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1、第二章 液力變矩器的結(jié)構(gòu)原理,主要內(nèi)容： 液力耦合器和液力變矩器的結(jié)構(gòu)和工作原理； 典型液力變矩器的結(jié)構(gòu)和工作原理。,2.1 液力耦合器和液力變矩器,液力耦合器的基本原理 液力耦合器的基本結(jié)構(gòu) 液力耦合器的工作過程 液力耦合器的工作特性,本節(jié)重點內(nèi)容：,一、液力耦合器的基本原理：,1、液力耦合器的基本原理：,2、液力耦合器的結(jié)構(gòu)：,,由兩個基本元件組成：泵輪和渦輪。,泵輪,外殼,導輪,工作液,3、液力耦合器的工作過程：,發(fā)動機帶動泵輪旋轉(zhuǎn)，泵 輪轉(zhuǎn)動把發(fā)動機的機械能轉(zhuǎn)換 成自動變速器油的液體動能。 當自動變速器油高速進入渦輪 時，推動渦輪轉(zhuǎn)動，就又把自 動變速器油的液體動能轉(zhuǎn)換成 機械能，由變

2、速器輸入軸輸出。,自動變速器油的流動形成兩種運動形式：渦流和環(huán)流，這 兩種運動最后以螺旋狀旋轉(zhuǎn)流動方式來傳遞動力。,4、液力耦合器的工作特性：,液力耦合器的傳動效率與轉(zhuǎn)速差關(guān)系。,（1）轉(zhuǎn)速差：為了能形成沿循環(huán)圓的環(huán)流運動，泵輪和渦輪之間必須存在轉(zhuǎn)速差，即nBnW，轉(zhuǎn)速差越大，泵輪外緣處與渦輪外緣處能量差也越大，工作油液傳遞的動力也越大。若泵輪與渦輪兩者轉(zhuǎn)速相等，泵輪外緣處與渦輪外緣處的能量差消失，循環(huán)圓內(nèi)油液的循環(huán)流即停止，液力耦合器就不再有傳遞動力的作用。,（2）傳動效率： 泵輪與渦輪的轉(zhuǎn)速差越大，傳動效率越低；反之則傳動效率高。汽車起步后，隨渦輪轉(zhuǎn)速的增加，其傳動效率提高

3、，轉(zhuǎn)矩減小。,二、液力變矩器：,1、基本結(jié)構(gòu)： 有3個工作輪，即泵輪、渦輪和導輪。,,液力變矩器的結(jié)構(gòu),泵輪,泵輪為主動件，與液力變矩器殼體相連，殼體與發(fā)動機曲軸后端的 驅(qū)動盤相連。,,渦輪,渦輪為從動件，中心有花鍵孔，與變速器花鍵軸相連，一般渦輪葉 片的數(shù)量少于泵輪，可以防止因泵輪與渦輪振動的頻率相同而產(chǎn)生共振。,導輪,位于泵輪與渦輪之間，固定在與自動變速器殼體連接的軸上，可改 變液流方向，是變矩器的反作用力零件，與泵輪和渦輪之間沒有機械連 接。,2、工作原理： 動力傳遞：發(fā)動機帶動泵輪旋轉(zhuǎn)，工作液在泵輪的帶動下以一定 速度沖擊渦輪葉片，使渦輪旋轉(zhuǎn)，再沿渦輪葉片沖向?qū)л啠詈蠓祷乇?輪，形

4、成在液力變矩器環(huán)形腔內(nèi)的循環(huán)運動。,轉(zhuǎn)矩放大：在泵輪與渦輪轉(zhuǎn)速差較大的情況下，從渦輪流出的液 流沖擊導輪正面，由于導輪固定不動，液流對渦輪產(chǎn)生反作用力，所以 此時液流對渦輪的沖擊力矩大于泵輪的輸入力矩。液力變矩器的轉(zhuǎn)矩放 大倍數(shù)一般為2.2左右。,3、工作過程： 起步時：發(fā)動機帶動泵輪旋轉(zhuǎn)，工作液在泵輪的帶動下以一定速 度沖擊渦輪葉片，再沿渦輪葉片沖向?qū)л啠捎趯л喒潭ú粍?，液流對渦輪產(chǎn)生反作用力，所以此時液流對渦輪的沖擊力矩大于泵輪的輸入力矩。 起步后： 隨著渦輪轉(zhuǎn)速的增加，沿著渦輪葉片沖向?qū)л喨~片的液流的方向 逐漸改變，液流對渦輪的反作用力逐漸減小。 渦輪達到一定轉(zhuǎn)速時，液流方向與導輪葉片

