Näin toimii momentinmuunnin

Momentinmuunnin on automaattivaihteistoon kuuluva osa, ja se on kytkimen paikalla moottorin ja vaihteiston välillä. Momuja ei käytetä manuaalisissa vaihteistoissa, mutta automaattisessa voisi olla esimerkiksi kaksoiskytkin, tai vaihteisto voisi olla constantly variable.

momu-osat-kaikkiNykyaikainen momentinmuunnin koostuu viidestä osasta. Etukansi on pultattu moottorin vauhtipyörään ja pyörii sen mukana. Etukannessa on kiinni takakansi, ja takakannessa on siivekkeet. Takakansikin pyörii moottorin mukana, koska se on kiinni etukannessa.

Etukannen sisällä siitä irrallaan on turbiini. Turbiinissa on siivekkeet. Turbiinin ja etukannen seinän välissä on lukkokytkin.

Viides osa on turbiinin ja takakannen väliin sijoittuva staattori. Se pyörii irrallaan muista momentinmuuntimen osista. Siitä lähtee kiinteä akseli automaattivaihteiston öljypumppuun, ja akselin sisällä on pienempi akseli. Se taas kulkee turbiinista vaihteistoon ja on vaihteiston pääakseli. Toisin sanoen turbiini on lopulta osa, joka pyörittää vaihteistoa.

Momentinmuuntimen hienous onkin nimenomaan ratkaisussa, jolla moottori saadaan pyörittämään turbiinia. Koska moottori jo kiinteästi pyörittää takakantta, pitää siis takakannen ja turbiinin välissä saada voima kulkemaan. Voimaapa kuljettaa öljy, tuo sitkeä ja luikas neste. Kyllä – luikas, ei liukas.

Jo kaksi momentinmuuntimen viidestä osasta saa öljyn siirtämään voimaa ja periaatteessa auton liikkumaan. Kun moottori pyörittää takakantta, sen siivekkeet lennättävät öljyä pyörimisliikkeeseen. Öljy törmää vastapuolella olevan turbiinin siivekkeisiin ja saa turbiinin pyörimään. Samalla turbiinin siivekkeet lennättävät öljyn takaisin kohti takakantta.

EricTheCarGuy on keksinyt, että ilmiön voi havainnollistaa kotona asettamalla kaksi tuuletinta vastakkain. Vaikka vain toisen tuulettimen kytkee virtalähteeseen ja laittaa pyörimään, alkaa toinenkin tuuletin pyöriä.

Tosin toinen tuuletin ei pyöri yhtä nopeasti. Samoin ei pyöri turbiini kovin tehokkaasti eikä yhtä nopeasti kuin takakansi. Se on ongelmallista silloin, kun auto on paikallaan ja sen massa vastustaa liikkeelle lähtemistä. Kuvitelkaa nyt jonkin 2-tonnisen pick-upin saaminen liikkeelle lennättämällä öljyä yhdessä sen voimansiirron kohdassa oleviin siivekkeisiin. Puhumattakaan 25-tonnisesta kuorma-autosta.

momu-staattorin-periaateTästä syystä takakannen ja turbiinin välissä on staattori. Staattorissa on yksisuuntainen kytkin, joka estää staattoria pyörimästä toiseen suuntaan. Tällöin se ei alakaan pyöriä öljyn törmätessä siihen vaan muuttaa öljyn suuntaa. Öljyn palatessa takaisin takakannen siivekkeisiin sen suunta on sama kuin takakannen, ja tällöin öljy pyörittää takakantta yhä voimakkaammin. Vääntö kasvaa, ja auto lähtee liikkeelle.

Toisaalta auton lähdettyä liikkeelle staattori alkaa pyöriä öljyn mukana, jolloin se ei turhaan vastusta öljyn virtausta momussa.

Kun autolla on useita kymmeniä kilometrejä tunnissa nopeutta, momentinmuuntimessa alkaa esiintyä energian katoa. Turbiini ei pyöri yhtä nopeasti kuin moottorin pyörittämä takakansi, ja liikettä muuttuu lämmöksi. Momun ylikuumeneminenkin voisi olla jo uhkana. Tästä syystä etukannen ja turbiinin välissä on lukkokytkin. Öljyn paineen ollessa riittävän korkea se lukitsee kytkimen etukantta vasten. Tällöin sekä etu- ja takakansi että turbiini pyörivät yhtenä kokonaisuutena, jolloin momu on huomattavasti tehokkaampi.

90-lukulaisen opetusvideon piirteitä vahvasti henkivän englanninkielisen videon avulla voi vielä tarkastella momentinmuuntimen sijaintia voimansiirrossa sekä toimintaa:

Lisäksi olen aikaisemmassa kirjoituksessa käsitellyt momentinmuuntimen kestävyyttä, ja Wildtrakin jälkiarviossa kiroan nestekytkimen vaikutusta polttoaineen kulutukseen.

Ylimmäisen kuvan omistaa Markus Schweiss ja kuvaa saa käyttää lisenssin CC BY-SA 3.0 mukaan.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.