Рабочий зазор

Иногда недооцененный, и часто пропущенный, но очень важный!

"Рабочий зазор" - это пространство между насосным и турбинными колесами в собранном гидротрансформаторе.

 

 

                                                                                                               Рисунок 1 

С точки зрения гидравлики, это расстояние, которое масло проходит от выхода из лопастей насосного колеса, до входа в лопасти турбинного колеса. Некоторые мастера по ремонту гидротрансформаторов применяют термин "рабочий зазор" неправильно. Они используют его, когда говорят о зазоре между установленными внутри компонентами трансформатора. Правильное определение для зазора между собранными компонентами – внутренний зазор. В идеале, гидротрансформатор работал бы с максимальной эффективностью, если бы турбинное и насосное колеса находились как можно ближе друг к другу без соприкосновения. В действительности ничто не является абсолютно ровным и точным, поэтому некоторый дополнительный зазор необходим для предотвращения контакта между движущимися частями. Этот дополнительный зазор также создают для некоторой расчётной неэффективности, которая позволяет трансмиссии оставаться на передаче без остановки двигателя, когда машина стоит. Трансформаторы диаметром от 255 мм до 300 мм будут работать эффективно с рабочим зазором 2,0..2,5 мм. Большие по размерам трансформаторы требуют немного большего зазора для предотвращения соприкосновения его частей. Минимизация рабочего зазора гидротрансформатора является эффективным методом снижения оборотов при stall-тесте и увеличения эффективности на трансформаторах, соединенных с дизельными и низкооборотистыми бензиновыми силовыми установками. Этот метод использовался на Cummins Diesel Converters в течении многих лет. Увеличение рабочего зазора до значений больших, чемпредусмотренно конструкцией, приведет к противоположному эффекту. Это повысит stall-обороты и уменьшит эффективность трансформатора. Увеличение рабочего зазора является наименее желаемым методом повышения stall-оборотов. В статье Myth Busters Part №3 журнала Transmission Digest, опубликованной в июле 2007 года, было показано, какиемалые изменения в величине stall-оборотов и большие изменения в выделяемом тепле произошли в трансформаторе Chrysler 518 тестируемой машины при увеличении рабочего зазора с 2,0 мм до 4,1 мм. Увеличение рабочего зазора было единственным изменением, сделанным для машины и трансмиссии, перегреваемых в течение двух с половиной минуттеста. Чем больше зазор между насосным колесом и турбиной, тем больше отклоняется поток масла, и тем больше выделяется тепла.

Изменение угла наклона лопаток насосного колеса или реактора является гораздо более эффективным методом повышения величины stall-оборотов. Повышение stall-оборотовявляется важным условием правильной работы для трансформаторов, соединенных смодифицированными двигателями, которые имеют улучшенные рабочие характеристики.

Существуют некоторые очень наглядные и некоторые менее наглядные побочные результаты наличия слишком большого рабочего зазора.

Один очень наглядный пример.

Гонщик переходил из класса "ex pro stock car" в класс "super pro car". Он  использовал двигатель Big Block Ford объемом 540 кубических дециметров (1,4 литра) с трансмиссиейPowerglide и 200-мм трансформатором. Трансмиссия была оборудована тремя температурными зондами, соединенными с цифровым индикатором. Один зонд был в поддоне, другой находился в контуре охлаждения, в месте, где масло выходило из трансмиссии, и третий был в трубопроводе, по которому масло возвращается обратно из радиатора. Температурный зонд в том месте, где масло выходило из трансмиссии, являлся первым участком, который проходило масло после того как оно покидало трансформатор. На старте этот зонд уже считывал температуру в 88°C. К концу четверти мили, температура была равной 153°C. Гонщику не требовалось смотреть на показываемую температуру, для того чтобы понять, что у него есть проблемы, т.к. краска на трансформаторе к концу первого круга уже выглядела жжёной. К третьему кругу температура доходила до 177°C и трансформатор начинал выходить из строя. Трансформатор был возвращен в магазин, где он был куплен, и хозяин магазина настаивал на том, что гидротрансформатор был изготовлен должным образом, а гонщик, должно быть, плохо обращался с ним. После следующих нескольких недель гонщик заменил радиатор и даже полностью поменял трансмиссию, но всегда получал тот же результат. Трансмиссия все время перегревалась, и трансформатор выдерживал только 3 или 4 круга. В конечном счете, гонщик заменил гидротрансформатор и проблема исчезла. Сравнивая два трансформатора, единственным существенным отличием был рабочий зазор. Трансформатор, который работал успешно, имел рабочий зазор 2,3-2,5 мм, а проблемный трансформатор имел рабочий зазор, превышающий 4,1 мм.

