液力变矩器工作原理

,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,液力变矩器工作原理,成都市技师学院,陈聪,耦合器,两个相互间没有刚性连接的叶轮，同样可以进行能量的传递,发动机曲轴凸缘上装有外壳，,泵轮,与外壳连接（或焊接）在一起，随曲轴一起转动，为液力偶合器的,主动部分,。与泵轮相对安装的,涡轮,，与输出轴连接在一起，为液力变矩器的,从动部分,。,1,、液力耦合器的组成：,泵轮、涡轮,工作原理：,液压油就靠泵轮内产生的,离心力,而冲向涡轮，并在泵轮与涡轮之间作循环流动，于是就将在泵轮内获得的圆周运动的能量传给涡轮，驱动涡轮旋转而输出,耦合器传动特点：,如果不计液力损失，,传给泵轮的输入转矩与涡轮上的输出转矩相等,液力偶合器的,传动效率,为涡轮轴上的输出功率,Pw,与泵轮上的输入功率,Pb,之比用,表示。,Pw,/,Pb,wnw,/,（,bnb,）,因：,b,w,故：,nw,/,nb,=i,式中,:,nb,泵轮转速；,nw,涡轮转速；,i,液力偶合器的传动比，即输出轴转速与输入轴转速之比,液力耦合器优缺点,：,耦合器只能传递扭矩,，但“软连接”给汽车带来多方面的,好处,：,在没有附加其他机械操纵装置的情况下，能够通过它,平稳地切断和接通发动机和驱动轮之间的动力传递，能够很好地适应汽车平稳起步的要求。,“软连接”可以通过液体为介质，,吸收传动系统的冲击和振动,，,延长零部件的寿命和减少噪声,由于液力偶合器不能改变扭矩的大小，结构复杂、,成本高、效率低,，故装有此自动变速器的车在低、高速行驶时，油耗非常大。,缺点：,液力变矩器,组成：,泵轮、涡轮、导轮。,1.,泵轮：泵轮与变矩器壳体连成一体，其内部径向装有许多,扭曲的叶片,，叶片内缘则装有让变速器油液平滑流过的,导环,。变矩器壳体与曲轴后端的飞轮相连接。,2.,涡轮：涡轮上也装有许多叶片。但,涡轮叶片的扭曲方向与泵轮叶片的扭曲方向相反,。涡轮中心有花键孔与变速器输入轴相连。泵轮叶片与涡轮叶片相对安装，中间有,3,4 mm,的间隙。,3.,导轮：导轮位于泵轮与涡轮之间，通过单向离合器安装在与,自动变速器壳体连接的导管轴上,。它也是由许多扭曲叶片组成的，通常由铝合金浇铸而成，其目的是为了,变矩器在某些工况下具有增大扭矩的功能。,单向离合器,常见形式：,（,1,）滚柱斜槽式,（液力变矩器常用）,（,2,）楔块式,（行星齿轮变速器常用）,楔块式,滚柱斜槽式,（,1,）滚柱斜槽式单向离合器,（,2,）楔块式单向离合器,变矩器作用,传递转矩：,发动机的转矩通过液力变矩器的主动元件，再通过,ATF,传给液力变矩器的从动元件，最后传给变速器。,无级变速：,根据工况的不同，液力变矩器可以在一定范围内实现转速和转矩的无级变化。,自动离合,：,液力变矩器由于采用,ATF,传递动力，当踩下制动踏板时，发动机也不会熄火，此时相当于离合器分离；当抬起制动踏板时，汽车可以起步，此时相当于离合器接合。,驱动油泵：,ATF,在工作的时候需要油泵提供一定的压力，而油泵一般是由液力变矩器壳体驱动的,。