第二章_液力變矩器結(jié)構(gòu)原理

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(diǎn)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(gè)基本元件組成：泵輪和渦輪。泵輪外殼導(dǎo)輪工作液3、液力耦合器的工作過程： 發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)泵輪旋轉(zhuǎn)，泵輪轉(zhuǎn)動(dòng)把發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成自動(dòng)變速器油的液體動(dòng)能。當(dāng)自動(dòng)變速器油高速進(jìn)入渦輪時(shí)，推動(dòng)渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)，就又把自動(dòng)變速器油的液體動(dòng)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，由變速器輸入軸輸出。

2、自動(dòng)變速器油的流動(dòng)形成兩種運(yùn)動(dòng)形式：渦流和環(huán)流，這兩種運(yùn)動(dòng)最后以螺旋狀旋轉(zhuǎn)流動(dòng)方式來傳遞動(dòng)力。4、液力耦合器的工作特性： 液力耦合器的傳動(dòng)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(yùn)動(dòng)，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(dòng)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(dòng)力的作用。 （2）傳動(dòng)效率： 泵輪與渦輪的轉(zhuǎn)速差越大，傳動(dòng)效率越低；反之則傳動(dòng)效率高。汽車起步后，隨渦輪轉(zhuǎn)速的增加，其傳動(dòng)效率提高，轉(zhuǎn)矩減小。BWnn二、液力變矩器：

3、1、基本結(jié)構(gòu)： 有3個(gè)工作輪，即泵輪、渦輪和導(dǎo)輪。液力變矩器的結(jié)構(gòu)泵輪 泵輪為主動(dòng)件，與液力變矩器殼體相連，殼體與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸后端的驅(qū)動(dòng)盤相連。渦輪 渦輪為從動(dòng)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(dòng)的頻率相同而產(chǎn)生共振。導(dǎo)輪 位于泵輪與渦輪之間，固定在與自動(dòng)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(jī)械連接。 2、工作原理：動(dòng)力傳遞：發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)泵輪旋轉(zhuǎn)，工作液在泵輪的帶動(dòng)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詈蠓祷乇幂?，形成在液力變矩器環(huán)形腔內(nèi)的循環(huán)運(yùn)動(dòng)。渦輪導(dǎo)輪泵輪 轉(zhuǎn)矩放大：在

4、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(dǎo)輪正面，由于導(dǎo)輪固定不動(dòng)，液流對(duì)渦輪產(chǎn)生反作用力，所以此時(shí)液流對(duì)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(shí)：發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)泵輪旋轉(zhuǎn)，工作液在泵輪的帶動(dòng)下以一定速度沖擊渦輪葉片，再沿渦輪葉片沖向?qū)л?，由于?dǎo)輪固定不動(dòng)，液流對(duì)渦輪產(chǎn)生反作用力，所以此時(shí)液流對(duì)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(duì)渦輪的反作用力逐漸減小。 渦輪達(dá)到一定轉(zhuǎn)速時(shí)，液流方向與導(dǎo)輪葉片平行，導(dǎo)輪不起作用，此時(shí)為耦合工況。 渦輪轉(zhuǎn)速進(jìn)一步增大，液流

5、沖擊導(dǎo)輪葉片背面，使渦輪輸出力矩小于泵輪輸入力矩。 當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)速增大至與泵輪轉(zhuǎn)速相等時(shí)，工作液循環(huán)停止，失去傳遞動(dòng)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(gè)工況：增矩、耦合和減矩。當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)速低時(shí)，液力變矩器實(shí)現(xiàn)增矩；當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)速達(dá)到一定值時(shí)，液力變矩器實(shí)現(xiàn)耦合傳動(dòng)，即輸出（渦輪）轉(zhuǎn)矩等于輸入（泵輪）轉(zhuǎn)矩；當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)速高時(shí)，液力變矩器減矩傳動(dòng)，即輸出（渦輪）轉(zhuǎn)矩小于輸入（泵輪）轉(zhuǎn)矩。2.22.2液力變矩器的工作特性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、變矩系數(shù)K： MW渦輪轉(zhuǎn)矩 MB泵輪轉(zhuǎn)矩BWnni BWMMK 3、效率：4、穿透

6、性：變矩器和發(fā)動(dòng)機(jī)共同工作時(shí)，在油門開度不夠的情況下，變矩器渦輪軸上的載荷變化對(duì)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。WBBBWWBWKinMnMNN1、外特性及外特性曲線：外特性是指泵輪轉(zhuǎn)速不變時(shí)，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(dāng)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(dāng)行駛阻力減小，則渦輪轉(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

7、變時(shí)，變矩系數(shù)K和效率隨轉(zhuǎn)速比iWB變化的規(guī)律曲線。當(dāng)轉(zhuǎn)速比等于0時(shí)，變矩系數(shù)等于達(dá)到最大值，傳動(dòng)效率為0，當(dāng)轉(zhuǎn)速比等于1時(shí)，變矩系數(shù)和傳動(dòng)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(dǎo)輪的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)； 鎖上離合器的結(jié)構(gòu)與工作原理。2.2 2.2 典型液力變矩器典型液力變矩器 由泵輪、渦輪、導(dǎo)輪、單向離合器和鎖止離合器組成。一、結(jié)構(gòu)：渦輪泵輪導(dǎo)輪單向離合器渦輪輪轂輸出軸起動(dòng)齒圈伺服油缸導(dǎo)向銷曲軸凸緣油道活塞從動(dòng)盤傳力盤鍵 1、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：導(dǎo)輪不是完全固定不動(dòng)，而是通過單向離合器支承在導(dǎo)輪固定套上，單向離合器可使導(dǎo)輪單方向運(yùn)轉(zhuǎn)。 二、帶單向離合器的導(dǎo)輪疊片彈簧外圈滾柱內(nèi)圈 2、單向離合器的作用：具有單向接合的作用。當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)速較低時(shí)，從渦輪流出的液流沖擊導(dǎo)輪正面，單向離合器處于接合狀態(tài)，導(dǎo)輪固定不動(dòng)，對(duì)渦輪起增矩作用。當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)速升高到一定值時(shí)，從渦輪流出的液流沖擊導(dǎo)輪背面，單向離合器處于分離狀態(tài)，導(dǎo)輪自由轉(zhuǎn)動(dòng)，消除了導(dǎo)輪對(duì)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(dāng)汽車以中、高速行駛時(shí)，將渦輪與泵輪鎖止成一體，使傳動(dòng)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。活塞殼體渦輪輪轂扭轉(zhuǎn)減振器鎖止?fàn)顟B(tài)分離狀態(tài)扭轉(zhuǎn)減振器活塞殼體渦輪輪轂