Sprzęgło hydrokinetyczne to bardzo specjalistyczny element silnika, a to, co znajduje się w ich wnętrzu, rzadko wychodzi na światło dzienne. Kiedy nawet tak się dzieje, nadal zasady jego działania są dość trudne do rozszyfrowania. W porównaniu z innymi elementami Twojego pojazdu sprzęgło ma w sobie coś ze statku kosmicznego. Niezależnie jednak od tego, jak ten element wygląda, jeśli masz pojazd z automatyczną skrzynią biegów, używasz go codziennie.
Zanim przejdziemy do analizowania pracy sprzęgła, warto dowiedzieć się, czym jest moment obrotowy, bo bez tej wiedzy wszelkie wyjaśnienia nie będą niczego warte.
Pisząc w bardzo dużym skrócie, moment obrotowy to siła obrotowa, którą silnik może wytworzyć. To prawie wszystko, co trzeba na ten temat wiedzieć. Im większy moment obrotowy, tym większa moc na kołach, ale mniejsza prędkość. Nie oznacza to jednak, że większy moment obrotowy oznacza wolny samochód. Im większy moment obrotowy, tym szybsze przyspieszenie, ale ogólnie niższa prędkość. Weźmy pod uwagę jazdę samochodem pod górę. Zwykle używasz niższych biegów, ponieważ mają większy moment obrotowy, a tym samym większą moc. Nie mają jednak dużych prędkości. Sprzęgło hydrokinetyczne nie jest związane z momentem obrotowym silnika, po prostu używa pojęcia momentu obrotowego, który jest siłą obrotową.
Do czego służy sprzęgło hydrokinetyczne
Konwerter momentu obrotowego to zasadniczo układ sprzęgła hydraulicznego, który zastępuje zespół sprzęgła w ręcznej skrzyni biegów. Pozwala silnikowi obracać się niezależnie od skrzyni biegów. Podczas postoju silnik obraca się powoli, a moment obrotowy przechodzący przez przekładnię hydrokinetyczną jest niski. W miarę wciskania gazu i wyższych obrotów silnika zwiększa się moment obrotowy przekazywany do przemiennika momentu obrotowego i pojazd zaczyna się poruszać.
Sprzęgło hydrokinetyczne składa się zasadniczo z wirnika, turbiny, stojana, sprzęgła i płynu przekładniowego. Wirnik ma łopatki jak wentylator i jest obracany mechanicznie przez silnik. Gdy silnik nabiera prędkości, wirnik obraca się szybciej, co z kolei szybciej popycha płyn przekładniowy. Płyn przekładniowy uderza następnie w turbinę, która jest wentylatorem podobnym do wirnika i obraca wał napędowy. Problem polega na tym, że płyn przekładniowy porusza się w kierunku przeciwnym do silnika, więc zacznie ciągnąć się po obudowie przekładni hydrokinetycznej i wszystko spowalnia. To prowadzi nas do stojana, który jest kolejnym urządzeniem w kształcie wachlarza, które pobiera płyn przekładniowy i zmienia kierunek, zmniejszając opór i zwiększając wydajność jednostki.
Fazy, w jakich działa sprzęgło hydrokinetyczne
Wszystkie te elementy współpracują ze sobą, aby sprzęgło hydrokinetyczne mogło przejąć moc silnika i przekazać ją w razie potrzeby do zespołu przekładni. Przemiennik momentu obrotowego działa w 3 fazach: przeciągnięcie, przyspieszenie i blokada. Podczas przeciągnięcia silnik obraca się, podobnie jak wirnik. Jednak turbina nie porusza się, w wyniku czego pojazd się nie porusza. W fazie przyspieszania silnik napędza wirnik i zwiększa prędkość płynu przekładniowego, co z kolei zwiększa prędkość turbiny (a tym samym reszty pojazdu). Blokada w końcowej fazie zwykle występuje przy prędkościach powyżej 60 km na godzinę i pozwala silnikowi i skrzyni biegów obracać się z tą samą prędkością, bez poślizgu lub utraty wydajności.