Cesko.wiki Hydrodynamická převodovka
Author
Albert FloresŠestistupňová automatická hydrodynamická převodovka ZF 6HP26 Hydrodynamická automatická převodovka je nejrozšířenějším druhem automobilní automatické převodovky. Skládá se z hydrodynamického měniče a planetových soukolí. Řazení probíhá pomocí lamelových spojek a brzd, které umožňují kombinací planetových soukolí dosahovat různých převodových poměrů. Převodovka bývá vybavena parkovací západkou.
Technický popis hydrodynamické převodovky
Hlavní součásti hydrodynamické převodovky jsou: * Hydrodynamický měnič momentu, který umožňuje plynulý rozjezd vozidla (v podstatě nahrazuje třecí spojku), současně tlumí vibrace způsobené motorem a rázy vzniklé řazením převodových stupňů. Tyto výhody jsou způsobeny tím, že měnič sám nedokáže zajistit pevné spojení motoru s převodovkou. +more Skládá se z: ** Čerpadla pevně spojeného se setrvačníkem spalovacího motoru ** Statoru na volnoběžce ** Turbíny spojené s vstupním hřídelem převodovky ** Oleje - Mezi těmito součástmi se nachází olej. Motor je spojený s čerpadlem (což není žádné klasické čerpadlo na vodu, spíše jen takové kolo s různými kanálky/lopatkami/drážkami. ) Když se nastartuje motor, čerpadlo se roztočí a jeho pohyb vyvolá usměrněný pohyb oleje, který se přenáší na lopatky turbíny a tím na ni tlačí. ** Blokovací spojky - U moderních vozidel je kvůli snížení spotřeby paliva v určitých fázích jízdy měnič vyřazen z činností klasickou lamelovou spojkou, která mechanicky přemostí měnič momentu a nedochází tedy k prokluzu mezi čerpadlem a turbínou. Tato situace nastává, pokud se otáčky čerpadla a turbíny shodují. K spínání přemosťovací spojky může v závislosti na způsobu jízdy docházet velmi často. * Zubového čerpadla (neplést s čerpadlem v měniči) - Úkolem tohoto čerpadla je: ** Zajistit cirkulaci oleje v měniči a převodovce. ** Natlakovat hydraulický systém převodovky a tím umožnit automatické řazení * Hydraulického bloku (Mechatroniky), který bývá zpravidla k nalezení vespod převodovky. V dnešních skříních je hydraulický blok často řízen elektronicky. Jeho úkolem je: ** Řadit jednotlivé převodové stupně ** Zajišťovat mazání ozubených kol ** Zajišťovat průtok oleje hydrodynamickým měničem a jeho případné přemostění spojkou * Parkovací západky - U převodovek vybavených hydrodynamickým měničem momentu není možné zajistit odstavené vozidlo proti pohybu zařazením rychlostního stupně. Tato nevýhoda bývá odstraněna parkovací západkou - speciálním železným kolem s pravidelně umístěnými výřezy, do nichž zapadá speciální zub, který převodovku a tím i vozidlo zcela zablokuje. Parkovací západka je aktivována zvolením polohy P na volící páce. * Převodové skříně (zpravidla planetové) s jednotlivými rychlostními stupni.
Provoz převodovky
Z měniče momentu se točivý pohyb přenáší do převodové skříně a odsud na hnané nápravy s koly.
Hydrodynamický měnič umožňuje prokluz, motor se (společně s čerpadlem měniče) může otáčet na volnoběh a pokud je vozidlo zabrzděno, turbína stojí. Z turbíny se olej vrací přes stator zpět do čerpadla. +more Stator bývá přichycen ke skříní převodovky volnoběžkou. Pokud je rozdíl mezi otáčkami čerpadla a turbíny velký, proud oleje působí na kolo statoru tak, že volnoběžka je zablokována a stator skutečně stojí. Dochází tak ke zvětšení (násobení) kroutícího momentu.
Pokud převodovka zařadí rychlost a řidič k uvolní brzdu, turbína přestane být blokována, pohybem oleje se roztočí a přes převodovku pohání kola. V tomto režimu hydrodynamický měnič prokluzuje (otáčky čerpadla měniče jsou podstatně větší než otáčky turbíny) a točivý moment motoru je měničem násoben. +more Pokud řidič přidá plyn, čerpadlo se roztočí rychleji a pohyb oleje postupně urychlí turbínu, až se otáčky téměř (avšak pouze téměř) vyrovnají. V tomto režimu pak proud oleje v měniči začne působit opačným směrem, volnoběžka statoru se uvolní a hydrodynamický měnič se začne chovat jako hydrodynamická spojka. (Otáčky čerpadla a turbíny téměř vyrovnají a moment motoru není násoben).
