Cómo funcionan los convertidores de par

Ilustración antigua de la caja de cambios de transmisión del adaptador. ilbusca / Getty Images

Si ha leído acerca de las transmisiones manuales, sabrá que un motor está conectado a una transmisión por medio de un embrague. Sin esta conexión, un automóvil no podría detenerse por completo sin apagar el motor. Pero los coches con transmisión automática No tienen embrague que desconecte la transmisión del motor. En su lugar, utilizan un dispositivo asombroso llamado Convertidor de par. Puede que no parezca mucho, pero hay algunas cosas muy interesantes que suceden dentro.

- En este artículo, aprenderemos por qué los automóviles con transmisión automática necesitan un convertidor de par, cómo funciona un convertidor de par y cuáles son algunos de sus beneficios y deficiencias..

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Contenido

1. Los basicos
2. Dentro de un convertidor de par
3. El estator
4. Beneficios y puntos débiles

El convertidor de par está situado entre el motor y la transmisión..

Al igual que los automóviles con transmisión manual, los automóviles con transmisión automática necesitan una forma de dejar que el motor gire mientras las ruedas y los engranajes de la transmisión se detienen. Los automóviles con transmisión manual usan un embrague, que desconecta completamente el motor de la transmisión. Los coches de transmisión automática utilizan un convertidor de par.

Un convertidor de par es un tipo de acoplamiento fluido, lo que permite que el motor gire de forma algo independiente de la transmisión. Si el motor gira lentamente, como cuando el automóvil está al ralentí en un semáforo, la cantidad de par que pasa a través del convertidor de par es muy pequeña, por lo que mantener el automóvil quieto solo requiere una ligera presión en el pedal del freno.

Si pisara el acelerador mientras el automóvil está parado, tendría que presionar más fuerte el freno para evitar que el automóvil se mueva. Esto se debe a que cuando pisa el acelerador, el motor acelera y bombea más líquido al convertidor de par, lo que hace que se transmita más par a las ruedas..

Las partes de un convertidor de par (de izquierda a derecha): turbina, estator, bomba

Como se muestra en la figura siguiente, hay cuatro componentes dentro de la carcasa muy resistente del convertidor de par:

• Bomba
• Turbina
• Estator
• Fluido de transmisión

los alojamiento del convertidor de par está atornillado al volante del motor, por lo que gira a cualquier velocidad a la que esté funcionando el motor. los aletas que componen la bomba del convertidor de par están unidas a la carcasa, por lo que también giran a la misma velocidad que el motor. El siguiente corte muestra cómo todo está conectado dentro del convertidor de par.

Cómo se conectan las partes del convertidor de par a la transmisión y al motor

los bomba dentro de un convertidor de par hay un tipo de bomba centrífuga. A medida que gira, el líquido se arroja al exterior, de la misma manera que el ciclo de centrifugado de una lavadora arroja agua y ropa al exterior de la tina de lavado. A medida que se arroja líquido al exterior, se crea un vacío que atrae más líquido en el centro..

La sección de la bomba del convertidor de par se adjunta a la carcasa.

A continuación, el líquido entra en las hojas del turbina, que está conectado a la transmisión. La turbina hace que la transmisión gire, lo que básicamente mueve su automóvil. Puede ver en el gráfico de abajo que las palas de la turbina están curvadas. Esto significa que el fluido, que ingresa a la turbina desde el exterior, tiene que cambiar de dirección antes de salir por el centro de la turbina. Es esto cambio direccional que hace girar la turbina.

La turbina del convertidor de par: observe la estría en el medio. Aquí es donde se conecta a la transmisión..

Para cambiar la dirección de un objeto en movimiento, debe aplicar una fuerza a ese objeto; no importa si el objeto es un automóvil o una gota de líquido. Y cualquier cosa que aplique la fuerza que hace que el objeto gire también debe sentir esa fuerza, pero en la dirección opuesta. Entonces, como la turbina hace que el fluido cambie de dirección, el fluido hace que la turbina gire.

El fluido sale de la turbina por el centro, moviéndose en una dirección diferente a cuando entró. Si observa las flechas en la figura anterior, puede ver que el fluido sale de la turbina moviéndose en dirección opuesta a la dirección en la que están girando la bomba (y el motor). Si se permitiera que el líquido golpeara la bomba, reduciría la velocidad del motor, desperdiciando energía. Es por eso que un convertidor de par tiene un estator.

Echaremos un vistazo más de cerca al estator en la siguiente sección..

El estator envía el fluido que regresa de la turbina a la bomba. Esto mejora la eficiencia del convertidor de par. Observe la ranura, que está conectada a un embrague unidireccional dentro del estator..

El estator reside en el centro mismo del convertidor de par. Su función es redirigir el fluido que regresa de la turbina antes de que vuelva a golpear la bomba. Esto aumenta drásticamente la eficiencia del convertidor de par..

El estator tiene un diseño de pala muy agresivo que invierte casi por completo la dirección del fluido. Un embrague unidireccional (dentro del estator) conecta el estator a un eje fijo en la transmisión (la dirección en la que el embrague permite que el estator gire se indica en la figura anterior). Debido a esta disposición, el estator no puede girar con el fluido; solo puede girar en la dirección opuesta, lo que obliga al fluido a cambiar de dirección cuando golpea las palas del estator..

Algo un poco complicado sucede cuando el automóvil se pone en movimiento. Hay un punto, alrededor de 64 kph (40 mph), en el que tanto la bomba como la turbina giran casi a la misma velocidad (la bomba siempre gira un poco más rápido). En este punto, el fluido regresa de la turbina, ingresando a la bomba ya moviéndose en la misma dirección que la bomba, por lo que no se necesita el estator..

A pesar de que la turbina cambia la dirección del fluido y lo arroja por la parte trasera, el fluido todavía termina moviéndose en la dirección en la que gira la turbina porque la turbina gira más rápido en una dirección que el fluido que se bombea en la otra dirección. . Si estuviera parado en la parte trasera de una camioneta que se mueve a 60 mph, y lanza una pelota por la parte trasera de esa camioneta a 40 mph, la pelota seguirá avanzando a 20 mph. Esto es similar a lo que sucede en la turbina: el fluido sale por la parte de atrás en una dirección, pero no tan rápido como al principio en la otra dirección..

A estas velocidades, el fluido realmente golpea el espalda lados de las palas del estator, lo que hace que el estator gire libremente en su embrague unidireccional para que no obstaculice el movimiento del fluido a través de él.

Además de la tarea muy importante de permitir que su automóvil se detenga por completo sin detener el motor, el convertidor de par en realidad le da a su automóvil más par cuando acelera fuera de una parada. Los convertidores de par modernos pueden multiplicar el par del motor de dos a tres veces. Este efecto solo ocurre cuando el motor gira mucho más rápido que la transmisión..

A velocidades más altas, la transmisión se pone al día con el motor y finalmente se mueve a casi la misma velocidad. Idealmente, sin embargo, la transmisión se movería a exactamente la misma velocidad que el motor, porque esta diferencia de velocidad desperdicia poder. Esta es parte de la razón por la que los automóviles con transmisión automática obtienen un menor rendimiento de combustible que los automóviles con transmisión manual..

Para contrarrestar este efecto, algunos automóviles tienen un convertidor de par con un embrague de bloqueo. Cuando las dos mitades del convertidor de par se aceleran, este embrague las bloquea, eliminando el deslizamiento y mejorando la eficiencia..

Para obtener más información sobre convertidores de par y temas relacionados, consulte los enlaces en la página siguiente..

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