The Ultimate Ford Transmission Torque Converters Guide

Torque Converters are probably the most misunderstood component in an automatic transmission, yet they are the most simpleest in both theory and function. Pense em um conversor de torque como uma roda d’água em uma serraria antiga: a roda d’água é acionada por fluido em movimento. Um conversor de torque funciona com o mesmo princípio – um acoplamento de fluido ou embreagem que escorrega quando o veículo é parado e transfere potência à medida que o RPM do motor aumenta e o fluido se movimenta. Um conversor de torque, por sua própria natureza como um acoplamento fluido, também amortece os pulsos de combustão do motor para obter um funcionamento mais suave.

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Um pouco de história

O uso de conversores de torque data do início dos anos 1900. Os alemães foram dos primeiros a usar conversores de torque em automóveis, trens e máquinas industriais. O primeiro fabricante americano a usar um conversor de torque foi a Chrysler na Imperial de 1939, conhecida como Fluid Drive. Seguiram-se a General Motors, que atuou no Oldsmobile de 1940. A Ford então seguiu o exemplo em 1942 com um derivado da BorgWarner nos automóveis Lincoln e Mercury.

Estes primeiros usos de conversores de torque não funcionavam muito bem no start-out porque não havia multiplicação de torque naqueles dias. Na verdade, os conversores de torque eram chamados de “acoplamentos de fluidos” na época, porque não multiplicavam o torque. A General Motors foi a primeira com um verdadeiro conversor de torque na transmissão Buick Dynaflow de 1949. A Ford seguiu a liderança da GM em 1950, com o primeiro Ford automático projetado e fabricado pela BorgWarner. O lendário Powerglide automático de 2 velocidades da GM apareceu em meados dos anos 50 e se tornou o favorito dos pilotos de arrasto com o passar do tempo.

Função do conversor de torque

Graças aos princípios básicos da hidráulica, um conversor de torque coloca o fluido em movimento para fazer nosso trabalho. O fluido é empurrado em movimento para conduzir componentes num processo conhecido como sistema hidráulico. O mesmo princípio que pára o seu carro no sistema de travagem ou que faz funcionar a sua direcção assistida é o que o faz funcionar numa transmissão automática. E se tudo estiver a funcionar correctamente, o trabalho é feito de forma suave e eficiente. Um conversor de torque consiste em quatro componentes principais: – Impulsor, que é amarrado à cambota e coloca o fluido em movimento

• Estator, que direciona o fluido sob pressão para a turbina
• Turbina, que é amarrada ao eixo de entrada da transmissão, movida pelo fluido em movimento do impulsor e do estator
• Cobertura ou invólucro, que é soldada ao rotor

A tampa/coleira e o rotor são soldados para formar o casco do conversor de torque principal, que aciona a bomba frontal da transmissão para fornecer pressão hidráulica para operação e lubrificação. O impulsor aciona o fluido através do estator até a turbina, que está amarrada ao eixo de entrada da transmissão. Conforme a velocidade do motor aumenta, o fluxo do fluido é dirigido através do estator para a turbina, que aciona a turbina e o eixo de entrada da transmissão para que você se mova.

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Stall Speed

O ponto em que o rotor começa a acionar a turbina é conhecido como stall speed. A maioria dos conversores de torque de estoque “empata” a cerca de 1.500 a 1.900 rpm da rotação do motor. Os conversores de torque de alto desempenho param em velocidades mais altas do motor porque você quer que o motor entre bem em sua faixa de potência quando o conversor parar (começa a mover a turbina e o veículo). Por exemplo, um conversor de torque de 2.400 rpm não começa a mover o veículo até a velocidade do motor atingir 2.400 rpm. O mesmo pode ser dito de um conversor de corrida com uma velocidade de paragem de 3.600 rpm. Você quer o motor a fazer a potência quando engata (stalls) com o eixo de entrada da transmissão.

Estator e Embraiagem

Velocidade de paragem é determinada principalmente pelo design do estator. O estator é o “cérebro” de um conversor de torque porque ele gerencia o fluxo de fluido do rotor para a turbina. Isto é o que faz de um conversor de torque um multiplicador de torque. A saída de torque do motor é multiplicada pelo menos duas vezes, graças ao estator. A maioria dos conversores de torque multiplicam o torque numa relação de 2,5:1 sobre o torque real do motor à velocidade de paralisação. Dentro do estator está a embreagem unidirecional estriada sobre o eixo de apoio do estator da transmissão. A embreagem unidirecional permite que o estator gire em apenas uma direção com o virabrequim do motor e o rotor/conversor do motor. A conversão ou multiplicação do torque acontece na velocidade de parada com o estator parado antes que a turbina comece a se mover. Quando a turbina começa a funcionar com o veículo em movimento, o estator move-se à velocidade da turbina.

