- tor 18 aug 2011, 09:31
#557427
Kopplingen på en manuellt växlad bil, alltså en vanlig lamellkoppling, kan antingen bryta kraftöverföringen mellan motor och växellåda eller koppla in dem. Bättre än direkt drivning genom kopplingen blir det inte. Inkommande moment är då detsamma som utgående, minus någon liten friktionsförlust som vi kan bortse från nu.
Den hydrauliska momentomvandlaren som sitter framför en konventionell automatlåda är både koppling och växellåda. Dess momentöverförande egenskap är beroende av varvtalsskillnaden mellan in- och utgående axlar. När skillnaden är noll överförs inget moment alls. Men så fort det finns en skillnad, överförs ett visst moment. Detta kan steglöst förändras inom ett visst område, beroende på hur stor denna skillnad är, och kan ofta uppgå till två till tre gånger så stort moment ut som in. Priset man får betala för detta är, som vid alla växellådor där momentet ökas, att hastigheten minskas. Momentomvandlaren växlar alltså ner varvtalet, men ökar momentet.
Det är inte denna slirning i sig som är orsaken till förluster i en hydraulisk momentomvandlare. En växellåda utan friktion, om det funnits någon, kan utan vidare växla ner varvtalet tre gånger, och därmed öka momentet med samma faktor, utan att det blir några förluster enbart på grund av momentomvandligen. Men nu finns det lager- och kuggingreppsförluster i en vanlig växellåda, så förluster har man.
I den hydrauliska momentomvandlaren har man förluster på grund av den uppvärmning av oljan som sker, när den viskösa vätskan pumpas ut i ytterkanten av momentomvandlarhuset, tvingas vända tillbaka in till den roterande statorn och där dirigeras om igen för att driva turbinen, som i sin tur driver utgående axeln. Statorn brukar förvisso sluta rotera när bilen kommer över en viss hastighet (vet inte riktigt hur fort i dagens konstruktioner - brukade vara en 60-70 km/h förr i tiden, när jag lärde mig lite om det här), men oljan ska i alla fall byta riktning mellan pump och turbin, och det sker inte gratis.
Hårt (över)belastade momentomvandlare kan göra oljan så het att den förstörs, eller åtminstone blir så tunn att man kan få problem med läckage, som inte finns med en tjockare, kallare olja. Det är därför vissa bilar kräver att man monterar en extra oljekylare om man monterar dragkrok, exempelvis.
Sen är automatlådan mer komplicerad i allmänhet. En fyrstegad låda brukar ha en dubbelplanetväxel, med dubbla sol- och planethjul, kopplade mot ett gemensamt ringhjul. Ska man genom en sån få ut fyra växlar framåt och en bakåt krävs dessutom två bromsar och tre kopplingar, om jag inte minns fel (får nog reserva mig lite för detaljerna här), men som bonus kan man då få lockup på fyrans växel. Dagens sexstegade automatlåda har förstås ännu mer mekanik, med två utväxlingar till och dessutom lockup på alla växlar utom ettan och backen.
Däremot är förmodligen hydrauliken enklare, då den nu styrs med fler elventiler, skulle jag förmoda. Jag har inte tittat inuti någon nyare låda. De gamla lådorna hade en närmast outgrundlig hydraulisk konstruktion som styrde växelvalen i lådan.
Men momentomvandlaren innebär alltså att du vid exempelvis en start med ett tungt släp från en besvärlig plats (mjuk mark, uppför) kan få ut ett moment på ettans växel som motsvarar vad du skulle kunna fått med ett extra krypväxelläge som vore två till tre gånger lägre växlat än den vanliga ettan. Dagens manuella lådor brukar vara olämpligt högt växlade när man ska rangera husvagnar där det är trångt och besvärligt, exempelvis.
Detta innebär också att en automatlåda kan välja en högre mekanisk utväxling vid samma hastighet och belastningsförhållande, då man har möjlighet till en viss utväxling i momentomvandlaren också. Det som ovan kallats slirning.
Anders, XC90 D5 AWD 2019.