The Ultimate Ford Transmission Torque Converters Guide

Konwertery momentu obrotowego są prawdopodobnie najbardziej niezrozumiałym elementem w automatycznej skrzyni biegów, ale są najprostsze zarówno w teorii, jak i funkcji. Pomyśl o konwerterze momentu obrotowego jak o kole wodnym w starym tartaku: koło wodne jest napędzane przez płyn w ruchu. Konwerter momentu obrotowego działa na tej samej zasadzie – sprzęgło płynne lub sprzęgło, które ślizga się, gdy pojazd jest zatrzymany i przenosi moc, gdy obroty silnika wzrastają i płyn się porusza. Konwerter momentu obrotowego, z samej swojej natury jako sprzęgło płynne, również tłumi impulsy spalania silnika, aby osiągnąć bardziej płynną pracę.

Ta wskazówka techniczna pochodzi z pełnej książki, JAK ZBUDOWAĆ &MODYFIKOWAĆ FORD C4 & C6 AUTOMATYCZNE PRZEKŁADNIE NAPĘDOWE. Dla wyczerpującego przewodnika na ten cały temat możesz odwiedzić ten link:

LEARN MORE ABOUT THIS BOOK HERE

SHARE THIS ARTICLE: Zapraszamy do dzielenia się tym artykułem na Facebooku / Twitterze / Google+ lub na innych forach motoryzacyjnych i blogach, które czytasz. Możesz użyć przycisków udostępniania społecznościowego po lewej stronie lub skopiować i wkleić link do strony: https://www.diyford.com/ultimate-ford-transmission-torque-converters-guide/

Część historii

Stosowanie przemienników momentu obrotowego datuje się na wczesne lata 1900. Niemcy byli jednymi z pierwszych, którzy zastosowali przemienniki momentu obrotowego w samochodach, pociągach i maszynach przemysłowych. Pierwszym amerykańskim producentem samochodów, który zastosował przemiennik momentu obrotowego był Chrysler w modelu Imperial z 1939 roku, znanym jako Fluid Drive. General Motors zastosował go w modelu Oldsmobile z 1940 roku. Ford podążył za tym przykładem w 1942 roku, stosując pochodną BorgWarner w samochodach Lincoln i Mercury.

Te wczesne zastosowania konwerterów momentu obrotowego nie działały zbyt dobrze przy rozruchu, ponieważ w tamtych czasach nie było mnożenia momentu obrotowego. W rzeczywistości, przemienniki momentu obrotowego były nazywane „sprzęgła płynne” w tym czasie, ponieważ nie pomnażały momentu obrotowego. General Motors jako pierwszy zastosował prawdziwy przemiennik momentu obrotowego w przekładni Buick Dynaflow z 1949 roku. Ford poszedł w ślady GM w 1950 r., wprowadzając pierwszą automatyczną skrzynię biegów Forda zaprojektowaną i wyprodukowaną przez BorgWarner. Legendarna 2-biegowa automatyczna skrzynia biegów Powerglide firmy GM pojawiła się w połowie lat 50-tych i z czasem stała się ulubioną wśród zawodników drag racers.

Funkcja konwertera momentu obrotowego

Dzięki podstawowym zasadom hydrauliki, konwerter momentu obrotowego wprawia płyn w ruch, aby wykonać naszą pracę. Płyn jest wprawiany w ruch, aby napędzać komponenty w procesie znanym jako hydraulika. Ta sama zasada, która zatrzymuje Twój samochód w układzie hamulcowym lub obsługuje wspomaganie kierownicy, jest tym, co wprawia go w ruch w automatycznej skrzyni biegów. A jeśli wszystko działa prawidłowo, praca jest wykonywana płynnie i wydajnie. Konwerter momentu obrotowego składa się z czterech głównych elementów: – Wirnik, który jest związany z wałem korbowym i wprawia płyn w ruch

• Stojan, który kieruje płyn pod ciśnieniem do turbiny
• Turbina, która jest związana z wałem wejściowym skrzyni biegów, napędzana płynem w ruchu z wirnika i stojana
• Pokrywa lub powłoka, która jest przyspawana do wirnika

Pokrywa/powłoka i wirnik są zespawane razem, tworząc główną powłokę przemiennika momentu obrotowego, która napędza przednią pompę skrzyni biegów w celu zapewnienia ciśnienia hydraulicznego do pracy i smarowania. Wirnik napędza płyn przez stojan do turbiny, która jest powiązana z wałem wejściowym skrzyni biegów. Wraz ze wzrostem prędkości obrotowej silnika, przepływ płynu jest kierowany przez stojan do turbiny, która napędza turbinę i wał wejściowy skrzyni biegów, abyś mógł się poruszać.

