Vad är en vridmomentomvandlare?

En vridmomentomvandlare är en mekanisk anordning, som huvudsakligen används i bilar, som överför den roterande kraften som genereras av ett fordons motor till transmissionen. Det är en del av familjen av mekanismer som kallas vätskekopplingar, som använder hydraulvätska för att överföra mekanisk kraft. En vridmomentomvandlare är installerad i automatiska växellådor och gör det jobb som en koppling skulle göra i en manuell växellåda, vilket gör att kraften som skapas av motorn kan distribueras till hjulen.

En vridmomentomvandlare består av tre mekaniska delar – en pump, en turbin och en stator. Pumpen är ansluten direkt till motorn och snurrar med samma hastighet som motorn. Inuti pumpen finns många fenor som, när pumpen snurrar, riktar hydraulvätska utåt till turbinen. Turbinen snurrar då i nästan samma hastighet som motorn, men i motsatt riktning. Turbinens snurrande gör att transmissionen roterar och driver hjulen. Hydraulvätskan lämnar turbinen i dess centrum och rör sig i motsatt riktning mot hur den tvingades in av pumpen.

Vid denna tidpunkt vänder statorn, som på liknande sätt är placerad i mitten av omvandlaren, vätskeriktningen en andra gång. Detta ökar avsevärt effektiviteten i den övergripande designen, men sker endast vid relativt låga hastigheter. Beroende på vridmomentomvandlarens exakta specifikationer börjar statorn att frihjula vid en viss hastighet, eftersom pumpen och turbinen börjar röra sig med nästan exakt samma hastighet, och vätskan ändrar inte längre riktning.

En speciell fördel som en vridmomentomvandlare har jämfört med en konventionell vätskekoppling – och det som gör den idealisk för användning i automatiska växellådor – är det faktum att den kan multiplicera mängden vridmoment den genererar när motorn ger mer kraft. Ett verkligt exempel på detta är jämförelsen av det relativt lätta trycket som måste appliceras på en bromspedal för att hålla en bil stillastående på tomgång, jämfört med ökningen av trycket som behövs för att hålla den stilla när gas också appliceras. Vid mycket låga varvtal kan vridmomentet multipliceras två eller tre gånger med en momentomvandlare.

En av de stora nackdelarna med momentomvandlare, i motsats till vanliga vätskekopplingar, är att, med tanke på hur pumpen och turbinen aldrig snurrar med exakt samma hastighet, slösas alltid en del kraft bort. Detta, tillsammans med dess typiskt tyngre vikt, är anledningen till att fordon med manuell växellåda tenderar att få bättre bränslekörning än de med automatisk växellåda.