液力變矩器的結(jié)構(gòu)與工作原理

1、液力變矩器的結(jié)構(gòu)與工作原理液力變矩器的結(jié)構(gòu)與工作原理6T40E自動變速器程汪波程汪波浙江交通技師學(xué)院浙江交通技師學(xué)院液力變矩器作用液力變矩器作用液力變矩器組成液力變矩器組成液力變矩器原理液力變矩器原理液力變矩器的工作過程液力變矩器的工作過程學(xué)學(xué) 習(xí)習(xí) 內(nèi)內(nèi) 容容 液力變矩器原理、鎖止離合器工作過程液力變矩器原理、鎖止離合器工作過程1、液力變矩器作用、液力變矩器作用 傳遞轉(zhuǎn)矩：傳遞轉(zhuǎn)矩：發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩 液力變矩器的主動元件 ATF 傳給液力變矩器的從動元件 傳給變速器。 無級變速：無級變速：根據(jù)不同的工況在一定范圍內(nèi)實現(xiàn)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的無級變化。 自動離合：自動離合：液力變矩器采用ATF傳遞動力，當(dāng)踩

2、下制動踏板時，發(fā)動機不會熄火，此時相當(dāng)于離合器分離；當(dāng)抬起制動踏板時，汽車可以起步，此時相當(dāng)于離合器接合。 驅(qū)動油泵：驅(qū)動油泵：ATF在工作的時候需要油泵提供一定的壓力，而油泵一般是由液力變矩器殼體驅(qū)動的。 以液體（以液體（ATFATF）作為介質(zhì)，傳遞和增大來自發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩。）作為介質(zhì)，傳遞和增大來自發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩。2、液力變矩器組成、液力變矩器組成液力變矩器的組成部件：液力變矩器的組成部件：泵輪（泵輪（b)b)、渦輪、渦輪(w)(w)、導(dǎo)輪、導(dǎo)輪(d) (d) 、單、單 向離合器、鎖止離合器向離合器、鎖止離合器2.1 2.1 泵輪泵輪 變矩器的動力輸入元件變矩器的動力輸入元件, ,與變矩器的外

3、殼作為一個整體與變矩器的外殼作為一個整體固定在曲軸飛輪上、在泵輪內(nèi)部沿其徑向裝有許多具有一固定在曲軸飛輪上、在泵輪內(nèi)部沿其徑向裝有許多具有一定曲率的葉片、并且在許多葉片內(nèi)緣裝有一個導(dǎo)環(huán)。導(dǎo)環(huán)定曲率的葉片、并且在許多葉片內(nèi)緣裝有一個導(dǎo)環(huán)。導(dǎo)環(huán)的作用主要是讓變速器油液平滑順暢流動的作用主要是讓變速器油液平滑順暢流動。發(fā)動機機械能發(fā)動機機械能 液體能量液體能量導(dǎo)環(huán)導(dǎo)環(huán)泵輪泵輪葉片葉片渦輪轂渦輪轂2.2 2.2 渦輪渦輪導(dǎo)環(huán)導(dǎo)環(huán)花鍵花鍵葉片葉片將液體能量將液體能量 渦輪軸上機械能渦輪軸上機械能 變矩器的動力輸出元件變矩器的動力輸出元件, ,渦輪上也裝有與泵輪結(jié)構(gòu)一樣的渦輪上也裝有與泵輪結(jié)構(gòu)一樣的許多葉

4、片及導(dǎo)環(huán)。渦輪與泵輪的葉片相對安置，中間有許多葉片及導(dǎo)環(huán)。渦輪與泵輪的葉片相對安置，中間有3 34mm4mm的間隙。但渦輪葉片的扭曲方向與泵輪葉片的扭曲的方的間隙。但渦輪葉片的扭曲方向與泵輪葉片的扭曲的方向相反。渦輪中心有花鍵孔與變速器輸入軸花鍵配合。向相反。渦輪中心有花鍵孔與變速器輸入軸花鍵配合。2.3 2.3 導(dǎo)輪導(dǎo)輪 導(dǎo)輪導(dǎo)輪位于泵輪與渦輪之間，通過單向離合器安裝在與變速器位于泵輪與渦輪之間，通過單向離合器安裝在與變速器殼體連接的導(dǎo)輪軸上。導(dǎo)輪上也安裝有許多具有一定曲率、一殼體連接的導(dǎo)輪軸上。導(dǎo)輪上也安裝有許多具有一定曲率、一定方向的葉片。導(dǎo)輪的內(nèi)孔定方向的葉片。導(dǎo)輪的內(nèi)孔裝有單向離合器

