Ремонт и сервисное обслуживание легковых автомобилей

________________________________________________________________________________________

Гидротрансформатор АКПП ZF 6HP28




Рис.130. Детали гидротрансформатора АКПП ZF 6HP28 Ауди

1 - Турбинное колесо, 2 - Лопастное колесо, 3 - Статор, 4 - Муфта свободного хода, 5 - Ступица гидротрансформатора, 6 - Вал статора, 7 - Вал турбины, 8 - Шейка - расположение ведущего диска, 9 - Крышка гидротрансформатора, 10 - Поршень муфты блокировки гидротрансформатора, 11 - Ведущий диск, 12 - Диск муфты блокировки гидротрансформатора, 13 - Демпфер крутильных колебаний

Гидротрансформатор связывает двигатель с коробкой и располагается в ее корпусе со стороны двигателя.

Мощность привода от коленчатого вала двигателя с помощью гидравлики и механической системы передается через гидротрансформатор в коробку передач. Гидротрансформатор соединен с двигателем через ведущий диск.

Основными деталями гидротрансформатора являются лопастное колесо, статор и турбинное колесо.

Гидротрансформатор АКПП ZF 6HP28 автомобилей Ауди А4, Ауди А6, БМВ Х5, Рендж Ровер является герметичным устройством, и все его детали располагаются между крышкой корпуса гидротрансформатора и лопастным колесом.

Оба указанных компонента сварены друг с другом, образуя герметичный заполненный жидкостью корпус. Поскольку лопастное колесо приварено к крышке корпуса гидротрансформатора, оно вращается с частотой вращения коленчатого вала двигателя.

На крышке корпуса гидротрансформатора коробки-автомат имеются резьбовые бобышки, обеспечивающие крепление ведущего диска двигателя, соединенного с коленчатым валом двигателя.

Эти же резьбовые бобышки служат для закрепления специальных инструментов, которые требуется использовать для снятия гидротрансформатора с колоколообразного картера.

Конструкция гидротрансформатора, используемого в моделях с двигателем TdV6, аналогична конструкции гидротрансформатора в моделях с бензиновым двигателем и отличается лишь наличием демпфера крутильных колебаний.

Демпфер ослабляет колебания на выходе двигателя, предотвращая передачу нежелательных вибраций в коробку передач.

Лопастное колесо гидротрансформатора коробки-автомат Ауди



Рис.131. Поток рабочей жидкости

1 - Турбинное колесо, 2 - Статор, 3 - Лопастное колесо

Во время работы двигателя вращающееся лопастное колесо гидротрансформатора действует как центробежный насос, захватывая жидкость вблизи центральной оси и лопатками нагнетая ее с высокой скоростью к наружному краю.

В силу конструкции и формы лопаток, а также из-за кривизны корпуса лопастного колеса рабочая жидкость, покидая лопастное колесо, вращается по часовой стрелке.

Благодаря вращению повышается эффективность использования жидкости, когда последняя достигает наружного ряда лопаток турбинного колеса.

Центробежная сила жидкости, покидающей лопатки лопастного колеса, через кромки лопаток передается искривленной внутренней поверхности турбинного колеса.

Скорость и вращательное движение (по часовой стрелке) жидкости заставляют турбинное колесо вращаться.

Турбинное колесо гидротрансформатора АКПП Ауди ZF 6HP28

Конструкция турбинного колеса гидротрансформатора автоматической коробки передач схожа с конструкцией лопастного колеса с непрерывным рядом лопаток.

Жидкость с лопастного колеса через кромки лопаток подается на турбинное колесо и направляется криволинейным корпусом турбинного колеса к основаниям лопаток.

Криволинейная поверхность перенаправляет жидкость в обратном направлении (по отношению к направлению подачи на турбинное колесо), эффективно повышая вращательное усилие, создаваемое лопастным колесом и действующее на турбинное колесо.

Такой принцип работы называют трансформацией крутящего момента.

Частота вращения турбинного колеса гидротрансформатора коробки-автомат возрастает по мере увеличения частоты вращения коленчатого вала двигателя.

Благодаря кривизне турбинного колеса и форме лопаток жидкость, покидающая внутренний ряд лопаток турбинного колеса, вращается против часовой стрелки.

На этом этапе жидкость течет в направлении, противоположном направлению вращения коленчатого вала двигателя и, следовательно, лопастного колеса.

Если в таком состоянии не препятствовать жидкости поступать на лопастное колесо, она начнет тормозить лопастное колесо, устраняя трансформацию крутящего момента. Чтобы предотвратить это, между турбинным и лопастным колесами помещен статор.

Статор гидротрансформатора АКПП ZF 6HP28

Статор посредством муфты свободного хода закреплен на шлицевом первичном вале.

