डिवाइस और एक आधुनिक टोक़ कनवर्टर के संचालन का सिद्धांत

पहला टॉर्क कन्वर्टर सौ साल से भी पहले दिखाई दिया। कई संशोधनों और सुधारों से गुजरने के बाद, मैकेनिकल इंजीनियरिंग के कई क्षेत्रों में टोक़ के सुचारू संचरण का यह कुशल तरीका आज उपयोग किया जाता है, और मोटर वाहन उद्योग कोई अपवाद नहीं है। ड्राइविंग अब बहुत आसान और अधिक आरामदायक है क्योंकि क्लच पेडल का उपयोग करने की कोई आवश्यकता नहीं है। टोक़ कनवर्टर के संचालन के उपकरण और सिद्धांत, सब कुछ सरल की तरह, बहुत सरल हैं।

की कहानी

पहली बार, दो धुरंधरों के बीच बिना किसी कठोर संबंध के तरल पदार्थ को फिर से प्रवाहित करके टॉर्क को स्थानांतरित करने के सिद्धांत को जर्मन इंजीनियर हरमन फटिंगर ने 1905 में पेटेंट कराया था। इस सिद्धांत के आधार पर काम करने वाले उपकरणों को द्रव युग्मन कहा जाता है। उस समय, जहाज निर्माण के विकास के लिए डिज़ाइनरों को पानी में धीरे-धीरे एक भाप इंजन से विशाल जहाज के प्रोपेलर में टॉर्क ट्रांसफर करने का रास्ता खोजने की आवश्यकता थी। जब कसकर युग्मित किया जाता है, तो पानी स्टार्ट-अप के दौरान ब्लेड के झटके को धीमा कर देता है, जिससे मोटर, शाफ्ट और उनके जोड़ों पर अत्यधिक रिवर्स लोड होता है।

इसके बाद, लंदन बसों और पहले डीजल इंजनों पर आधुनिकीकरण द्रव कपलिंग का उपयोग शुरू किया गया ताकि उनकी सुचारू शुरुआत हो सके। और बाद में भी, द्रव युग्मन ने कार चालकों के लिए जीवन को आसान बना दिया। एक टोक़ कनवर्टर के साथ पहली उत्पादन कार, ओल्द्समोबाइल कस्टम 8 क्रूजर, 1939 में जनरल मोटर्स में असेंबली लाइन को बंद कर दिया।

डिवाइस और ऑपरेशन का सिद्धांत

टॉर्क कन्वर्टर एक टॉरॉइडल शेप का एक बंद चैंबर होता है, जिसके अंदर पंपिंग, रिएक्टर और टरबाइन इम्पेलर्स को एक-दूसरे के करीब रखा जाता है। एक पहिया से दूसरे पहिया में एक सर्कल में घूमने वाले स्वचालित प्रसारण के लिए टोक़ कनवर्टर की आंतरिक मात्रा तरल पदार्थ से भर जाती है। पंप पहिया कनवर्टर आवास में बनाया गया है और सख्ती से क्रैंकशाफ्ट से जुड़ा हुआ है, अर्थात। इंजन की गति के साथ घूमता है। टरबाइन पहिया स्वचालित ट्रांसमिशन के इनपुट शाफ्ट से कठोरता से जुड़ा हुआ है।

उनके बीच रिएक्टर व्हील, या स्टेटर है। रिएक्टर एक फ्रीव्हील क्लच पर लगाया गया है जो इसे केवल एक दिशा में घुमाने की अनुमति देता है। रिएक्टर के ब्लेड में एक विशेष ज्यामिति होती है, जिसके कारण टरबाइन व्हील से पंप व्हील की दिशा में द्रव प्रवाह वापस आता है, जिससे पंप व्हील पर टॉर्क बढ़ता है। यह एक टोक़ कनवर्टर और एक तरल युग्मन के बीच अंतर है। उत्तरार्द्ध में, रिएक्टर अनुपस्थित है, और, तदनुसार, टोक़ में वृद्धि नहीं होती है।

आपरेशन के सिद्धांत टॉर्क कनवर्टर एक रिगिंग कनेक्शन के बिना इंजन से ट्रांसमिशन तक एक रीसर्क्युलेटिंग फ्लुइड फ्लो के जरिए ट्रांसफर पर आधारित होता है।

एक ड्राइविंग प्ररित करनेवाला, इंजन के घूर्णन क्रैंकशाफ्ट से जुड़ा हुआ है, एक द्रव प्रवाह बनाता है जो विरोधी टर्बाइन पहिया के ब्लेड को हिट करता है। द्रव के प्रभाव के तहत, यह गति में सेट होता है और ट्रांसमिशन के इनपुट शाफ्ट को टॉर्क पहुंचाता है।

