토크컨버터
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자동변속기에서 쓰이는 장치로 엔진과 유성기어 사이에서 유체클러치로 동력을 전달하는 장치이다.
자동차의 주행저항에 따라 자동적, 연속적으로 구동력을 변화 시킬 수 있으며 기관의 회전력을 변속기로 원활하게 전달한다든지, 회전력을 변화 시키거나 그것을 전달할때 충격 및 크랭크축의 비틀림을 완화 시키는 기능도 가지고 있다.
구조는 두대의 선풍기가 마주 보면서 하나의 선풍기가 바람을 만들면 맞은편 선풍기가 이 바람을 맞고 따라서 도는 현상을 이용 한 것이다. 여기서 엔진의 플라이휠과 기계적으로 물려서 돌아가는 부분을 펌프 임펠러(pump impeller)라고 하는데 이것에 의해서 기계쩍 에너지를 오일의 운동 에너지로 변환 시켜서 터빈 러너(turbine runner)를 돌게 만들고 다시 기계적 에너지로 변환 시켜서 변속기 입력축으로 동력을 전달하게 된다. 즉 펌프 임펠러가 바람을 만들어 내는 선풍기라면 터빈 러너는 이에 따라 도는 선풍기라고 보면 된다.
또한 이 사이에 있는 부품을 스테이터(stator)라고 하는데 이는 한쪽 방향으로 만 회전하는 일방향 클러치(one way clutch)를 통해 하우징에 지지 되어있기 때문에 한방향에만 회전이 가능하고 반대방향에는 회전을 못한다. 그리고 스테이터의 역할은 터빈러너로 부터 되돌아오는 오일 회전 방향을 펌프 임펠러와 같도록 변경해 주는 것이며 오일 에너지는 펌프 임펠러를 회전 시키는 기관의 동력을 보조 시키고 터빈 러너를 회전시키는 오일의 힘을 증가 시켜서 엔진으로부터 오는 동력과 함께 토크가 증가한다.
원리를 요약하자면 유체의 흐름이 펌프->터빈->스테이터->펌프 로 반복되는데 토크컨버터에서 펌프와 터빈은 서로 어긋나서 회전을 하기 때문이다. 즉, 동일한 속도로 회전하지 않고 터빈이 펌프보다 약간 늦게 회전 할 뿐. 옆에서 보면 펌프->터빈->스테이터 로 유체의 흐름이 지속 되는걸 볼 수 있다.
자동차에서는 대부분 3요소 1단 2상형을 사용하며 단수가 높을 수록 더 큰 회전력 비율을 얻게 된다. 예를 들면 1단 토크컨버터로 얻을 수 있는 토크 비율이 4,효율은 80% 정도로 이보다 더 높은 90%를 유지할려면 회전력 비율을 2.0~2.5로 해야한다. 단 단수가 높은것(회전력 비율은 4~6 정도)은 주로 건설기계에 쓰인다.