Хидротрансформатор – всичко, което не знаете

Нека започнем от самото начало...

Първата автоматична скоростна кутия е създадена през 1932 г. от двама бразилски инженери, а на малко по – късен етап разработката е продадена на General Motors, които през 1940 година официално представят първата скоростна кутия с автоматични скорости. 

Несъмнено да караш автомобил автоматик е голямо удобство, особено в градски условия в днешните натоварени улици. Важно е обаче да поддържате скоростната кутия на вашия автомат като сменяте маслото на всеки 50 000 км.

Източник на изображението: https://www.softelectronic.com/

И сега – Какво е хидротрансформатор? 

Хидротрансформаторът, наричан още хидросъединител е компонент от трансмисията и по – точно елемент от автомобил с автоматични скорости. Той е флуиден съединител, който предоставя момент на въртене от двигателя към трансмисията. 

По този начин при движение на автомобила въртящият момент се увеличава, като при потегляне увеличението е най – голямо. Гарантира движението на маслената помпа, намираща се в предавателната кутия, компенсира и намалява вибрациите от двигателя към трансмисията, както и позволява безпроблемното и плавно сменяне на скоростите. 

Хидротрансформаторът е сърцето на автоматичната скоростна кутия, тъй като играе ролята на съединител. „Багел“ или „поничка“ (наричан така, заради формата, която има) има затворен цикъл на работа. Всички компоненти са поставени в едни тяло. Помпата е пряко свързана с коляновия вал на двигателя, а турбината е в пряка връзка с предавките. 

Реакторното колело е разположено между помпата и турбината. Работата на хидросъединителя се основава на движението на трансмисионно масло, което работи под налягане и има по – различни показатели. В ръчната скоростна кутия, маслото изпълнява смазочна функция, докато в автоматичната кутия, маслото изпълнява функция на прехвърляне на въртящ момент („мокър съединител“). 

Цялата активност преминава през турбини и масло, което от своя страна постоянно се движи по тръби с високо налягане и трябва да бъде охладено. За тази задача в трансмисията на автомобила се осигурява специален радиатор.

Как работи? 

В хидротрансформатора, чрез отвори на определени места в различните валове от предавателната кутия навлиза трансмисионно масло, което участва в хидравличното управление на хидросъединителя чрез налягане, което се регулира от мехатроника. Маслото има функция да осигури необходимото смазване на компонентите, както и да отвежда топлината, която се генерира при работа към охладителната система.

Източник на изображението: https://dragracingedge.com/

При хидротрансформаторния режим връзката между трансмисията и двигателя се осъществява чрез налягане на флуидния поток. Коляновия вал предава въртеливо движение на хидротрансформатора, тласкан от инерционните сили , флуида се насочва към външната част на помпата. 

Посредством формата на корпуса и лопатките, се ускорява и насочва към турбината, при което тя се завърта. Оттам флуида преминава през статора, променяйки посоката си за оптимален ъгъл към лопатките на помпата и се ускорява за последващ цикъл. 

При по – ниски обороти флуида, преминавайки през статора предизвиква натиск в предната част на лопатките, като ги принуждава да се завъртят обратно на помпата и турбината. За да се предотврати това движение, еднопосочния лагер не позволява въртене в тази посока. 

При увеличение на оборотите, скоростта на флуида нараства и вместо да предизвиква натиск в предната част на лопатките на статора, започва да натиска лопатките в задната им част, принуждавайки статора да се завърти в посоката на ротация на хидротрансформатора. 

Тогава лагера освобождава заключването и статора започва да се върти в посоката на помпата и турбината. Начина на работа на статора значително допринася за ефективността и увеличението на въртящия момент на хидросъединителя. 

Максималната скорост, която турбината може да постигне спрямо помпата във високи обороти е до90%. При достигане на определена скорост и ускорение се активира заключващия режим. Мехатроника контролира момента и скоростта на заключване и отключване, като така осъществява твърдата връзка между двигателя и трансмисията. В този режим всички компоненти се въртят с еднаква скорост.

Възможни проблеми

Най – честите симптоми, който може да са признак за дефект са постоянни или периодични вибрации или шумове, които се усещат от позицията на скоростната кутия. Друг симптом е трудното потегляне на автомобила. 

Причините за проблем са:

• Неправилно зацепване на фрикционните механизми – износване, прегряване, флуиди, които не отговарят на състава на трансмисионното масло и некачествен ремонт и подмяна с некачествени и неправилни части.

• Дисбаланс на корпуса – дисбаланс може да се появи при неправилно заваряване, неправилен монтаж и демонтаж, както и неправилно транспортиране. Когато хидротрансформатора не е монтиран правилно, вибрациите по време на работа могат да причинят откъсване на носещите планки на корпуса и да доведе до сериозни проблеми.

• Счупване или разглобяване на някой от компонентите по време на работа – има случаи, при които по време на работа демпфера се разглобява и може да доведе до блокиране на скоростната кутия. 

При подобни условия може да се счупи лопатка от турбината или помпата. Счупената част започва да циркулира свободно в потока на флуида и може сериозно да повреди компонентите на хидротрансформатора.

• Повреден лагер

Устройство на хидротрансформатора

Източник на изображението: https://www.eagletransmissionmesquite.com/

Най – вероятно сте чували, че маслото на колите автоматик не се сменя, но това не е така. Важно е да се прави, за да се гарантира по – дългата експлоатация на автоматичната скоростна кутия. Ако карате автоматик не забравяйте да сменяте маслото на всеки 50 000 км, което се приравнява на около три години. 