Szybkość zatrzymania

Punkt, w którym wirnik zaczyna napędzać turbinę jest znany jako prędkość zatrzymania. Większość standardowych przemienników momentu obrotowego „przeciąga się” przy około 1,500 do 1,900 obr/min prędkości obrotowej silnika. Wysokowydajne konwertery momentu obrotowego przeciągają się przy wyższych prędkościach silnika, ponieważ chcesz, aby silnik był dobrze w swoim paśmie mocy, gdy konwerter przeciąga się (zaczyna poruszać turbinę i pojazd). Na przykład, konwerter momentu 2,400-rpmstall nie zaczyna poruszać pojazdem, aż prędkość silnika osiągnie 2,400 rpm. To samo można powiedzieć o konwerterze wyścigowym z prędkością przeciągnięcia 3,600 obr/min. Chcesz, aby silnik robi moc, gdy zaczepia się (zatrzymuje się) z wałem wejściowym skrzyni biegów.

Stojan i sprzęgło

Prędkość zatrzymania jest określana głównie przez projekt stojana. Stator jest „mózgiem” przemiennika momentu obrotowego, ponieważ zarządza przepływem płynu z wirnika do turbiny. To właśnie sprawia, że przemiennik momentu obrotowego jest mnożnikiem momentu obrotowego. Dzięki statorowi wyjściowy moment obrotowy silnika jest zwielokrotniony co najmniej dwukrotnie. Większość konwerterów momentu obrotowego mnoży moment obrotowy w stosunku 2,5:1 w stosunku do rzeczywistego momentu obrotowego silnika przy prędkości przeciągnięcia. Wewnątrz stojana znajduje się sprzęgło jednokierunkowe połączone wielowypustem z wałem nośnym stojana skrzyni biegów. Sprzęgło jednokierunkowe pozwala stojanowi obracać się tylko w jednym kierunku wraz z wałem korbowym silnika i wirnikiem/powłoką konwertera. Konwersja lub zwielokrotnienie momentu obrotowego następuje przy prędkości przeciągnięcia, gdy stojan jest nieruchomy, zanim turbina zacznie się poruszać. Kiedy turbina zaczyna się poruszać, a pojazd jest w ruchu, stojan porusza się z taką samą prędkością jak turbina.

Za przemiennikami momentu obrotowego nie kryje się żadna magia. Otwórz jeden jak ten od TCI Automotive i widać, że to podstawowa dynamika płynów i napęd. Konwertery wydajności rynku wtórnego są wszystkie o wyższych prędkościach przeciągnięcia i pieczonej konstrukcji, która może przyjąć bicie.

Tak konwerter momentu obrotowego współdziała z przekładnią C4 lub C6. Ciecz pod ciśnieniem przez stojan napędza turbinę i wał wejściowy skrzyni biegów. Wspornik stojana przenosi konwerter momentu obrotowego i jest również integralną częścią przedniej pompy skrzyni biegów.

Wirnik jest w zasadzie pompą napędzaną przez silnik, która przenosi płyn do i przez stojan do turbiny napędowej. Tak długo, jak wirnik otrzymuje ciągły dopływ płynu, kontynuuje zasilanie turbiny.

Wirnik generuje przepływ płynu, który przemieszcza się przez stojan w celu napędzania turbiny. Zewnętrzna powłoka konwertera, napędzana przez wał korbowy silnika, napędza przednią pompę skrzyni biegów. Przednia pompa działa tylko przy pracującym silniku.

Płyn agresywnie przepływa przez stojan, zwielokrotniając moment obrotowy silnika. Gdy stojan obraca się wolniej niż wirnik, uzyskuje się zwielokrotnienie momentu obrotowego. Gdy stojan dogania prędkość pojazdu, zwielokrotnienie momentu obrotowego zatrzymuje się.

Pomimo że przemienniki momentu obrotowego wyglądają tak samo, ich działanie może być bardzo różne, zwłaszcza jeśli chodzi o prędkość przeciągnięcia i przyspieszenie. Zamykające konwertery momentu obrotowego, które nie są używane w C4 i C6, mają wbudowane sprzęgło hydrauliczne, które styka się z powłoką w celu bezpośredniego zablokowania.

Można faktycznie poczuć ten proces, jak krok na gazie i czuć, że pojazd przyspiesza. Podczas ostrego przyspieszania można odczuć zwielokrotnienie momentu obrotowego (stojan nieruchomy lub wolniejszy od prędkości turbiny). Gdy pojazd nabiera prędkości, stojan powoli zaczyna się obracać do prędkości wału korbowego. Naładuj gaz, a prędkość stojana spadnie, a multiplikacja momentu obrotowego wejdzie w grę, co jest momentem, w którym poczujesz przyspieszenie.