5、，其外環(huán)裝有單向離合器，其外環(huán)與導(dǎo)輪的與導(dǎo)輪的內(nèi)孔緊密配合、內(nèi)環(huán)與導(dǎo)輪軸用內(nèi)孔緊密配合、內(nèi)環(huán)與導(dǎo)輪軸用花鍵配合，一個方向工作。花鍵配合，一個方向工作。 內(nèi)圈內(nèi)圈葉片葉片花鍵轂花鍵轂單向離合器單向離合器改變液流的流動方向，起到增改變液流的流動方向，起到增扭作用。扭作用。2.4 2.4 鎖止離合器鎖止離合器變矩器鎖止離合器的主要功能是：變矩器鎖止離合器的主要功能是： 在汽車低速時，利用變矩器低速扭矩增大的特性，提在汽車低速時，利用變矩器低速扭矩增大的特性，提高汽車起步和壞路的通過性；高汽車起步和壞路的通過性； 在高速時，變矩器鎖止離合器作用，使其處于直接的在高速時，變矩器鎖止離合器作用，使其處于直

6、接的機械傳動，提高傳動效率，降低燃油消耗機械傳動，提高傳動效率，降低燃油消耗。 轉(zhuǎn)速差轉(zhuǎn)速差 液力損失液力損失傳動效傳動效率低率低 自動變速自動變速器電腦根據(jù)車速、節(jié)氣門開度、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、變速器器電腦根據(jù)車速、節(jié)氣門開度、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、變速器液壓油溫度、操縱手柄位置、控制模式等因素，按照設(shè)定的鎖止液壓油溫度、操縱手柄位置、控制模式等因素，按照設(shè)定的鎖止控制程序向鎖止電磁閥發(fā)出控制信號，操縱鎖止控制閥，以改變控制程序向鎖止電磁閥發(fā)出控制信號，操縱鎖止控制閥，以改變鎖止離合器壓盤兩側(cè)的油壓，從而控制鎖止離合器的鎖止離合器壓盤兩側(cè)的油壓，從而控制鎖止離合器的工作。工作。A AB BA AB B作用：單

7、向鎖止導(dǎo)輪，使導(dǎo)輪只能按與泵輪旋轉(zhuǎn)方作用：單向鎖止導(dǎo)輪，使導(dǎo)輪只能按與泵輪旋轉(zhuǎn)方向相同的方向轉(zhuǎn)動。向相同的方向轉(zhuǎn)動。2.5 2.5 單向離合器單向離合器 發(fā)動機運轉(zhuǎn)時帶動液力變矩器的殼體和泵輪一同旋轉(zhuǎn)，發(fā)動機運轉(zhuǎn)時帶動液力變矩器的殼體和泵輪一同旋轉(zhuǎn)，泵輪內(nèi)的工作油在離心力的作用下，由泵輪葉片外緣沖向渦泵輪內(nèi)的工作油在離心力的作用下，由泵輪葉片外緣沖向渦輪，并沿渦輪葉片流向?qū)л?，再?jīng)導(dǎo)輪葉片流回泵輪葉片內(nèi)輪，并沿渦輪葉片流向?qū)л啠俳?jīng)導(dǎo)輪葉片流回泵輪葉片內(nèi)緣，形成循環(huán)的工作油。緣，形成循環(huán)的工作油。 在液體循環(huán)流動過程中，導(dǎo)輪給渦輪一個反作用力矩，在液體循環(huán)流動過程中，導(dǎo)輪給渦輪一個反作用力矩，

8、從而使渦輪輸出力矩不同于泵輪輸入力矩，具有從而使渦輪輸出力矩不同于泵輪輸入力矩，具有“變矩變矩”功能。功能。 泵輪渦輪導(dǎo)輪3、液力變矩器工作原理、液力變矩器工作原理導(dǎo)輪的作用：改變渦輪的導(dǎo)輪的作用：改變渦輪的輸出力矩。輸出力矩。4 4、液力、液力變矩器的工作過程變矩器的工作過程渦流渦流: : 從泵輪從泵輪渦輪渦輪導(dǎo)輪導(dǎo)輪泵輪的液體流動泵輪的液體流動 環(huán)流環(huán)流: 液體繞軸線旋轉(zhuǎn)的流動液體繞軸線旋轉(zhuǎn)的流動 變矩器的液流方向是由渦流和環(huán)流合成的變矩器的液流方向是由渦流和環(huán)流合成的渦流渦流 液力液力變矩器不僅能傳遞轉(zhuǎn)矩，而且能在泵輪轉(zhuǎn)矩不變的情變矩器不僅能傳遞轉(zhuǎn)矩，而且能在泵輪轉(zhuǎn)矩不變的情況下，隨著渦