Não há magia atrás dos conversores de torque. Abra um como este da TCI Automotive e você pode ver a dinâmica básica de fluidos e propulsão. Os conversores de desempenho do mercado de reposição são todos sobre velocidades de paralisação e construção de fornos que podem levar uma batida.

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É assim que o conversor de torque interage com a sua transmissão C4 ou C6. O fluido sob pressão através do estator aciona a turbina e o eixo de entrada da transmissão. O suporte do estator transporta o conversor de torque e também é parte integrante da bomba frontal da transmissão.

O rotor é basicamente uma bomba movida pelo motor que move o fluido para e através do estator para a turbina de acionamento. Enquanto o rotor receber uma alimentação contínua de fluido, continua a alimentar a turbina.

Impulsor gera fluxo de fluido, que percorre o estator para acionar a turbina. O casco externo do conversor, acionado pelo virabrequim do motor, aciona a bomba frontal da transmissão. A bomba frontal funciona apenas com o motor em funcionamento.

Fluid flui agressivamente através deste estator, multiplicando o torque do seu motor. Quando o estator gira mais lentamente do que o rotor, obtém-se a multiplicação do binário. À medida que o estator alcança a velocidade do veículo, a multiplicação de binário pára.

Embora os conversores de binário tenham a mesma aparência, o que eles fazem pode ser muito diferente, especialmente quando se trata de velocidade de paragem e aceleração. Os conversores de torque de bloqueio, que não são usados no C4 e C6, têm uma embreagem hidráulica embutida que entra em contato com a carcaça para bloqueio direto.

Você pode realmente sentir este processo acontecer enquanto você pisa no gás e sentir o veículo acelerar. Durante a aceleração dura, você pode sentir a multiplicação do torque (estator estacionário ou mais lento que a velocidade da turbina). À medida que o veículo acelera, o estator começa a girar lentamente até a velocidade do virabrequim. Apoie-se no gás e a velocidade do estator fica para trás e a multiplicação do torque entra em jogo, que é quando você sente a aceleração intestinal.

Fluid Flow
Existem dois tipos básicos de fluxo: rotativo (circular) e vórtice (circular redondo-redondo). Quando o rotor e a velocidade da turbina são uniformes, você tem um fluxo rotativo em um círculo ao redor da circunferência do conversor. Se houver uma diferença na velocidade do rotor e da turbina, o fluxo torna-se mais vórtice (tornádico) na natureza.

Como dito anteriormente, o estator é o que ajuda o rotor e a turbina a multiplicar o torque. Durante a aceleração, o estator gira a uma velocidade mais lenta do que o rotor e a turbina, o que direciona o fluxo de fluido de forma mais agressiva contra as pás da turbina. À medida que a velocidade do veículo alcança a velocidade da turbina, o rotor, o estator e a turbina giram todos à mesma velocidade. Sempre que você pisar no gás, a velocidade do estator diminui momentaneamente para ajudar a direcionar o fluido e multiplicar o torque.

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Transmission Rebuilding Company (TRC) reconstrói seus próprios conversores de torque com a mais recente tecnologia e um forte olho na qualidade. Com este corte de concha aberta, você pode ver os internos do conversor de torque.

Este é o rotor do conversor de torque, que impulsiona o fluido sob pressão para acionar a turbina e o eixo de entrada da transmissão.

O estator direciona o fluido sob pressão para a turbina. Pense no estator como um gerenciador de fluido, que multiplica o torque enquanto direciona o fluido para a turbina.

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A embreagem do estator de roletes unidirecionais.

A turbina de acionamento do conversor de torque, que é estriada ao eixo de entrada da transmissão.

Escolhendo um conversor de torque

A maioria dos fabricantes categoriza os conversores de torque por tamanho e velocidade de paralisação. Performance Automatic, por exemplo, facilita a escolha de um conversor de torque para sua aplicação de rua ou corrida porque, em seu site, explica as diferenças. Como o diâmetro de um conversor de torque diminui, a velocidade de parada é maior, e é por isso que os conversores de corrida são geralmente menores que os conversores de rua.

É uma boa idéia discutir suas necessidades e expectativas de desempenho com um profissional de vendas/técnico antes de encomendar um conversor de torque. As casas de fornecimento de peças de transmissão geralmente vendem conversores de torque em estoque com velocidades de 1.500 a 1.900 rpm. Estes conversores são peças fora de estoque que nem sempre são projetadas e construídas para fins de desempenho.

Se você está procurando desempenho, é sábio lidar com empresas de transmissão de desempenho de reposição como Performance Automatic, B&M, e TCI Automotive, cujos produtos estão todos disponíveis na Summit Racing Equipment.

