الجهاز ومبدأ تشغيل محول عزم الدوران الحديث
نقل السيارة,  جهاز السيارة

الجهاز ومبدأ تشغيل محول عزم الدوران الحديث

ظهر أول محول عزم منذ أكثر من مائة عام. بعد أن خضعت للعديد من التعديلات والتحسينات ، فإن هذه الطريقة الفعالة لنقل عزم الدوران السلس تُستخدم اليوم في العديد من مجالات الهندسة الميكانيكية ، وصناعة السيارات ليست استثناءً. أصبحت القيادة الآن أسهل بكثير وأكثر راحة حيث لم تعد هناك حاجة لاستخدام دواسة القابض. الجهاز ومبدأ تشغيل محول عزم الدوران ، مثل كل شيء عبقري ، بسيط للغاية.

قصة

لأول مرة ، حصل المهندس الألماني هيرمان فيتنجر على براءة اختراع لمبدأ نقل عزم الدوران عن طريق إعادة تدوير السائل بين دفاعتين دون اتصال صلب في عام 1905. تسمى الأجهزة التي تعمل على أساس هذا المبدأ أدوات التوصيل السائلة. في ذلك الوقت ، تطلب تطوير بناء السفن من المصممين إيجاد طريقة لنقل عزم الدوران تدريجياً من محرك بخاري إلى مراوح سفن ضخمة في الماء. عندما يقترن الماء بإحكام ، يعمل على إبطاء رعشة الشفرات أثناء بدء التشغيل ، مما يؤدي إلى زيادة الحمل العكسي على المحرك والأعمدة والمفاصل.

بعد ذلك ، بدأ استخدام أدوات التوصيل السائلة الحديثة في حافلات لندن وأول قاطرات الديزل من أجل ضمان بدء التشغيل السلس. وحتى في وقت لاحق ، جعلت أدوات التوصيل السائلة الحياة أسهل لسائقي السيارات. أول سيارة إنتاج مع محول عزم الدوران ، Oldsmobile Custom 8 Cruiser ، خرجت من خط التجميع في جنرال موتورز في عام 1939.

الجهاز ومبدأ العملية

محول عزم الدوران عبارة عن غرفة مغلقة ذات شكل حلقي ، يتم داخلها وضع الضخ والمفاعل ودفاعات التوربينات بشكل متحد المحور بالقرب من بعضها البعض. يملأ الحجم الداخلي لمحول عزم الدوران بسائل لنقل الحركة الأوتوماتيكية في دائرة من عجلة إلى أخرى. يتم تصنيع عجلة المضخة في غلاف المحول وهي متصلة بشكل صارم بالعمود المرفقي ، أي يدور مع سرعة المحرك. يتم توصيل عجلة التوربين بشكل صارم بعمود إدخال ناقل الحركة الأوتوماتيكي.

بينهما عجلة المفاعل ، أو الجزء الثابت. يُركب المفاعل على قابض عجلة حرة يسمح له بالدوران في اتجاه واحد فقط. تتمتع شفرات المفاعل بهندسة خاصة ، حيث يغير تدفق السائل العائد من عجلة التوربين إلى عجلة المضخة اتجاهه ، مما يزيد من عزم الدوران على عجلة المضخة. هذا هو الفرق بين محول عزم الدوران ووصلة اقتران السوائل. في الأخير ، لا يوجد مفاعل ، وبالتالي لا يزيد عزم الدوران.

كيف يعمل يعتمد محول عزم الدوران على نقل عزم الدوران من المحرك إلى ناقل الحركة عن طريق تدفق مائع معاد تدويره ، بدون اتصال صلب.

تولد المكره الدافعة ، المقترنة بالعمود المرفقي الدوار للمحرك ، تدفقًا مائعًا يصطدم بشفرات عجلة التوربين المعاكسة. تحت تأثير السائل ، يتحرك وينقل عزم الدوران إلى عمود إدخال ناقل الحركة.