Статор имеет несколько лопаток, ориентация которых противоположна ориентации лопаток турбинного и лопастного колес.

Основным назначением статора является перенаправление потока жидкости, возвращаемой турбинным колесом, в направлении потока жидкости лопастного колеса. Перенаправленная жидкость со статора поступает на внутренний ряд лопаток лопастного колеса.

В результате увеличивается сила жидкости, покидающей лопастное колесо, и усиливается эффект трансформации крутящего момента гидротрансформатора.



Рис.132. Работа статора гидротрансформатора коробки-автомат ZF 6HP28

1 - Лопатки, 2 - Статор неподвижен – поток жидкости перенаправляется, 3 - Статор свободно вращается, 4 - Ролик, 5 - Гидротрансформатор в режиме сцепления, 6 - Поток жидкости из турбинного колеса, 7 - Усиление крутящего момента гидротрансформатора, 8 - Поток жидкости из лопастного колеса, 9 - Привод от двигателя, 10 - Лопастное колесо, 11 - Статор, 12 - Турбинное колесо, 13 - Выход к коробке передач

Жидкость, подаваемая лопастным колесом, действует на турбинное колесо. Если турбинное колесо вращается медленнее, чем жидкость лопастного колеса, лопатки турбинного колеса направляют жидкость по траектории "A".

Лопатки статора переводят жидкость с траектории "B" на траекторию "C". Как следствие, жидкость возвращается в насос в оптимальном направлении.

В таком состоянии муфта свободного хода оказывается включенной, и сила жидкости на лопатках статора помогает двигателю вращать лопастное колесо.

С ростом частоты вращения коленчатого вала двигателя (а значит турбинного колеса) поток жидкости, выходящей из турбинного колеса, изменяет направление и смещается на траекторию "D".

Теперь жидкость направляется от турбинного колеса в противоположную лопаткам статора сторону, вращая статор в обратном направлении.

При этом происходит выключение муфты свободного хода, статор начинает вращаться свободно, не препятствуя плавному току жидкости от турбинного колеса.

Когда статор перестает действовать, трансформация крутящего момента двигателя гидротрансформатором прекращается.

В этом состоянии гидротрансформатор функционирует как обычная гидравлическая муфта, а лопастное и турбинное колеса вращаются примерно с одинаковой скоростью.

В гидротрансформаторе АКПП 6HP28 автомобилей Ауди А4, Ауди А6, БМВ Х5, Рендж Ровер используется муфта свободного хода, работающая по принципу заклинивания кулачков между цилиндрическими наружным и внутренним кольцами.

Когда статор вращается по часовой стрелке, кулачки поворачиваются и заклиниваются между наружным и внутренним кольцами.

В этом состоянии наружное и внутреннее кольца оказываются жестко связанными и вращаются с одинаковой скоростью.



Рис.133. Конструкция муфты свободного хода автоматической коробки передач ZF 6HP28

1 - Кулачки, 2 - Внутреннее кольцо, 3 - Наружное кольцо, 4 - Кулачки с сепаратором в сборе, 5 - Наружное кольцо с кулачками, 6 - Внутреннее кольцо с кулачками, 7 - Стопорное кольцо

Муфта свободного хода автоматической коробки передач может выполнять три задачи: удерживать статор в неподвижном положении, приводить статор во вращение и позволять ему свободно вращаться без передачи крутящего момента.

В АКПП 6HP28 используется муфта кулачкового типа, состоящая из наружного и внутреннего колец и кулачков с сепаратором в сборе.

Внутреннее и внешнее кольца запрессованы в те компоненты, с которым они совместно вращаются. Кулачки с сепаратором в сборе расположены между внешним и внутренним кольцами.

Кулачки расположены в сепараторе, который подпружинивает их в сторону заклинивания и удерживает в постоянном контакте с внешним и внутренним кольцами.

Как видно из рисунка, ось «В» кулачка больше, чем радиальное расстояние между рабочими (беговыми) дорожками колец.

Когда внешнее кольцо вращается по часовой стрелке, кулачки поворачиваются и размером «В» встают враспор между кольцами, вынуждая внутреннее кольцо вращаться синхронно с внешним.

Ось «А» кулачков меньше радиального расстояния между кольцами. Когда внешнее кольцо вращается против часовой стрелки, размер «А» не даёт возможности кулачкам встать враспор между кольцами и внешнее кольцо может вращаться свободно.

На показанном рисунке внешнее кольцо вращается по часовой стрелке, кулачки поворачиваются и заклиниваются между наружным и внутренним кольцами муфты. В этом положении внешнее кольцо передаёт крутящий момент на внутреннее кольцо, которое вращается с такой же скоростью.

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________