Conversores de torque de alta performance para o mercado de reposição são projetados e construídos para receber punições adicionais, com características como:

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• Balhetas de aço inoxidável para integridade sólida (as aletas de stock são ranhuradas no lugar, mas não soldado)
• Balanceamento dinâmico para altas RPM
• Rolamento de agulhas em vez de arruelas de pressão

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• Estator de serviço pesado e embreagem de arrasto/embreagem de via

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• 400- a 600-rpm-sobre-estoque Velocidade de paragem

Diâmetro do conversor e Velocidade de paragem

Conversores de torque de stock vêm em tamanhos de cerca de 11 a 13 polegadas de diâmetro com velocidades de paragem de cerca de 1,500 a 1.900 rpm. Esta faixa de RPM é onde você quer que um motor de rua comece a aplicar torque. Quando você coloca a transmissão em marcha, um conversor de estoque fornece um suave empurrão enquanto o torque do motor é aplicado ao eixo de entrada da transmissão e à embreagem dianteira. Quando tem uma velocidade de paragem mais elevada, esse empurrão não acontece até o motor estar mais próximo da velocidade de paragem.

Quer uma velocidade de paragem mais elevada num motor de rua quando se espera que a aplicação de potência esteja na gama das 2.400 a 2.600 rpm. Os pilotos de fim-de-semana gostam de ter um conversor de binário de alta instalação que se mantém nesta gama porque é aí que a potência é.

Por exemplo, se tiver uma came quente e um sistema de indução agressivo juntamente com um ralenti aproximado de 1.000 a 1.200 rpm, quer uma velocidade de perda mais elevada para um melhor ralenti do semáforo, maior qualidade de funcionamento e uma aplicação correcta da potência à medida que as RPM aumentam. Você quer que o conversor de torque se fixe (stall) a 2.400 a 2.600 rpm quando o motor começar a fazer potência. Em outras palavras, você quer que o conversor de torque deslize até que as RPM atinjam a faixa de 2.400 a 2.600 rpm.

Utilização Intensa

O tipo de conversor de torque que você escolher depende de como você pretende dirigir o veículo. Os cruzadores de rua não precisam de conversores de torque de alto desempenho e alta instalação. Nem sequer precisam de um conversor de alto desempenho com todas as características acima mencionadas. Se você for correr no sábado à noite, você provavelmente precisará de uma velocidade de parada maior para colocar o seu motor em sua faixa de potência para um holeshot de bolhas e um engate sólido fora da linha.

Motores de estoque normalmente fazem o torque de pico em torno de 2.000 a 3.000 rpm, com pico de potência em torno de 5.500 rpm. Motores de alto desempenho normalmente fazem o torque de pico em torno de 3.500 rpm, com pico de potência rodando em torno de 6.000 a 6.500 rpm. Uma velocidade de perda de 1.500 a 1.900 rpm é perfeita para o uso na rua com um motor suave, porque você quer que o conversor se mantenha no início do aumento de potência do motor.

Motores de alto desempenho começam a fazer potência a uma RPM maior, que é onde você quer que um conversor de torque se mantenha com uma velocidade de perda maior. Se você operar um conversor de alta instalação com um motor de estoque, o escorregamento ocorre até o motor atingir a alta velocidade de paralisação. Isto torna a condução normal difícil. Isto significa que as rotações do seu motor e não começa a transferir potência até a velocidade de perda mais alta ser atingida.

Os conversores de binário mais antigos têm tampões de drenagem para manutenção, necessários a cada 30.000 milhas ou 3 anos. Nunca drenar completamente o conversor de torque, devido ao risco de cavitação da bomba. Tenha cuidado com o alinhamento dos tampões de drenagem com a placa flexível do seu Ford. Tem de se alinhar com um orifício correspondente na placa flexível, ou então acaba por distorcer a placa flexível.

Deslizamento e velocidades de paragem elevadas afectam as mudanças de velocidade. A 5.200 rpm, a velocidade do motor diminui em 3.500 rpm a cada mudança de velocidade. Se o conversor não estiver completamente parado nesse ponto, você perde desempenho, que é desperdiçado por escorregamento. Isto custa-lhe um tempo precioso no quarto de milhas ou no semáforo.

Eficiência do conversor de torque

A performance do conversor de torque não é apenas a velocidade de paragem; é também a firmeza com que um conversor se engata quando pára. Isto é conhecido como um conversor apertado ou solto. Fabricantes de conversores de torque como B&M, TCI Automotive, e Performance Automatic empregam técnicas que tornam os conversores de torque mais eficientes com menos deslizamento. Grande parte da tecnologia geral está enraizada na dinâmica dos fluidos e como os fluidos se comportam sob determinadas condições. O maior fator na construção do conversor é o design do estator, ou seja, a forma e o ângulo da lâmina/finha, que determina a velocidade de perda e o deslizamento. E só este facto ajuda a determinar o seu tempo de 1,5 km e a forma como o seu Ford se comporta em estrada aberta.

TCR testa a pressão de cada conversor de torque que reconstrói.

Escrito por George Reid e republicado com Permissão da CarTech Inc