5、平行，導輪不起作用， 此時為耦合工況。 渦輪轉(zhuǎn)速進一步增大，液流沖擊導輪葉片背面，使渦輪輸出力矩 小于泵輪輸入力矩。 當渦輪轉(zhuǎn)速增大至與泵輪轉(zhuǎn)速相等時，工作液循環(huán)停止，失去傳 遞動力的能力。,總結(jié)： 可以把液力變矩器的工作過程概括為三個工況：增矩、耦合和減矩。 當渦輪轉(zhuǎn)速低時，液力變矩器實現(xiàn)增矩；當渦輪轉(zhuǎn)速達到一定值時，液 力變矩器實現(xiàn)耦合傳動，即輸出（渦輪）轉(zhuǎn)矩等于輸入（泵輪）轉(zhuǎn)矩； 當渦輪轉(zhuǎn)速高時，液力變矩器減矩傳動，即輸出（渦輪）轉(zhuǎn)矩小于輸入 （泵輪）轉(zhuǎn)矩。,2.2液力變矩器的工作特性,,一、液力變矩器的特性參數(shù)：,1、轉(zhuǎn)速比iWB： nW渦輪轉(zhuǎn)速 nB泵輪轉(zhuǎn)速 2、變矩系

6、數(shù)K： MW渦輪轉(zhuǎn)矩 MB泵輪轉(zhuǎn)矩,3、效率： 4、穿透性： 變矩器和發(fā)動機共同工作時，在油門開度不夠的情況下，變矩器渦輪軸上的載荷變化對泵輪軸力矩和轉(zhuǎn)速影響的性能。 渦輪轉(zhuǎn)速變化，泵輪轉(zhuǎn)矩保持不變，稱為非穿透性。 泵輪轉(zhuǎn)矩隨渦輪轉(zhuǎn)速增大而減小，稱為正穿透性。 泵輪轉(zhuǎn)矩隨渦輪轉(zhuǎn)速增大而增大，稱為反穿透性。 泵輪轉(zhuǎn)矩開始隨渦輪轉(zhuǎn)速增大而增大，隨后隨渦輪轉(zhuǎn)速增大而減 小，稱為混合穿透性。,1、外特性及外特性曲線： 外特性是指泵輪轉(zhuǎn)速不變時，液力元件外特性參數(shù)與渦輪轉(zhuǎn)速的關(guān)系。 渦輪轉(zhuǎn)矩大于等于汽車行駛阻力矩，當行駛阻力矩增大，則渦輪轉(zhuǎn)速減小，而渦輪輸出轉(zhuǎn)矩增大。 當行駛阻力減小，則渦輪

7、轉(zhuǎn)速增大，渦輪輸出轉(zhuǎn)矩減小。 2、原始特性曲線： 泵輪轉(zhuǎn)速不變時，變矩系數(shù)K和效率隨轉(zhuǎn)速比iWB變化的規(guī)律曲線。 當轉(zhuǎn)速比等于0時，變矩系數(shù)等于達到最大值，傳動效率為0，當轉(zhuǎn)速比等于1時，變矩系數(shù)和傳動效率都為0。,二、特性曲線：,主要內(nèi)容： 典型液力變矩器的結(jié)構(gòu)； 帶單向離合器的導輪的結(jié)構(gòu)特點； 鎖上離合器的結(jié)構(gòu)與工作原理。,2.2 典型液力變矩器,由泵輪、渦輪、導輪、單向離合器和鎖止離合器組成。,一、結(jié)構(gòu)：,1、結(jié)構(gòu)特點：導輪不是完全固定不動，而是通過單向離合器支承在導輪固定套上，單向離合器可使導輪單方向運轉(zhuǎn)。,二、帶單向離合器的導輪,疊片彈簧,外圈,滾柱,內(nèi)圈,2、單向離合器的作用：具有

8、單向接合的作用。當渦輪轉(zhuǎn)速較低時， 從渦輪流出的液流沖擊導輪正面，單向離合器處于接合狀態(tài)，導輪固定 不動，對渦輪起增矩作用。當渦輪轉(zhuǎn)速升高到一定值時，從渦輪流出的 液流沖擊導輪背面，單向離合器處于分離狀態(tài)，導輪自由轉(zhuǎn)動，消除了 導輪對渦輪的減矩作用。,3、結(jié)論：帶單向離合器的液力變矩器具有“變矩”和“耦合”兩種 工況，稱為綜合式液力變矩器,三、鎖止離合器：,1、作用：當汽車以中、高速行駛時，將渦輪與泵輪鎖止成一體，使 傳動效率提高。,2、結(jié)構(gòu)：由活塞、扭轉(zhuǎn)減振器和摩擦材料組成。,3、工作原理：當車速較低時，液壓油從右側(cè)油道進入變矩器，活 塞兩端油壓相同，鎖止離合器處于分離狀態(tài)；當汽車在良好的路面上行 駛時，且車速與節(jié)氣門開度符合一定要求時，液壓油從左側(cè)油道流入， 活塞左側(cè)油腔通右側(cè)油道，活塞左側(cè)油壓小于右側(cè)油壓，被壓緊在殼體 上。,