Hydrodynamický měnič
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/b8/Bauma_2007_ZF_Drehmomentwandler.jpg/220px-Bauma_2007_ZF_Drehmomentwandler.jpg)
Hydrodynamický měnič momentu (zkráceně nazýván Měnič momentu) je zařízení umožňující přenos točivého momentu mezi hřídeli s různými otáčkami. Využívá přitom proudění kapaliny uvnitř měniče, při rozdílu úhlových rychlostí dochází k násobení momentu. Zjednodušením měniče vznikne hydraulická spojka, která není schopná moment zvyšovat.
Vznik a vývoj
Hydrodynamický měnič je vynálezem německého profesora Dr.-Ing. Hermanna Föttingera. Vynález byl patentován 24. června 1905 u císařského patentového úřadu pod č. 221422. Prvně byl "Föttingerův transformátor", jak se tehdy měnič nazýval, použit v roce 1909 na remorkéru "Föttinger Transformator" s pohonem parní turbínou. Druhou lodí s hydrodynamickým měničem byla výletní námořní loď "Königin Luise" spuštěná na vodu 8. května 1913. Tato loď byla o rok později potopena při kladení min u ústí Temže britským křižníkem.
V roce 1930 započala Föttingerova spolupráce s Flugbahn-Gesselschaft na rekonstrukci kolejového zeppelina na pohon s hydrodynamickým přenosem výkonu. Koncem roku 1932 bylo první kolejové vozidlo s hydrodynamickým přenosem výkonu připraveno ke zkouškám. Mezitím, v roce 1931, předvedl Föttinger upravený automobil Mercedes 8/38 opatřený hydrodynamickým měničem. V roce 1936 byly hydrodynamické měniče úspěšně použity na dvou motorových jednotkách Leipzig.
Popis
Momentový měnič násobí kroutící moment motoru a předává vyrovnaný a spojitý výkon na hnací nápravu (nápravy) vozidla. Měnič je složen z následujících čtyř částí:
- Čerpadlo – vstupní prvek poháněný přímo od motoru
- Turbína – výstupní prvek hydraulicky poháněný čerpadlem
- Stator – reakční prvek (násobič momentu)
- Spojka blokování měniče – mechanicky spojuje čerpadlo s turbínou. Není principiálně nutná, jejím účelem je zvýšit účinnost přenosu výkonu a u některých konstrukcí, zejména u drážních vozidel, není použita.
Vnější plášť měniče mívá tvar podobný anuloidu. Je svařen ze dvou polovin. Kliková hřídel motoru je pevně spojena s vnějším pláštěm a lopatky čerpadla jsou k němu zevnitř pevně připevněny, buď přivařeny nebo připájeny. Měnič je nerozebíratelný – po svaření dvou polovin vnějšího pláště nelze ostatní díly (stator, turbínu i blokovací spojku) vyjmout.
Když se čerpadlo otáčí rychleji než turbína a stator je v klidu, dochází v měniči k násobení kroutícího momentu. Jakmile se otáčky turbíny přiblíží otáčkám čerpadla, začne se spolu s turbínou a čerpadlem otáčet stator. Přestane se pak násobit kroutící moment a měnič se chová jako kapalinová spojka. Spojka blokování měniče je umístěna uvnitř měniče a je složena z následujících částí:
- Píst a opěrná deska–poháněné motorem
- Lamela spojky/tlumič (umístěná mezi pístem a opěrnou deskou) – na drážkování turbíny měniče
Spojka blokování měniče/torsní tlumič je spojena nebo rozpojena v závislosti na elektronickém signálu řídící jednotky převodovky (TCM). Při sepnutí spojky blokování měniče dojde k přímému pohonu vstupu převodovky motorem. Eliminuje se tak prokluz měniče a zvyšuje se tak rychlost vozidla při nižší spotřebě paliva. Spojka blokování měniče se rozpojuje při nižších rychlostech nebo když jednotka TCM vyhodnotí podmínky provozu a rozhodne o jejím rozpojení.
Torzní tlumič absorbuje torzní vibrace motoru, aby se tyto nepřenášely dále na ostatní díly převodovky (spojky atd.) anebo na díly připojené k převodovce.
Pro zvýšení celkové účinnosti přenosu výkonu se využívá kombinace obvykle tří měničů v jedné hydrodynamické převodovce. Každý měnič je určen pro jiný rozsah rychlostí, spínání a odpínání se provádí napouštěním a vypouštěním oleje z jednotlivých měničů. Jednodušší, hydromechanická převodovka má pouze jeden měnič pro plynulý rozjezd, další stupně jsou mechanické, kroutící moment neprochází měničem.
Výhody
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e0/Torque-converter-cutbox-model.jpg/220px-Torque-converter-cutbox-model.jpg)
- násobí kroutící moment motoru a zvyšuje tedy stoupavost vozidla
- vozidlo vyvíjí tažnou sílu od nulové rychlosti, aniž by docházelo k mechanickému opotřebení třecí spojky
- odstraňuje přenos rázů a kmitů způsobených motorem do převodového ústrojí
- zmenšuje prokluz kol při prudkém rozjezdu
- nedovoluje zhasnutí motoru při zařazení špatného rychlostního stupně
- má měkký chod – snižuje „cuknutí“ při rychlém puštění spojkového pedálu (např. u automobilů)
- nízká hmotnost a nižší cena ve srovnání s elektrickým přenosem výkonu
Nevýhody
- Nižší účinnost ve srovnání s mechanickým i elektrickým přenosem výkonu
- Velká hmotnost – u automobilů ve srovnání s mechanickým přenosem výkonu
- Vysoká cena
- Velké rozměry – u automobilů ve srovnání s mechanickým přenosem výkonu
- Převodovky vybavené hydrodynamickým měničem momentu musí mít rovněž neustále poháněné čerpadlo oleje, což způsobuje další ztráty.
- 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.
Související články
- Hydrodynamická převodovka
- Hydraulický přenos výkonu
- Hydraulická spojka
- Automatická převodovka
- Parkovací západka
- Hermann Föttinger
Externí odkazy
Obrázky, zvuky či videa k tématu Hydrodynamický měnič na Wikimedia Commons
- (anglicky) Popis a animace měniče momentu
- (anglicky) Animace činnosti měniče momentu
- (německy) Stránky věnované H. Föttingerovi
![]() | Tento článek je příliš stručný nebo postrádá důležité informace. Pomozte Wikipedii tím, že jej vhodně rozšíříte. Nevkládejte však bez oprávnění cizí texty. |