,变矩器输出扭矩增大的原理,涡流,:,从泵轮涡轮导轮泵轮的液体流动,环流,:,液体绕轴线旋转的流动,变矩器不仅能传递转矩，而且能在泵轮转矩不变的情况下，,随着涡轮的转速,(,反映着汽车行驶速度,),不同而改变涡轮输出的转矩数值,增矩过程：,M,W,=M,b,+M,d,变矩器扭矩的增大值并不是一个恒定的值，扭矩增大值与汽车的速度有关,汽车起步工况,汽车起步前,:,n,w,=0,n,b,0,n,w,Vb,（环流）,M,w,=M,d,+M,b,涡轮转矩,M,w,大于泵轮的转矩,M,b,，即液力变矩器起了增大转矩的作用,当汽车处于,起步状态,，变矩器具有最大的扭矩增大值，通常可达,1,8,2,5,倍,汽车起步后开始加速（起步后的中间状态）,涡轮转速,n,w,从零逐渐增加。速度,v,b,的增加，冲向导轮叶片的液流的绝对速度,vc,将随着逐渐向上倾斜，使导轮上所受转矩值逐渐减小。,当,涡轮和泵轮转速之比达到,0,8,0,85,左右时,：,Md=0,，,Mb=Mw,汽车高速运行,若涡轮转速,nw,继续增大，液流绝对速度,vc,的方向冲击导轮的背面，,导轮转矩方向与泵轮转矩方向相反,Mw=Mb-Md,即变矩器输出转矩反而比输入转矩小。,当,nw=nb,，工作液在循环圆中的流动停止，将不能传递动力。,a,当,n,w,=0,时，,n,b,n,w,，,油液速度流向导轮的正面，,M,d,0,，,M,w,=M,b,+M,d,，可见,M,w,M,b,，起变矩作用。,b,当,n,w,0,时，接近,0.85n,b,转速时,，油液速度与导轮叶片相切，,M,d,=0,，,M,w,=M,b,，为耦合器,(,液力联轴器,),。此转速称为“,耦合工作点,”。,c,当,n,w,n,b,时,，油液速度流向导轮的背面，,M,d,为负值，导轮欲随泵轮同向旋转，导轮对油液的反作用力冲向泵轮正面，故,M,w,=M,b,-M,d,。,d.,当,n,w,=n,b,时，,循环圆内的液体停止流动，停止扭矩的传递。故,n,w,的增大是有限度的，它与,n,b,的比值不可能达到,1,，一般小于,0.9,。,液力变矩器特性,-,变矩器在泵轮转速,n,b,和转矩,M,b,不变的条件下，,涡轮转矩,M,w,随其转速,n,w,变化的规律。,液力变矩器传动比,i-,输出转速与输入转速之比，即,i=n,w,/n,b,1,。最佳。,液力变矩器变矩系数,-,输出转矩,M,w,与转入转矩,M,b,),之比，用,K,表示，即,K=M,w,/M,b,。,液力变矩器特性：,带锁止离合器的液力变矩器,锁止离合器摩擦片、减震弹簧,减振盘：,它与涡轮连接在一起，减振盘上装有减振弹簧，在离合器接合时，可防止产生扭转振动。,锁止离合器压盘：,通过凸起卡在减振盘上，可在,油压的作用下轴向移动。,离合器壳,：它与泵轮连接在一起，前盖上粘有一层,摩擦材料,，以增加离合器接合时的摩擦力。,工作原理,当锁止离合器处于分离状态时，仍具有变矩和偶合两种工作情况；,当锁止离合器处于接合状态时，此时发动机功率经输入轴、液力变矩器壳体和锁止离合器直接传至涡轮输出轴，液力变矩器不起作用，这种工况称为锁止工况。,既利用了液力变矩器在涡轮转速较低时具有的增扭特性，又利用了液力偶合器在涡轮转速较高时所具有的高传动效率的特性。,汽车在变工况下行驶时（如起步、经常加减速），锁止离合器分离，相当于普通液力变矩器；当汽车在稳定工况下,(,达到耦合工况,),行驶时，锁止离合器接合，动力不经液力传动，直接通过机械传动传递，变矩器效率为,1,。,变矩器锁止离合器的主要功能是：,在汽车低速时，利用变矩器低速扭矩增大的特性，提高汽车起步和坏路的加速性；,在高速时，变矩器锁止离合器作用，使液力偶合（,“,软连接,”,）让位于直接的机械传动（,“,硬连接,”,），提高传动效率，降低燃油消耗。,