Pokud jsou otáčky motoru (a tím i čerpadla) příliš vysoké, aktivuje se mechanizmus, který v převodové skříni zařadí vyšší stupeň, což vede ke snížení otáček čerpadla. Řazení rychlostí je možné díky lamelovým spojkám a brzdám, které spojují jednotlivá soukolí a umožňují volit různé převodové poměry. +more Planetová převodovka umožňuje řazení bez přerušení toku výkonu. Jednotlivé rychlosti jsou na sobě závislé.
Díky „pružnosti“ olejového přenosu otáček se otáčky čerpadla a motoru nesníží okamžitě, ale asi během 0,5 s až 1 s, přitom motor po celou dobu řazení „táhne“. (Na rozdíl od mechanického manuálního řazení, kde řidič sešlápne spojku, tím odpojí zcela motor od převodovky a mezitím s převodovkou řadí. +more).
Hydrodynamická převodovka umožňuje i opačný pohyb - brzdění motorem - turbína naopak pohání čerpadlo a roztáčí motor.
Druhy
hydrodynamická - základní druh s jednoduchým hydrodynamickým měničem. * hydrodynamická s uzamykáním - umožňuje uzamčení hydrodynamického měniče blokovací spojkou, tj. +more pevné propojení čerpadla a turbíny (po uzamčení má vozidlo mírně nižší spotřebu, mírně vyšší výkon a nelze přeřadit rychlostní stupeň). Uzamčení je provedeno automaticky programem v závislosti na jízdních podmínkách a ovladačích (plyn, rychlostní stupeň …). * hydromechanická - je poněkud pozměněná obdoba hydrodynamické, používala ji hlavně železniční vozidla.
Výhody hydrodynamických automatických převodovek
Umožňují provoz vozidla bez nutnosti manuální volby rychlostních stupňů * Zajišťují plynulý a hladký rozjezd bez nutnosti ovládat pedál spojky * Přeřazení probíhá bez přerušení toku výkonu, jízda je v porovnání s manuální převodovkou neobyčejně hladká a plynulá * V kolonách lze vozidlo řídit pouze pedálem brzdy, protože vůz s automatickou převodovkou se po uvolnění brzdového pedálu pomalu rozjede * Šetří motor (neumožňují „podtáčení“ nebo „přetáčení“ motoru, stejně tak nedovolí zařadit špatný převodový stupeň) * Mnohastupňové převodovky (ZF 8HP) nabízejí menší přeskoky mezi rychlostmi a velký celkový převodový poměr (snižující hlučnost a spotřebu, zejména na dálnici)
Nevýhody hydrodynamických automatických převodovek
Nižší účinnost a z ní plynoucí vyšší spotřeba. Ta je způsobena: ** Použitím hydrodynamického měniče, který je podstatně méně učinný než manuální spojka. +more ** Nutnosti neustálého pohonu zubového čerpadla k udržení komplikovaného hydraulického systému pod tlakem. * Veliká komplikovanost ve srovnání s manuální převodovkou. * Nižší spolehlivost je důsledkem komplikovanosti a často také zanedbané údržby. Ač výrobci často deklarují olej v převodovce jako „doživotní“, experti doporučují provádět výměny každých 30 000 - 80 000 kilometrů. * Vyšší cena. * Vyšší finanční náročnost oprav. Jelikož je automatická převodovka komplikovaným zařízením, často vyžaduje mnohem kvalifikovanějšího mechanika-specialistu a ceny náhradních dílů bývají vyšší v porovnání s tradiční manuální převodovkou. * Nutnost chlazení - Vzhledem k prokluzu měniče momentu se olej, který v něm cirkuluje, zahřívá. Dlouhodobý provoz s přehřátým olejem by způsobil rychlé poškození měniče. Proto jsou automatické převodovky vybaveny chladiči převodového oleje, který bývá oddělenou částí chladiče motoru. Provozní teplota převodového oleje je cca 80-90 °C.
Související články
Hydrodynamický měnič momentu * Hydrodynamická spojka * Diferenciál * Manuální převodovka * Nápravová převodovka * Převodovka (obecný popis) * Planetová převodovka * Synchronizovaná převodovka * Reduktor * Rozvodovka * Variátor * Parkovací západka * Ozubené kolo (technický popis)