Momentomvandlare – vad är den och hur fungerar den?

Nu när vi har berättat vilka de huvudsakliga växellådorna på marknaden är och vilka egenskaper de har, fortsätter vi med ett av de element som finns i dessa och som har en mycket viktig funktion: momentomvandlaren. Vi ska förklara vad den är och vilken funktion den har i en automatlåda.

Momentomvandlaren är en hydrodynamisk transmission som kopplas till den automatiska växellådan som tillval. Denna mekaniska komponent uppfanns av den tyske ingenjören Hermann Föttinger, som patenterade den 1905. Den användes första gången inom skeppsbyggnad, men momentomvandlaren har naturligtvis även antagits av andra branscher, såsom flygindustrin, industrimaskiner, tåg och fordonsindustrin. Inom bilindustrin, som är den sektor vi behandlar här, introducerades den i början av 1930-talet, när den togs i bruk av bussar och tung maskinutrustning från det engelska företaget med bas i Coventry, Daimler Motor Company.

Som ni ser är det inte en särskilt modern komponent, och under alla dessa år har det funnits tillräckligt med tid att förfina dess funktion. Men det betyder inte att dess komponenter och funktionssätt har förändrats. Momentomvandlaren är en mekanisk komponent som används i automatlådor för att ersätta en annan komponent som inte finns i dessa växellådor, nämligen kopplingen. Den används alltså för att koppla samman växellådan med motorn och därmed för överföringen av motorns vridmoment till växellådan. Momentomvandlaren består av följande delar som gör dess funktion möjlig, där var och en har mycket viktiga uppgifter:

• Momentomvandlarens hus eller pump: Denna del roterar tillsammans med motorn, så dess funktion börjar från det ögonblick då vi startar motorn. Pumpen, även kallad momentomvandlarens hus, består av skovlar som genererar en centrifugalkraft och slungar oljan den innehåller mot turbinen.

• Turbin: Oljan som pumpen slungar träffar de krökta skovlarna som bildar turbinen, vilket i grunden möjliggör fordonets rörelse, eftersom turbinen är direkt kopplad till transmissionen. Turbinens skovlar tar emot oljan från pumpen i riktning motsatt dess rotation, så oljan måste byta riktning, och när den återvänder till pumpen måste den få tillbaka sin rotationsriktning för att inte orsaka alltför stora effektförluster.
• Stator: Statorn är den del som ansvarar för att skicka oljan tillbaka till pumpen genom att ändra flödets riktning, tack vare att den har ett lager som endast tillåter rotation i en enda riktning. På så sätt ändrar oljan riktning precis innan den når pumpen igen, vilket ökar momentomvandlarens verkningsgrad.

• Överbryggningskoppling: Denna del är vanlig i moderna automatlådor och kan koppla ur momentomvandlaren efter behov, eftersom den styrs av fordonets styrenhet. Detta beror på att när växeln är i kopplingsläge, då förhållandet mellan motorns vridmoment är 1:1, arbetar momentomvandlaren med förluster som i starka motorer kan nå upp till 95 %, medan kraftöverföringen aldrig får överskrida 3 % glidning. Den är kopplad till pumpen och pressas mot den av oljan när motorns vridmoment tillförs, så att en stel drivning utan glidning, liknande en vanlig koppling, uppnås.