इंजन की गति में वृद्धि के साथ, प्ररित करनेवाला की रोटेशन की गति बढ़ जाती है, जिससे टरबाइन व्हील को वहन करने वाले द्रव प्रवाह के बल में वृद्धि होती है। इसके अलावा, रिएक्टर के ब्लेड के माध्यम से लौटने वाले तरल को अतिरिक्त त्वरण प्राप्त होता है।

द्रव का प्रवाह प्ररित करनेवाला के रोटेशन की गति के आधार पर रूपांतरित होता है। टरबाइन और पंप पहियों की गति के समीकरण के क्षण में, रिएक्टर तरल के मुक्त संचलन को बाधित करता है और स्थापित फ़्रीव्हील के लिए धन्यवाद को घुमाने लगता है। सभी तीन पहिये एक साथ घूमते हैं, और सिस्टम टॉर्क को बढ़ाए बिना द्रव युग्मन मोड में काम करना शुरू कर देता है। आउटपुट शाफ्ट पर भार में वृद्धि के साथ, टरबाइन व्हील की गति पंपिंग व्हील के सापेक्ष धीमी हो जाती है, रिएक्टर अवरुद्ध हो जाता है और फिर से द्रव प्रवाह को बदलना शुरू कर देता है।

लाभ

1. चिकना आंदोलन और शुरू करना।
2. असमान इंजन ऑपरेशन से ट्रांसमिशन पर कंपन और भार को कम करना।
3. इंजन टॉर्क बढ़ाने की संभावना।
4. रखरखाव (तत्वों के प्रतिस्थापन, आदि) के लिए कोई ज़रूरत नहीं है।

सीमाएं

1. कम दक्षता (हाइड्रोलिक नुकसान और इंजन के साथ कठोर कनेक्शन की अनुपस्थिति के कारण)।
2. द्रव प्रवाह को कम करने के लिए शक्ति और समय की लागत से जुड़े गरीब वाहन की गतिशीलता।
3. उच्च लागत

लॉक मोड

टोक़ कनवर्टर (कम दक्षता और खराब वाहन की गतिशीलता) के मुख्य नुकसान का सामना करने के लिए, एक लॉकिंग तंत्र विकसित किया गया है। इसके संचालन का सिद्धांत क्लासिक क्लच के समान है। तंत्र में एक अवरुद्ध प्लेट शामिल है, जो टरबाइन कंपन स्पंज के स्प्रिंग्स के माध्यम से टरबाइन व्हील से जुड़ा है (और इसलिए गियरबॉक्स के इनपुट शाफ्ट के लिए)। प्लेट की सतह पर घर्षण अस्तर है। ट्रांसमिशन कंट्रोल यूनिट की कमान में, प्लेट को तरल पदार्थ के दबाव से कनवर्टर आवास की आंतरिक सतह के खिलाफ दबाया जाता है। तरल पदार्थ की भागीदारी के बिना टॉर्क को इंजन से सीधे गियरबॉक्स में प्रेषित किया जाना शुरू हो जाता है। इस प्रकार, घाटे में कमी और एक उच्च दक्षता हासिल की जाती है। लॉक को किसी भी गियर में सक्षम किया जा सकता है।

स्लिप मोड

टोक़ कनवर्टर लॉक-अप भी अपूर्ण हो सकता है और तथाकथित "स्लिप मोड" में काम कर सकता है। ब्लॉकिंग प्लेट को पूरी तरह से काम की सतह के खिलाफ नहीं दबाया जाता है, जिससे घर्षण पैड का आंशिक फिसलन होता है। अवरुद्ध प्लेट और परिसंचारी द्रव के माध्यम से टोक़ एक साथ प्रेषित होता है। इस मोड के उपयोग के लिए धन्यवाद, कार के गतिशील गुणों में काफी वृद्धि हुई है, लेकिन एक ही समय में चिकनी आंदोलन बनाए रखा जाता है। इलेक्ट्रॉनिक्स सुनिश्चित करते हैं कि लॉक-अप क्लच त्वरण के दौरान जितनी जल्दी हो सके, और गति कम होने पर यथासंभव देर से विघटित हो।

हालांकि, नियंत्रित स्लिप मोड में क्लच सतहों के घर्षण से जुड़ा एक महत्वपूर्ण दोष है, जो इसके अलावा, गंभीर तापमान प्रभावों के संपर्क में है। पहनने के उत्पादों को तेल में मिलता है, इसके काम करने के गुणों को बिगड़ा। स्लिप मोड कनवर्टर को यथासंभव कुशल बनाने की अनुमति देता है, लेकिन एक ही समय में इसके जीवन को काफी कम कर देता है।