2.2 Гідромуфта

Гідромуфта (рис. 2.1, а) має насосне колесо 1, 4 турбінне колесо 7, 14, вал насосного колеса 2, вал 12 турбінного колеса, діафрагмовими поріг 3, корпус 5 і 6.

Насосне і турбінне колеса виготовляють у вигляді штампованих півкілець. Лопатки в насосному і турбінному колесах найчастіше розташовують радіально по їх внутрішньої поверхні. Гідромуфта в розібраному вигляді має: насосне колесо 1, турбінне колесо 2 (рис. 2.1, б), кожух 3.

Рисунок 2.1 – Гідромуфта

Гідромуфти забезпечені радіальними лопатками (рис. 2.2, а), нахиленими назад (рис. 2.2, б), і лопатками, нахиленими вперед (рис. 1.2, в). Нахил лопаток має кут 45° до площини меридіонального перетину. При ковзанні S=3% гідромуфта з лопатками, нахиленими вперед під кутом 45°, передає момент в 2,5 рази більший, ніж гідромуфта з радіальними лопатками, а гідромуфта з лопатками, нахиленими назад, передає момент на 5% менший, ніж гідромуфта з радіальними лопатками.

Рисунок 2.2 – Гідромуфта з радіальними лопатками

Зазвичай число лопаток у насосному колесі не повинно дорівнювати числу лопаток в турбінному колесі, щоб усунути їх вібрацію при роботі гідромуфти.

Наприклад, гідромуфта автомобіля ГАЗ-12 в насосному колесі має 48 лопаток, а в турбінному – 44 лопатки. Корпус гідромуфти має дві штампованих частині корпусу 5 і 6 см (рис. 2.1, а), які з’єднуються болтами або зварюванням.

Діафрагмовий поріг 3 встановлений між фланцем веденого вала 12 і чашею турбінного колеса 14.

Діафрагмовий поріг 3 призначений для зменшення переданого на ведучий вал крутного моменту. При русі рідини в насосному і турбінному колесах циркуляційний потік зустрічає відбивач, який збільшує гідравлічні опори і викликає тим самим втрату частини енергії, що і призводить до зниження величини переданого крутного моменту. Зменшення обертального моменту необхідно під час стоянки автомобіля з включеною передачею і при двигуні, що працює на холостому ходу, а також для повної зупинки автомобіля. Якщо ж двигун працює на збільшеній частоті обертання (наприклад, при русі машини), то рухомий потік рідини, завдяки дії відцентрових сил , віджимається від діафрагмового порога, обтікаючи його, тобто не викликаючи втрати енергії.

Для запобігання витоку рідини гідромуфта має торцеве ущільнення (рис. 2.1 , а ), що складається з кільця ущільнювача 10, 13, затискної пружини 11, сталевого кільця 8 і гофрованого циліндра 9.

Вал насосного колеса і вал турбінного колеса не з’єднані між собою, і між їхніми торцями є зазор. Енергія від валу насосного колеса до валу турбінного колеса передається через робочу рідину, якою заповнюють внутрішні порожнини гідромуфти.

При обертанні насосного колеса від валу двигуна рідина забирається ним як колесом відцентрового насоса з турбінного колеса на менших радіусах і викидається на великих радіусах.

Потік робочої рідини, проходячи через насосне колесо, піддається закручування, що збільшує момент кількості руху робочої рідини. На закручування потоку робочої рідини витрачається весь момент двигуна. При проходженні рідини через турбінне колесо потік рідини розкручується, впливаючи на лопатки турбінного колеса і долаючи момент опору споживача енергії. Таким чином, придбана робочою рідиною в насосному колесі енергія передається лопатками турбінного колеса, змушуючи обертатися останнє.

З турбінного колеса рідина знову надходить у насосне колесо. Замкнутий рух рідини в колесах гідромуфти називають колом циркуляції. Внутрішнє кільце гідромуфти називають тором, так як це вихровий кільце має форму пологого тороїда. Тор може бути металевий і повітряний.

Порожній тороїд обертається з невеликою швидкістю циркуляції навколо своєї кільцевої осі, крім того, він обертається навколо центральної осі тороїда, тобто навколо осі валів гідромуфти.

За останній час конструктори автомобілів створили гідромуфти без металевого тора і з кращими показниками роботи, так як тор погіршує показники зовнішньої характеристики. У гідромуфти, наприклад, тор зменшує ККД, знижує величину переданого крутного моменту.