9、輪的轉(zhuǎn)速況下，隨著渦輪的轉(zhuǎn)速( (反映著汽車行駛速度反映著汽車行駛速度) )不同而改變渦不同而改變渦輪輸出的轉(zhuǎn)矩數(shù)值。輪輸出的轉(zhuǎn)矩數(shù)值。 增矩過程：增矩過程：MW=MW=MB+MDMB+MD 變矩器扭矩的增大值并不是變矩器扭矩的增大值并不是一個恒定的值，扭矩增大值與一個恒定的值，扭矩增大值與汽車的速度有關(guān)汽車的速度有關(guān) 。汽車起步前汽車起步前: : 渦輪渦輪nw=0nw=0、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)矩MwMw大于泵輪的轉(zhuǎn)矩大于泵輪的轉(zhuǎn)矩MbMb，即液力變矩器起了，即液力變矩器起了增大轉(zhuǎn)矩的作用增大轉(zhuǎn)矩的作用。 Mw=Md+MbMw=Md+Mb汽車起步后開始加速汽車起步后開始加速 : : 渦輪轉(zhuǎn)速渦輪轉(zhuǎn)速nwn

10、w從零逐漸增加，當(dāng)渦輪和泵輪轉(zhuǎn)速之比達到從零逐漸增加，當(dāng)渦輪和泵輪轉(zhuǎn)速之比達到0 08 80 08585左右時左右時。 Md=0Md=0、 Mb=MwMb=Mw汽車高速運行汽車高速運行 : : 渦輪轉(zhuǎn)速渦輪轉(zhuǎn)速nwnw繼續(xù)增大，液流沖擊導(dǎo)輪的背面，導(dǎo)輪轉(zhuǎn)矩方繼續(xù)增大，液流沖擊導(dǎo)輪的背面，導(dǎo)輪轉(zhuǎn)矩方向與泵輪轉(zhuǎn)矩方向相反，即變矩器輸出轉(zhuǎn)矩反而比輸入轉(zhuǎn)矩向與泵輪轉(zhuǎn)矩方向相反，即變矩器輸出轉(zhuǎn)矩反而比輸入轉(zhuǎn)矩小小。 Mw=Mb-Md Mw=Mb-Md 低速變矩低速變矩泵輪傳遞給液體的扭矩泵輪傳遞給液體的扭矩= =發(fā)動機扭矩發(fā)動機扭矩+ +導(dǎo)導(dǎo)輪反射的輪反射的液流扭矩液流扭矩當(dāng)發(fā)動機低速當(dāng)發(fā)動機低速運轉(zhuǎn)時

11、，運轉(zhuǎn)時，泵輪和泵輪和渦輪的渦輪的轉(zhuǎn)速差較大時轉(zhuǎn)速差較大時：液流打：液流打到導(dǎo)輪葉片的正面，促使到導(dǎo)輪葉片的正面，促使導(dǎo)輪導(dǎo)輪反方向反方向轉(zhuǎn)動，由于轉(zhuǎn)動，由于單向離合器單向離合器作用作用，導(dǎo)輪被鎖止，液流導(dǎo)輪被鎖止，液流便按便按導(dǎo)輪葉片的方向而改變自己的導(dǎo)輪葉片的方向而改變自己的運動方向，運動方向，反射的反射的液流液流，沖擊，沖擊到泵輪的背面。其沖擊方向與到泵輪的背面。其沖擊方向與旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)方向相同方向相同, ,此時此時從導(dǎo)輪從導(dǎo)輪反反射的扭矩與發(fā)動機射的扭矩與發(fā)動機輸入的扭矩輸入的扭矩共同驅(qū)動泵輪、對泵輪起到增共同驅(qū)動泵輪、對泵輪起到增扭作用。呈現(xiàn)變矩特性。扭作用。呈現(xiàn)變矩特性。高速偶合高速偶合當(dāng)當(dāng)發(fā)動機高速運轉(zhuǎn)時發(fā)動機高速運轉(zhuǎn)時，泵，泵輪的輪的轉(zhuǎn)速接近渦輪轉(zhuǎn)速接近渦輪的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速時，從時，從渦輪的內(nèi)緣返渦輪的內(nèi)緣返出的出的液流將會液流將會打到導(dǎo)輪打到導(dǎo)輪葉片的葉片的反面。促使反面。促使導(dǎo)輪按導(dǎo)輪按泵輪