کلاچ توربینی (torque converter) چیست؟

کلاچ توربینی وسیله ای دارای یک پمپ چرخشی، یک یا دو استاتور و یک توربین مدور که نیرو را با استفاده از روغن از یک مکانیزم محرک به یک مکانیزم متحرک انتقال می دهد. این وسیله با کاهش دور و افزایش گشتاور نسبتهای مختلفی از حرکت را ایجاد می کند.

 


قسمت های مختلف مجموعه انتقال قدرت لودر

در شکل بالا می توان اجزا مختلف یک سیستم انتقال قدرت را مشاهده کرد که شامل:

  1. گیربکس
  2. کلاچ توربینی
  3. موتور
  4. اکسل عقب
  5. شفت محرک عقب
  6. شفت محرک میانی
  7. شفت محرک جلو
  8. اکسل جلو

به طور خلاصه در مورد انتقال قدرت از موتور به چرخ ها :

  • نیروی ایجاد شده در موتور از طریق فلایویل به کلاچ توربینی منتقل می شود. توربین درون کلاچ توربینی به شفت ورودی گیربکس متصل است
  • گیربکس به طور هیدرولیکی دارای وضعیت های برای تعویض دنده جهت حرکت به جلو و عقب است.
  • توان یا نیروی خارج شده از محور خروجی گیربکس از طریق شفت میانی، شفت جلو و شفت عقب و سپس اکسل عقب و جلو به چرخ ها منتقل می شود.


قسمتهای مختلف کلاچ توربینی 

در یک بیان ساده ،کار اصلی در این سیستم بر عهده سه قطعه است:

  1. پره ها که به پمپ معروف است
  2. استاتور
  3. توربین

بقیه اجزا جهت نگه داشتن این سه قطعه در جای خود، به گردش در آوردن آنها، انتقال چرخش آنها و یا افزایش بازده و جلوگیری از هدر رفت انرژی به سیستم اضافه می شوند.



طرز کار

اساس کار این سیستم براساس انتقال قدرت توسط روغن (سیال هیدرولیکی) است. در اکثر منابع وقتی می خواهند مثالی برای این حالت ذکر کنند، مثال دو پنکه را می آورد. اگر یک پنکه را روشن کنید و آن را در مقابل پنکه دیگر قراردهید حرکت هوا توسط یکی باعث چرخش دیگری می شود. این همان اتفاقی است که در کلاچ توربینی می افتد، چرخش پمپ باعث چرخش توربین می شود. 

 


انتقال قدرت سیال

طرز قرارگیری این قطعات چگونه است؟

همانطور که در تصویر اول مشخص است، موتور در سمت چپ قرار دارد و در جلو آن توربین است. پمپ در جلو توربین یعنی روبروی موتور و نزدیک به گیربکس قراردارد. این چینش باعث می شود که با توجه به شفت ها تراژ بودن آنها تضمین شود.

پمپ توسط پوسته به فلایویل متصل است و با نیروی که از آن می گیرد می چرخد. چرخش پمپ و نیروی گریز از مرکز ایجاد شده باعث حرکت روغن از مرکز به سطح بیرونی پمپ می شود و این نیرو باعث چرخش توربین در همان جهت می شود.  با توجه به زاویه قرار گیری پره های توربین حرکت سیال از سطح میانی به سمت مرکز توربین و باز گرداندن آن به پمپ می شود.

 

 

تا اینجا تنها انتقال گشتاور اتفاق می افتد اما با اضافه شدن استاتور، افزایش گشتاور نیز ایجاد می شود.

اما چگونه؟

حرکت روغن از پمپ به توربین و مخصوصا بلعکس را در بالا مرور کنید. بازگشت از مرکز توربین به مرکز پمپ. با قرار گرفتن استاتور در وسط و قرار گیری آن بر روی شفت که با بیرینگ تنها در یک جهت می چرخد (کلاچ هرزگرد) ، روغن برگشتی از توربین که سرعت بالایی دارد به استاتور برخورد می کند ، در این حالت استاتور مانند اهرم عمل می کند و جهت جریان روغن را معکوس کرده و هم جهت با چرخش پمپ، به پمپ می فرستد و افزایش  گشتاور اتفاق می افتد (این عمل به لطف زاویه پره های استاتور و انتقال یکنواخت سیال با پمپ اتفاق می افتد).


استاتور
طرز کار استاتور

با بالا رفتن دور، سرعت چرخش پمپ و توربین تقریبا برابر می شود (نه کاملا به دلیل هدر رفت های سیستم). این حالت باعث ایجاد مقاومت می شود. بنابراین همانطور که گفته شد معمولا استاتور به طور یک طرفه می چرخد(زمانی که افزایش گشتاور نداریم).

با افزایش دور موتور سرعت پمپ و متعاقبا سرعت توربین بالا می رود . این حالت باعث می شود جریان گردابی در داخل کلاچ توربینی کاهش و جریان دورانی افزایش یابد. تا نزدیک شدن سرعت توربین و پمپ به هم این فرایند ادامه می یابد. در این جا کلاچ توربینی مانند کوپلینگ هیدرولیکی عمل می کند و همان گشتاوری را که دریافت می کند به چرخها می فرستد. در این حالت معمولا جهت جلوگیری از اتلاف انرژی، کلاچ قفل شونده طراحی شده که با متصل کردن مکانیکی توربین به پمپ باعث چرخش هم دور آنها می شود.

 

استفاده از این محتوا با ذکر منبع و لینک مستقیم به مقاله مجاز است.


دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

فارسی