Что такое гидротрансформатор: определение, назначение и наличие в автоматической коробке передач, устройство

Что такое гидротрансформатор

Гидротрансформатор представляет собой гидравлико-механический элемент автоматической коробки передач, выполняющий функцию передачи и усиления крутящего момента от двигателя к коробке посредством потока рабочей жидкости. По сути, это гидравлическая муфта, расположенная между двигателем и коробкой передач. Гидротрансформатор обычно устанавливается на классические автоматические коробки передач с планетарной системой передач, а также эпизодически может встречаться в некоторых вариаторах и роботизированных трансмиссиях. Такая трансмиссия также известна как гидромеханическая, что обусловлено принципом её работы.

Для чего нужен гидротрансформатор в АКПП

Узел предназначен для решения нескольких задач одновременно.

• Передача крутящего момента от двигателя к коробке осуществляется без непосредственного механического соединения (за исключением режима блокировки).
• Увеличивает крутящий момент на старте.
• Гарантирует мягкий старт без резких движений и заклинивания.
• Поглощает колебания и воздействие ударных нагрузок, возникающих от работы двигателя.

Где находится гидротрансформатор в АКПП

Располагается между двигателем и коробкой передач. Этот узел, который в просторечии называют «бубликом», находится внутри кожуха автоматической коробки переключения передач и жестко закреплен на маховике двигателя. По сути, он выполняет функцию сцепления, однако вместо трения фрикционных дисков используется вязкость трансмиссионного масла.

Устройство гидротрансформатора

Гидротрансформатор представляет собой герметичный корпус кольцевой формы (в разговорной речи его часто называют «бубликом»), внутри которого размещены:

• насосное колесо (ведущее);
• турбинное колесо (ведомое);
• реактор (он же статор);
• обгонная муфта статора;
• блокировочная муфта (на современных);
• трансмиссионная жидкость: ATF — automatic transmission fluid. Часто ее называют «декстрон» — по названию популярного бренда ATF Dexron от General Motors.

Принцип работы гидротрансформатора АКПП

Гидротрансформатор выполняет роль связующего звена между двигателем и коробкой передач: двигатель не соединен непосредственно с валом автоматической коробки переключения передач, а передает вращение посредством потока вязкой трансмиссионной жидкости. При работе двигателя, насосное колесо приводит к циркуляции ATF внутри корпуса, и поток жидкости воздействует на турбинное колесо, которое связано с коробкой передач.

Тем не менее, некоторая доля потока, возвращающегося от турбинного колеса, движется в нежелательном направлении и способна снизить эффективность работы узла. Для предотвращения этого между ними располагается реактор (статор). Он изменяет направление потока «обратки», снова направляя его на турбинное колесо, что увеличивает крутящий момент на турбинном колесе по сравнению с моментом на насосном. Благодаря этому автомобиль легко начинает движение с места на низких оборотах. По мере увеличения скорости разница в оборотах между насосом и турбиной сокращается, а эффект усиления момента реактором исчезает. На скоростях крейсерского режима электроника активирует жесткую блокировку, напрямую соединяя двигатель и коробку — это уменьшает потери на трение и нагрев, а также оптимизирует расход топлива. Если кратко, то общая логика работы гидротрансформатора выглядит следующим образом:

1. двигатель механически вращает насосное колесо;
2. насосное колесо разгоняет ATF по кругу внутри корпуса;
3. поток трансмиссионной жидкости ударяет во внешние лопатки турбинного колеса;
4. турбинное колесо начинает вращать входной вал АКПП;
5. жидкость от турбинного колеса возвращается обратно к насосному и частично «ловится» реактором;
6. реактор направляет часть потока обратно — уже на внутренние лопатки турбинного колеса, — чем повышает крутящий момент;
7. на высоких скоростях включается механическая блокировка гидротрансформатора, связывающая мотор и коробку напрямую (на старых АКПП такой функции нет).

Признаки неисправности гидротрансформатора АКПП

Выявление неисправности гидротрансформатора от других компонентов автоматической коробки передач без проведения детальной диагностики представляет собой сложную задачу. Однако, некоторые признаки могут указывать на наличие проблем:

1. вибрации при разгоне или на постоянной скорости;
2. задержка при трогании с места;
3. пробуксовка на переключениях;
4. гул или вой из коробки;
5. перегрев масла АКПП;
6. рывок при включении блокировки (на трассе).

В большинстве случаев, проявления неисправности становятся более заметными после прогрева автоматической коробки передач. Однако, стоит еще раз подчеркнуть, что даже квалифицированный специалист не сможет с уверенностью определить проблему исключительно визуальным осмотром, так как она может быть связана с гидротрансформатором.

Неисправности гидротрансформатора АКПП

В большинстве случаев при эксплуатации возникают следующие неисправности:

• износ фрикционной накладки муфты блокировки (если она есть);
• поломка обгонной муфты реактора;
• утечка или перегрев ATF;
• загрязнение ATF продуктами износа;
• деформация лопастей колес или реактора (редко).

Следует учитывать, что ремонт гидротрансформатора непосредственно на автомобиле невозможен. Прежде всего, он интегрирован в конструкцию коробки передач, что предполагает ее разборку. Кроме того, «бублик» представляет собой герметичный, неразборный узел, изготовленный методом сварки на производстве. Восстановление потребует не только аккуратной сборки его компонентов, но и точной балансировки внутренних элементов. Даже сервисные центры, специализирующиеся на ремонте автоматических трансмиссий, нередко избегают подобной работы. В связи с этим, чаще всего проще и экономичнее приобрести замененную деталь на авторазборке, особенно если речь идет о старых и недорогих коробках.

Частые вопросы

Есть ли гидротрансформатор в вариаторе

Иногда это действительно так. Определённые производители вариаторов, такие как Jatco, применяют небольшой гидротрансформатор вместо сцепления для обеспечения более мягкого начала движения. Однако в таких «гибридных» коробках передач это выступает в роли вспомогательного, хотя и важного, компонента.

Что произойдет, если продолжать эксплуатировать автомобиль с неисправным гидротрансформатором

Со временем может возникнуть полный выход из строя автоматической коробки передач. Впоследствии это может привести к перегреву и загрязнению трансмиссионной жидкости, разрушению дисков сцепления, засорению гидроблока переключения и другим проблемам.

Чем гидротрансформатор отличается от сцепления

Сцепление представляет собой исключительно механический элемент, который передает крутящий момент от двигателя к трансмиссии посредством сжатия фрикционных дисков. Гидротрансформатор осуществляет передачу усилия посредством жидкости, исключая непосредственное соприкосновение металлических деталей».

Главное о гидротрансформаторе

• Гидротрансформатор представляет собой компонент, который передает крутящий момент от двигателя к автоматической коробке переключения передач.
• Гидротрансформатор выполняет не только функцию передачи крутящего момента, но и его усиления.
• Трогание происходит более плавно, чем при использовании сцепления.
• Обладает сложной конструкцией, требующей высокой точности изготовления, и не подлежит ремонту в полевых условиях.
• Состояние рабочей жидкости гидротрансформатора оказывает непосредственное влияние на долговечность автоматической коробки переключения передач.