マニュアルトランスミッションについて読んだことがあれば、エンジンがクラッチを介してトランスミッションに接続されていることをご存知でしょう。この接続がなければ、車はエンジンを停止せずに完全に停止することはできません。しかし、オートマチックトランスミッションを搭載した車 トランスミッションをエンジンから切り離すクラッチはありません。代わりに、彼らはトルクコンバータと呼ばれる素晴らしいデバイスを使用しています 。あまり見えないかもしれませんが、内部で非常に興味深いことが起こっています。
この記事では、オートマチックトランスミッション車にトルクコンバーターが必要な理由、トルクコンバーターの仕組み、およびその長所と短所について説明します。
コンテンツ
マニュアルトランスミッション車と同じように、オートマチックトランスミッションを搭載した車には、トランスミッションのホイールとギアが停止している間にエンジンを回転させる方法が必要です。マニュアルトランスミッション車はクラッチを使用しており、エンジンをトランスミッションから完全に切り離します。オートマチックトランスミッション車はトルクコンバーターを使用しています。
トルクコンバータは、流体継手の一種です。 、これにより、エンジンはトランスミッションとはある程度独立して回転することができます。信号機でアイドリングしているときなど、エンジンの回転が遅い場合、トルクコンバーターを通過するトルクは非常に小さいため、ブレーキペダルを軽く押すだけで車を維持できます。
車が止まっているときにアクセルペダルを踏むと、ブレーキを強く踏んで車が動かないようにする必要があります。これは、ガスを踏むと、エンジンの速度が上がり、より多くの流体がトルクコンバーターに送り込まれ、より多くのトルクがホイールに伝達されるためです。
下の図に示すように、トルクコンバータの非常に強力なハウジング内には4つのコンポーネントがあります。
住宅 トルクコンバーターのはエンジンのフライホイールにボルトで固定されているので、エンジンが作動している速度に関係なく回転します。 フィン トルクコンバーターのポンプを構成するものはハウジングに取り付けられているので、エンジンと同じ速度で回転します。以下の断面図は、すべてがトルクコンバーター内でどのように接続されているかを示しています。
ポンプ トルクコンバーターの中には一種の遠心ポンプがあります。回転すると、洗濯機の回転サイクルが水と衣服を洗濯槽の外側に飛ばすのと同じように、液体が外側に飛ばされます。流体が外側に飛ばされると、真空が発生し、中央でより多くの流体が引き込まれます。
次に、流体はタービンのブレードに入ります。 、トランスミッションに接続されています。タービンはトランスミッションを回転させ、基本的にあなたの車を動かします。下の図で、タービンのブレードが湾曲していることがわかります。これは、外部からタービンに流入する流体は、タービンの中心から流出する前に方向を変える必要があることを意味します。この方向転換です タービンが回転します。
移動するオブジェクトの方向を変更するには、そのオブジェクトに力を加える必要があります。オブジェクトが車であるか流体の滴であるかは関係ありません。そして、オブジェクトを回転させる力を加えるものは何でも、その力を感じなければなりませんが、反対方向です。したがって、タービンによって流体の方向が変わると、流体によってタービンが回転します。
流体は中央でタービンを出て、入ったときとは異なる方向に移動します。上の図の矢印を見ると、流体がタービンを出て、ポンプ（およびエンジン）が回転している方向と反対方向に移動していることがわかります。液体がポンプに当たると、エンジンが遅くなり、電力が無駄になります。これが、トルクコンバーターにステーターがある理由です。 。
次のセクションで固定子を詳しく見ていきます。
ステーターはトルクコンバーターの真ん中にあります。その仕事は、タービンに再び当たる前に、タービンから戻ってくる流体の向きを変えることです。これにより、トルクコンバータの効率が劇的に向上します。
ステーターは、流体の方向をほぼ完全に反転させる非常に攻撃的なブレード設計になっています。一方向クラッチ（ステーター内）は、ステーターをトランスミッションの固定シャフトに接続します（クラッチがステーターを回転させる方向は上の図に示されています）。この配置のため、ステーターは流体と一緒に回転できません。反対方向にのみスピンでき、ステーターブレードに当たると流体の方向が変わります。
車が動いたときに少しトリッキーなことが起こります。ポンプとタービンの両方がほぼ同じ速度で回転している約40mph（64 kph）のポイントがあります（ポンプは常にわずかに速く回転します）。この時点で、流体はタービンから戻り、すでにポンプと同じ方向に移動しているポンプに入るので、ステータは必要ありません。
タービンが流体の方向を変えて後ろに投げ出しても、タービンは一方の方向に回転しているので、流体がもう一方の方向にポンプで送られているよりも速く回転しているため、流体はタービンが回転している方向に移動することになります。 。あなたが時速60マイルで動いているピックアップの後ろに立っていて、時速40マイルでそのピックアップの後ろからボールを投げた場合、ボールは時速20マイルで前進し続けます。これは、タービンで発生することと似ています。流体は一方向に逆流しますが、他の方向から開始するほど速くはありません。
これらの速度では、流体は実際に後方に衝突します。 ステータブレードの側面により、ステータは一方向クラッチでフリーホイールし、流体の移動を妨げません。
エンジンを停止させることなく車を完全に停止させるという非常に重要な仕事に加えて、トルクコンバーターは、停止から加速するときに実際に車により多くのトルクを与えます。最新のトルクコンバーターは、エンジンのトルクを2〜3倍にすることができます。この効果は、エンジンがトランスミッションよりもはるかに速く回転している場合にのみ発生します。
より高速では、トランスミッションはエンジンに追いつき、最終的にはほぼで移動します。 同じ速度。ただし、理想的には、トランスミッションは正確に移動します。 この速度の違いは電力を浪費するため、エンジンと同じ速度です。 。これが、オートマチックトランスミッションを搭載した車がマニュアルトランスミッションを搭載した車よりも燃費が悪くなる理由の一部です。
この影響に対抗するために、一部の車にはロックアップクラッチを備えたトルクコンバーターが搭載されています。 。トルクコンバーターの2つの半分が速度を上げると、このクラッチがそれらを一緒にロックし、滑りをなくし、効率を向上させます。
トルクコンバータと関連トピックの詳細については、次のページのリンクを確認してください。
初版：2000年10月25日