Przepływ cieczy
Istnieją dwa podstawowe rodzaje przepływu: obrotowy (kołowy) i wirowy (okrągły-okrągły). Gdy prędkość wirnika i turbiny są jednakowe, mamy do czynienia z przepływem obrotowym po okręgu wokół obwodu konwertera. Jeśli istnieje różnica w prędkości wirnika i turbiny, przepływ staje się bardziej wirowy (tornadowy) w naturze.

Jak powiedziano wcześniej, stojan jest tym, co pomaga wirnikowi i turbinie zwielokrotnić moment obrotowy. Podczas przyspieszania, stojan obraca się z mniejszą prędkością niż wirnik i turbina, co powoduje, że przepływ cieczy jest bardziej agresywny w stosunku do łopatek turbiny. Gdy prędkość pojazdu zrówna się z prędkością turbiny, wirnik, stojan i turbina będą wirować z tą samą prędkością. Za każdym razem, gdy naciskasz na gaz, prędkość stojana chwilowo spada, aby pomóc w skierowaniu płynu i zwielokrotnieniu momentu obrotowego.

Transmission Rebuilding Company (TRC) odbudowuje swoje własne przemienniki momentu obrotowego przy użyciu najnowszej technologii i z naciskiem na jakość. Po rozcięciu tej powłoki można zobaczyć elementy wewnętrzne konwertera momentu obrotowego.

To jest wirnik konwertera momentu obrotowego, który napędza płyn pod ciśnieniem, aby napędzać turbinę i wał wejściowy skrzyni biegów.

Stojan kieruje płyn pod ciśnieniem do turbiny. Pomyśl o stojanie jako o menedżerze płynu, który zwielokrotnia moment obrotowy, ponieważ kieruje płyn do turbiny.

Jednokierunkowe sprzęgło rolkowe stojana.

Turbina napędowa konwertera momentu obrotowego, która jest połączona wielowypustem z wałem wejściowym skrzyni biegów.

Wybór konwertera momentu obrotowego

Większość producentów kategoryzuje konwertery momentu obrotowego według rozmiaru i prędkości obrotowej. Performance Automatic, na przykład, ułatwia Ci wybór przemiennika momentu obrotowego dla Twojego zastosowania ulicznego lub wyścigowego, ponieważ na swojej stronie internetowej wyjaśnia różnice. Jak średnica konwertera momentu obrotowego zmniejsza się, prędkość przeciągnięcia idzie wyżej, dlatego konwertery wyścigowe są ogólnie mniejsze niż konwertery uliczne.

Dobrym pomysłem jest omówienie swoich potrzeb wydajności i oczekiwań z profesjonalistą sprzedaży/technologii przed zamówieniem konwertera momentu obrotowego. Domy zaopatrzenia w części przekładni zazwyczaj sprzedają konwertery momentu obrotowego z prędkościami przeciągnięcia 1500 do 1900 obr/min. Te konwertery są off-the-shelf dead-stock kawałki, które nie zawsze są zaprojektowane i skonstruowane do celów wydajności.

Jeśli szukasz wydajności, mądrze jest zająć się na rynku wtórnym firm transmisji wydajności, takich jak Performance Automatic, B&M, i TCI Automotive, których produkty są dostępne w Summit Racing Equipment.

• Lutowane płetwy dla solidnej integralności (płetwy magazynowe są w miejscu szczelin, ale nie lutowane)
• Wyważanie dynamiczne dla wysokich obrotów
• Łożyska igiełkowe zamiast podkładek oporowych
• Wytrzymały stojan i sprzęgło jednokierunkowe
• 400- do 600-rpm-over-stock stall Speed

Converter Diameter and Stall Speed

Stock torque converters come in sizes around 11 to 13 inches diameter with stall speeds around 1,500 do 1900 obr/min. Ten zakres RPM jest, gdzie chcesz silnik ulicy, aby rozpocząć stosowanie momentu obrotowego. Kiedy wsuwasz skrzynię biegów na bieg, konwerter magazynowy zapewnia delikatne szturchnięcie, ponieważ moment obrotowy silnika jest stosowany do wału wejściowego skrzyni biegów i sprzęgła przedniego. Kiedy masz wyższą prędkość obrotową, to szturchnięcie nie dzieje się, aż silnik jest bliżej do prędkości obrotowej przeciągnięcia.

Chcesz wyższą prędkość obrotową na ulicy silnika, gdy zastosowanie mocy ma być w zakresie 2,400- do 2,600-rpm. Weekendowe wyścigi lubią mieć konwerter momentu obrotowego high-stall, który bierze hold w tym zakresie, ponieważ jest to, gdzie moc jest.

