 유체의 개입없이 엔진에서 기어 박스로 직접 전달되기 시작합니다. 따라서 손실이 감소하고 효율성이 높아집니다. 잠금은 모든 기어에서 활성화 할 수 있습니다.
슬립 모드
토크 컨버터 록 업은 불완전 할 수 있으며 소위 "슬립 모드"에서 작동합니다. 차단 판이 작업 표면에 완전히 밀착되지 않아 마찰 패드가 부분적으로 미끄러집니다. 토크는 차단 판과 순환 액을 통해 동시에 전달됩니다. 이 모드를 사용하면 차량의 동적 특성이 크게 향상되지만 동시에 움직임의 부드러움이 유지됩니다. 전자 장치는 가속 중에 잠금 클러치가 가능한 한 빨리 결합되고 속도가 감소되면 가능한 한 늦게 해제되도록합니다.
그러나, 제어 된 슬립 모드는 클러치 표면의 마모와 관련된 중요한 결점을 가지고 있으며, 이는 또한 심각한 온도 영향에 노출됩니다. 마모 제품이 오일에 들어가 작업 특성이 손상됩니다. 슬립 모드를 사용하면 토크 컨버터가 최대한 효율적으로 작동 할 수 있지만 동시에 수명이 크게 단축됩니다.
