Convertidor de Par

Es un mecanismo que se utiliza en los cambios automáticos en sustitución del embrague, y realiza la conexión entre la caja de cambios y el motor.
En este sistema no existe una uníón mecánica entre el cigüeñal y el eje primario de cambio, sino que se aprovecha la fuerza centrífuga que actúa sobre un fluido (aceite) situado en el interior del convertidor.

Esquema de funcionamiento

El funcionamiento del convertidor de par se puede asemejar al funcionamiento de dos ventiladores enfrentados uno del otro. El primero se encuentra conectado y encendido, mientras que el otro apagado, el movimiento y la fuerza del aire que golpea las aspas del ventilador apagado hacen que este empiece a impulsarse e intentar mantener la velocidad hasta llegar al punto de casi igualar la velocidad del otro ventilador.

Funcionamiento Real

El convertidor se acciona al impulsar el aceite del cárter hacia el impulsor (o bomba)
Y de este el aceite va hacia las aspas internas de la turbina (rodete conducido), girando en el mismo sentido que el impulsor
.

Cuando el aceite sale del impulsor reacciona contra los aspas del estátor aumentando la fuerza de giro (par – motor), cuando el aceite choca con la parte

frontal de las aspas, antes de que la velocidad sea la misma del impulsor; cuando la velocidad de la turbina se va igualando a la del impulsor la fuerza el par- motor va disminuyendo, mientras que el estátor permanece fijo debido al cojinete de un solo sentido que le impide girar en sentido contrario a los rodetes.

Cuando las velocidades del impulsor y la turbina son casi iguales termina la reacción sobre el estátor y éste gira en el mismo sentido que los rodetes(de la turbina), por el motivo que el aceite choca con la parte interna de las aspas, funcionando el conjunto como un embrague hidráulico y con una relación de velocidad y par cercana a 1:1: es decir, el eje conducido unido a la turbina gira a  velocidad muy próxima y con la misma fuerza que el eje motor.

Partes

Al elemento conductor se le llama impulsor o bomba, porque es el que recibe el movimiento del motor, al que está unido, e impulsa el aceite contra el conducido. El elemento conducido se llama turbina, y va acoplada a la caja de cambios.

Pero el convertidor de par incluye un tercer elemento que viene a mejorar las condiciones de funcionamiento en la circulación del aceite, se trata del estátor, dentro delestátor se encuentra uncojinete de un solo sentido, lo que permite que este solo gire en un determinado sentido.

Está montado sobre un mecanismo de rueda libre que le permite desplazarse libremente cuando los elementos del convertidor giran a una velocidad aproximadamente igual.

Partes que forman realmente un convertidor de par que funciona como tal, son las siguientes

aImpulsor

bTurbina

cEstator

dCarcasa giratoria

eSoporte

fEje de salida

Corte de un convertidor de par

El convertidor de par hidrodinámico es una transmisión hidrodinámica adicional al cambio automático. El principio del convertidor de par lo aplicó por vez primera HermannFöttinger, el año 1905, en la construcción naval. Por esa razón, el convertidor de par se designa a menudo como convertidor Föttinger.

Funcionamiento del estátor

Cuando el fluido retorna de la turbina hacia la bomba se encuentra con los álabes del estátor, cuya disposición intenta impulsar el estátor en sentido inverso que la turbina. Como el estátor no puede girar en ese sentido esa fuerza se suma a la provocada por la bomba, incrementando el par transmitido por el convertidor

Curvas de transmisión de par

En la fase de conversión, el convertidor de par transforma la reducción del número de revoluciones en un aumento del par motor. En el momento de arrancar el vehículo, al principio sólo gira el rodete de la bomba (impulsor). La turbina todavía está parada.

La diferencia de número de revoluciones – designada como resbalamiento – es del 100 %

En la medida en que el aceite cede energía cinética al rodete de turbina, disminuye el resbalamiento. El número de revoluciones de la bomba se aproxima al de la turbina. El resbalamiento del convertidor representa el criterio necesario de funcionamiento en la conversión del par motor.
En caso de un resbalamiento elevado, el aumento del par motor es máximo,

es decir, en caso de una gran diferencia de número de revoluciones entre los rodetes de la bomba y de la turbina, la rueda directriz desvía la corriente de aceite. Por tanto, en la fase de conversión, la rueda directriz actúa haciendo aumentar el par motor. Al hacerlo, se apoya en la caja del cambio mediante un piñón libre. En caso de un resbalamiento bajo, por tanto, si los rodetes de la bomba y de la turbina giran aproximadamente al mismo número de revoluciones, la rueda directriz ya no actúa para aumentar el par motor. En tal caso, gracias al piñón libre, ella gira en el mismo sentido que los rodetes de la bomba y de la turbina.

Embrague de anulación del convertidor de par

Cuando se alcanza la fase de embrague, es decir, cuando la relación del par motor es casi  1:1, el convertidor trabaja con pérdidas relativamente elevadas. El rendimiento es, por regla general, de un 85 %; en motores de gran potencia y números de revoluciones elevados, incluso llega a ser de un 97 %.