Na przykład, jeśli masz gorącą krzywkę i agresywny system indukcyjny wraz z szorstkim biegu jałowym około 1,000 do 1,200 rpm, chcesz wyższą prędkość przeciągnięcia dla lepszego biegu jałowego świateł drogowych, wyższą jakość in-gear, i prawidłowego stosowania mocy jako RPM wzrasta. Chcesz, aby konwerter momentu obrotowego wziąć uchwyt (przeciągnięcie) na 2,400 do 2,600 rpm, jak silnik zaczyna robić moc. Innymi słowy, chcesz, aby konwerter momentu obrotowego ślizgał się, aż RPM osiągnie zakres 2,400- do 2,600-rpm.

Zamierzone zastosowanie

Typ konwertera momentu obrotowego, który wybierzesz, zależy od tego, jak zamierzasz prowadzić pojazd. Krążowniki uliczne nie potrzebują wysokowydajnych, wysoko umieszczonych konwerterów momentu obrotowego. Oni nawet nie potrzebują wysokiej wydajności konwertera z wszystkich cech wymienionych powyżej. Jeśli masz zamiar ścigać się w sobotnią noc, prawdopodobnie potrzebujesz wyższej prędkości obrotowej, aby uzyskać silnik w jego pasmo mocy dla blastering holeshot i solidne hakowanie off the line.

Stosowane silniki zazwyczaj zrobić szczyt momentu obrotowego około 2,000 do 3,000 rpm, z szczytem koni mechanicznych wchodzących około 5,500 rpm. Silniki wysokowydajne zazwyczaj osiągają szczytowy moment obrotowy około 3,500 obr/min, a szczytowa moc toczy się wokół 6,000 do 6,500 obr/min. Prędkość przeciągnięcia 1,500 do 1,900 rpm jest idealny do użytku ulicznego z łagodnym silnikiem, ponieważ chcesz konwerter do podjęcia uchwyt na początku silnika offidle wzrost mocy.

Wysokiej wydajności silniki zaczynają robić moc na wyższych obrotach, co jest, gdzie chcesz konwerter momentu obrotowego do podjęcia uchwyt z wyższą prędkością przeciągnięcia. Jeśli uruchomisz konwerter high-stall z zapasowym silnikiem, poślizg występuje do momentu, gdy silnik osiągnie wysoką prędkość przeciągnięcia. To sprawia, że normalna jazda jest trudna. Oznacza to, że silnik obraca się i nie zaczyna przenosić mocy, dopóki nie zostanie osiągnięta wyższa prędkość przeciągnięcia.

Starsze konwertery momentu obrotowego mają korki spustowe do serwisowania, potrzebne co 30 000 mil lub 3 lata. Nigdy nie należy całkowicie opróżniać konwertera momentu obrotowego z powodu ryzyka kawitacji pompy. Uważaj na wyrównanie korka spustowego z flexplate swojego Forda. Musi on być zgodny z odpowiednim otworem w płycie flexplate lub skończysz zniekształcając płytę flexplate.

Poślizg i wysokie prędkości przeciągnięcia wpływają na zmiany biegów. Przy 5 200 obr/min prędkość obrotowa silnika spada o 3 500 obr/min z każdą zmianą biegu na wyższy. Jeśli konwerter nie jest w pełni zablokowany w tym momencie, tracisz wydajność, która jest marnowana przez poślizg. To kosztuje Cię cenny czas na ćwierć mili lub na światłach.

Wydajność konwertera

Wydajność konwertera momentu obrotowego nie jest tylko o prędkości przeciągnięcia; jest to również o tym, jak mocno konwerter zaczepia się, gdy się przeciąga. Jest to znane jako ciasny lub luźny konwerter. Producenci konwerterów momentu obrotowego, takich jak B&M, TCI Automotive, i Performance Automatic zatrudniają techniki, które sprawiają, że konwertery momentu obrotowego bardziej wydajne z mniejszym poślizgiem. Duża część ogólnej technologii jest zakorzeniona w dynamice płynów i jak płyn zachowuje się w danych warunkach. Największym czynnikiem w konstrukcji konwertera jest konstrukcja stojana, czyli kształt i kąt łopatek/żeberek, który określa prędkość przeciągnięcia i poślizg. Już sam ten fakt pomaga określić czasy przejechanych ćwierć mili i sposób, w jaki Ford zachowuje się na otwartej drodze.

TCR testuje ciśnieniowo każdy odbudowywany konwerter momentu obrotowego.

Written by George Reid and Republished with Permission of CarTech Inc

.