مع زيادة سرعة المحرك ، تزداد سرعة دوران المكره ، مما يؤدي إلى زيادة قوة تدفق السائل الذي يحمل عجلة التوربين. بالإضافة إلى ذلك ، فإن السائل العائد من خلال شفرات المفاعل يتلقى تسارعًا إضافيًا.

يتحول تدفق السوائل اعتمادًا على سرعة دوران المكره. في لحظة موازنة سرعات التوربينات وعجلات المضخة ، يعيق المفاعل الدوران الحر للسائل ويبدأ في الدوران بفضل العجلة الحرة المثبتة. تدور جميع العجلات الثلاث معًا ، ويبدأ النظام في العمل في وضع اقتران السوائل دون زيادة عزم الدوران. مع زيادة الحمل على عمود الخرج ، تتباطأ سرعة عجلة التوربين بالنسبة لعجلة الضخ ، يتم حظر المفاعل ويبدأ مرة أخرى في تحويل تدفق السائل.

المزايا

  1. حركة سلسة وانطلاق.
  2. تقليل الاهتزازات والأحمال على ناقل الحركة من التشغيل غير المتكافئ للمحرك.
  3. إمكانية زيادة عزم دوران المحرك.
  4. لا حاجة للصيانة (استبدال العناصر ، إلخ).

القيود

  1. كفاءة منخفضة (بسبب عدم وجود خسائر هيدروليكية واتصال صارم بالمحرك).
  2. ديناميكيات السيارة الضعيفة المرتبطة بتكلفة الطاقة والوقت اللازم لتخفيف تدفق السوائل.
  3. تكلفة عالية.

وضع القفل

من أجل التعامل مع العيوب الرئيسية لمحول عزم الدوران (كفاءة منخفضة وديناميكيات السيارة السيئة) ، تم تطوير آلية قفل. يشبه مبدأ عملها القابض الكلاسيكي. تتكون الآلية من صفيحة مانعة ، متصلة بعجلة التوربين (وبالتالي بعمود إدخال علبة التروس) من خلال نوابض مخمد الاهتزاز الالتوائي. تحتوي اللوحة على بطانة احتكاك على سطحها. بناءً على أمر وحدة التحكم في ناقل الحركة ، يتم ضغط اللوحة على السطح الداخلي لمبيت المحول عن طريق ضغط السوائل. يبدأ عزم الدوران في الانتقال مباشرة من المحرك إلى علبة التروس دون تدخل السوائل. وبالتالي ، يتم تحقيق انخفاض في الخسائر وزيادة الكفاءة. يمكن تمكين القفل في أي ترس.

وضع الانزلاق

يمكن أيضًا أن يكون قفل محول عزم الدوران غير مكتمل ويعمل في ما يسمى "وضع الانزلاق". لا يتم ضغط لوحة الحجب بالكامل على سطح العمل ، وبالتالي توفير انزلاق جزئي للوح الاحتكاك. يتم نقل عزم الدوران في وقت واحد من خلال لوحة الحاجز والسائل المتداول. بفضل استخدام هذا الوضع ، يتم زيادة الصفات الديناميكية للسيارة بشكل كبير ، ولكن في نفس الوقت يتم الحفاظ على الحركة السلسة. تضمن الأجهزة الإلكترونية تعشيق القابض القفلي في أقرب وقت ممكن أثناء التسارع ، وفك تعشيقه في وقت متأخر قدر الإمكان عند تقليل السرعة.

ومع ذلك ، فإن وضع الانزلاق المتحكم به له عيب كبير مرتبط بتآكل أسطح القابض ، والتي ، علاوة على ذلك ، تتعرض لتأثيرات شديدة في درجات الحرارة. تتسرب المنتجات إلى الزيت ، مما يضر بخصائص عمله. يسمح وضع الانزلاق لمحول عزم الدوران بأن يكون فعالاً قدر الإمكان ، ولكنه في نفس الوقت يقلل بشكل كبير من عمره.

إضافة تعليق