Въпреки, че работния живот на хидротрансформатора се равнява на живота на кутията, все пак може да се повреди, като в този момент автоматичната скоростна кутия няма да работи добре. Ще се появят вибрации, шумове и т.н. Затова повредата трябва да бъде отстранена, като замените стария хидросъединител с нов или рециклирате стария. 

Подмяната на стария хидротрансформатор с нов може да ви струва между 1400 – 2000 лв. Рециклирането пък може да ви бръкне в джоба една идея по – малко – между 800 – 1500 лв. Доста скъпичко, нали? Затова може да заложите на проверени авточасти втора употреба, като цените са в пъти по – ниски. 

Поправка на хидротрансформатор

Източник на изображението: https://www.softelectronic.com/

Тъй като хидротрансформатора е плътно заварен под формата на поничка или багел, можете да го проверите само по външни знаци. Използвайте носа си, за да проследите дали има миризми на пластмаса, погледнете измервателната пръчка, ако по нея има пръст от метал, значи има проблем. 

Друг външен белег е ако при средна скорост 60 – 90 км/ч усетите вибрация, която се увеличава, значи масления филтър е запушен. Друг знак е шума и удар на метал при смяна на скоростите, което говори за проблем с лагерите. 

По това може да разберете дали има проблем или не, но вече самото отремонтиране трябва да стане в специализиран сервиз. Там специалистите ще направят следното: - на първо време трябва да се провери нивото на маслото т.нар. тест за гликол. Теста за гликол и твърди частици следва да се направи в специализиран сервиз. 

Как се прави това? 

Източва се маслото на кутията със специализирана машина, като от него се взима проба, която се анализира за наличие на твърди частици. След това се извършва химичен тест за наличие на гликол и друга течност, различна от трансмисионното масло. 

Ако теста е с положителен резултат, кутията трябва да се разглоби и всеки един компонент да се провери, защото гликола има разрушително действие. Етиленгликол, така познатия ни антифриз е възможно да попадне в скоростната кутия, като маслото веднага ще промени консистенцията и цвета си. 

По време на работа маслото в автоматичната скоростна кутия постепенно започва да губи свойствата си и по стените на хидравличната система се образуват отлагания и замърсявания. Това нарушава плавната смяна на скоростите и изменя налягането в системата, което от своя страна води до повреди в самата скоростна кутия. 

Дори и да смените маслото с ново, част от тези замърсявания остават и новото масло ги разтваря, но може да запушат масления филтър. Най – добрия начин е смяната да стане в специализиран сервиз, чрез източване на маслото от специална машина, защото така се сменя и маслото на хидротрансформатора. 

При ръчно източване винаги остават едни 20-30 % масло. Затова специалистите дават следния съвет – след смяна да засечете 200 км пробег и проверете цвета на маслото. Ако има промяна се препоръчва да промиете кутията още веднъж. 

Ако няма промяна в цвета може да продължите шофирането със същото масло. В интернет пространството и специализираните магазини за авточасти можете да откриете различни добавки за автоматични скоростни кутии, които до голяма степен ще подмладят маслото и са на сравнително достъпни цени. 

Друго нещо, което можем да направим при съмнение за проблем, е диагностика на автоматичната скоростна кутия, съответно хидротрансформатора. Чрез ранна такава, можем да предотвратим доста сериозен ремонт на автомобила. 

Диагностика е препоръчително да се прави и на около 400000 км след последната. И не на последно място, при закупуване на автомобил втора ръка. Диагностиката се прави посредством компютър със специален софтуер. Така може да се провери за наличие на грешки, като се проследят стойностите при работа на кутията. 

Хидротрансформатора е сложна система от няколко елемента. Когато има повреда в него и повредата се окаже в износване на компонентите, същите трябва да се сменят, както и прилежащите им уплътнения. 

Обикновено не е възможно да се ремонтират други части или по-скоро те не могат да бъдат закупени като нови, а само да се вземат от друг хидротрансформатор. Следователно общото правило е, че той може да бъде ремонтиран само ако тялото му е отвътре и отвън като цяло и лопатките не са повредени. 

След като бъде отремонтиран, сменени са компонентите му следва процеса на заваряване на хидротрансформатора. В повечето случаи преобразувателя на въртящ момент се заварява с помощта на технологията MIG/MAG. Този метод е доста прост и в същото време осигурява ефективно решение. 

Процесът включва потапяне на въртящия се инструмент, който се състои от рамо и щифт, в детайла и след това преминаването му по предвидения заваръчен шев. Процесът на заваряване изисква да се поддържа голяма аксиална сила върху инструмента. 

Капакът/корпусът и работното колело са заварени заедно, за да образуват основния корпус на преобразувателя на въртящия момент, който задвижва предната помпа на трансмисията, за да осигури хидравлично налягане за работа и смазване. 

След заварката, следва почистване с пясъкоструен апарат и се прави тест за отклонение от оста на въртене и баланса. При определени начини за натягане и се проверява за хлабини и натяг. На финала се прави проверка на корпуса – дали е херметически затворен добре и шева на заварката.

Всички тези процеси се правят само в специализирани сервизи, тъй като изискват използването на специално оборудване. Вие като шофьор можете, както споменахме по – горе, да проверите по външни белези. 

Ако всичко това ви се струва доста скъпо и трудоемко, можете да закупите хидротрансформатор second hand. Разбира се от проверен доставчик на авточасти втора употреба.