Co to jest konwerter momentu obrotowego?

Konwerter momentu obrotowego to urządzenie mechaniczne, stosowane głównie w samochodach, które przenosi siłę obrotową generowaną przez silnik pojazdu na przekładnię. Jest to część rodziny mechanizmów znanych jako sprzęgła hydrauliczne, które wykorzystują płyn hydrauliczny do przenoszenia mocy mechanicznej. Przekładnia hydrokinetyczna jest montowana w automatycznych skrzyniach biegów i spełnia tę samą funkcję, co sprzęgło w ręcznej skrzyni biegów, pozwalając na przeniesienie mocy wytwarzanej przez silnik na koła.

Przemiennik momentu obrotowego składa się z trzech części mechanicznych — pompy, turbiny i stojana. Pompa jest podłączona bezpośrednio do silnika i obraca się z taką samą prędkością jak silnik. Wewnątrz pompy znajduje się wiele żeber, które w miarę obracania się pompy kierują płyn hydrauliczny na zewnątrz turbiny. Turbina obraca się wtedy z prędkością bliską tej samej prędkości co silnik, ale w przeciwnym kierunku. Wirowanie turbiny powoduje, że przekładnia obraca się i napędza koła. Płyn hydrauliczny opuszcza turbinę w jej środku, poruszając się w kierunku przeciwnym do tego, w jaki został wtłoczony przez pompę.

W tym momencie stojan, który jest podobnie umieszczony w środku konwertera, po raz drugi odwraca kierunek płynu. To znacznie zwiększa wydajność całego projektu, ale występuje tylko przy stosunkowo niskich prędkościach. W zależności od dokładnej specyfikacji przekładni hydrokinetycznej, stojan zaczyna działać z określoną prędkością, ponieważ pompa i turbina zaczynają poruszać się z prawie taką samą prędkością, a płyn nie zmienia już kierunku.

Jedną szczególną zaletą przemiennika momentu obrotowego w porównaniu z konwencjonalnym sprzęgłem hydrokinetycznym — i tym, co czyni go idealnym do stosowania w automatycznych skrzyniach biegów — jest fakt, że może on zwielokrotnić wytwarzany moment obrotowy w miarę zwiększania mocy silnika. Przykładem tego jest porównanie stosunkowo niewielkiego nacisku na pedał hamulca, aby utrzymać samochód nieruchomo na biegu jałowym, w porównaniu do wzrostu ciśnienia potrzebnego do utrzymania go w bezruchu, gdy jest również dodawany gaz. Przy bardzo niskich prędkościach moment obrotowy może być zwielokrotniony dwa lub trzy razy przez przemiennik momentu obrotowego.

Jedną z głównych wad przekładni hydrokinetycznych, w przeciwieństwie do zwykłych sprzęgieł hydraulicznych, jest to, że pompa i turbina nigdy nie obracają się z dokładnie taką samą prędkością, co powoduje, że część mocy jest zawsze marnowana. To, wraz z typową większą masą, jest powodem, dla którego pojazdy z manualną skrzynią biegów mają zwykle lepsze przebiegi na paliwie niż te z automatyczną skrzynią biegów.