Различия в характеристиках трансформаторов были впечатляющими. E.T.-показатель изменился от 8,58 секунд до 8,40 секунд с новым трансформатором. "60' times"- показатель изменился от 1,234 секунд до 1,185 секунд и скорость изменилась от 255,9 км/час до 259,1 км/час. К финишной линии температура на новом трансформаторе была примерно на 55-70 градусов ниже, чем на старом. Тем не менее, самым большим изменением было то, что гонщик делал 125 кругов между чистками трансформатора. Новый трансформатор никогда не отказывал и выглядел так хорошо к моменту очистки, что гонщик стал делать до 215 кругов к данному моменту.

Менее наглядный пример

Мастер по ремонту гидротрансформаторов начал замечать, что один из его трансформаторов Ford стал возвращаться чаще обычного. У вынимаемого из возвращавшихся трансформаторовбакалитового подшипника скольжения поверхность выглядела как черный мрамор. Жидкость в трансформаторе пахла как трансмиссионное масло с вязкостью 90 и краска на трансформаторе была жженой, так что мастер знал, что трансформаторы перегревались. В начале он возложил вину на клиентов, но слишком многие имели такую же проблему. С одной стороны, трансформаторы возвращались с подгорелой краской, но при этом сами еще не были разрушены. Когда в мастерской трансформатор разрезали и открыли, единственной необычной вещью, которую они обнаружили, было маленькое вздутие на боку бакелитового подшипника скольжения.

Хозяин мастерской решил, что бакелитовые подшипники скольжения не выдерживали нагрева и они и послужили причиной выхода из строя трансформаторов. Единственным слабым местом в его теории было то, что его друг (также мастер по ремонту гидротрансформаторов)использовал такой же бакелитовый подшипник скольжения и не имел никаких проблем.Первый мастер попросил своего друга проверить его процедуру ремонта, для того что бы точно определить, что он делает неправильно. Друг обнаружил, что трансформатор имеет слишком большой рабочий зазор и объяснил, что  чрезмерный рабочий зазор, вероятно, и вызвал перегрев трансформатора. Вначале хозяин мастерской подумал, что его друг говорит о внутреннем зазоре гидротрансформатора. Когда друг объяснил, что он подразумевает под “рабочим зазором",  первый мастер сказал, что в его 30 с лишним лет практики ремонта гидротрансформаторов он никогда не контролировал рабочий зазор и не верил, что это могло вызвать проблемы. Он неохотно согласился контролировать и регулировать рабочий зазор своих трансформаторов в течении короткого периода времени. С этих пор частота возвратов трансформаторов Ford вернулась к нормальной, и пара других проблем, которые раньше не распознавались, также исчезли. Контроль и регулировка рабочего зазора гидротрансформаторов стали важной частью его ремонтного процесса.

К вашему сведению

Бакелитовый подшипник скольжения (Рисунок 2) находился в отремонтированном трансформаторе G.M., который имел малый пробег и был возвращен производителю из-за проблем, связанных с трансмиссией. Выпуклость на боку бакелитового подшипника скольжения была результатом рабочего зазора в 6,2 мм. Данный трансформатор отказал преждевременно из-за неправильного рабочего зазора.

 

                                                  

 

                                                                  Рисунок 2

 

 

 Контроль рабочего зазора

 Положите насосное колесо на плоскую поверхность и поместите турбинное колесо вместе со ступицей прямо наверх насосного колеса, так чтобы лопасти соприкасались. В этом положении зазор между насосным и турбинным колесами отсутствует. Замерьте расстояние от верха ступицы турбины до плоской поверхности и запишите результат вашего замера (Рисунок 3). Теперь снимите турбину с насосного колеса и поместите реактор и все упорные компоненты в насосное колесо, затем турбинное колесо. Насосное колесо и турбина теперь разделены реактором и упорными подшипниками. Еще раз измерьте расстояние от верха ступицы турбины до плоской поверхности. Разница между двумя замерами равна рабочему зазору.