典型變矩器的工作原理與常見(jiàn)故障

1、典型變矩器的工作原理與常見(jiàn)故障（一）液力變矩器的結(jié)構(gòu)液力變矩器以液體作為介質(zhì)，傳遞和增大來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩液力變矩器由可轉(zhuǎn)動(dòng)的泵輪和渦輪，以及固定不動(dòng)的導(dǎo)輪三元件構(gòu)成。常見(jiàn)的兩級(jí)三元件綜合式液力變矩器由泵輪總成、渦輪總成、導(dǎo)輪總成、閉鎖離合器總成和后蓋組成。各件用鋁合金精密鑄造或用鋼板沖壓焊接而成。泵輪與變矩器殼成一體。用螺栓固定在飛輪上，渦輪通過(guò)從動(dòng)軸與傳動(dòng)系各件相連。所有工作輪在裝配后，形成斷面為循環(huán)圓的環(huán)狀體。（二）液力變矩器的工作原理 液力變矩器工作原理可以用兩臺(tái)電風(fēng)扇作形象描述，兩風(fēng)扇對(duì)置，一臺(tái)通電轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的氣流可吹動(dòng)不通電的風(fēng)扇，如果給其添加一個(gè)管道這就成了液力偶合器，它能傳軸，并

2、不增扭。變矩器工作時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng) 泵輪轉(zhuǎn)動(dòng)，葉輪帶動(dòng)液流沖向渦輪，從而驅(qū)動(dòng)渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)，剛起動(dòng)時(shí)扭矩最大，此時(shí)沖擊力為F1,沖到渦輪的液流驅(qū)動(dòng)渦輪后，由于葉片形狀，沖向?qū)л啠鴮?dǎo)輪不動(dòng)，沖擊導(dǎo)輪的液流受到阻礙，可使渦輪受到反作用力F2,由于F1、F2都作用于渦輪，所以使渦輪所受扭矩得到增大。渦輪轉(zhuǎn)速升高后，液流變向會(huì)沖擊導(dǎo)輪葉背，而失去增扭，并有一定阻力。所以現(xiàn)在所用導(dǎo)輪都使用單向離合器，使去沖擊葉背時(shí)，導(dǎo)輪轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，使其繼續(xù)增扭。導(dǎo)輪下端裝有單向離合器，可增大其變扭范圍。以液體為工作介質(zhì)的一種非剛性扭矩變換器，是液力傳動(dòng)的型式之一。液力變矩器，它有一個(gè)密閉工作腔，液體在腔內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，其中泵輪

3、、渦輪和導(dǎo)輪分別與輸入軸、輸出軸和殼體相聯(lián)。動(dòng)力機(jī)帶動(dòng)輸入軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，液體從離心式泵輪流出，順次經(jīng)過(guò)渦輪、導(dǎo)輪再返回泵輪，周而復(fù)始地循環(huán)流動(dòng)。泵輪將輸入軸的機(jī)械能傳遞給液體。高速液體推動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)，將能量傳給輸出軸。液力變矩器靠液體與葉片相互作用產(chǎn)生動(dòng)量矩的變化來(lái)傳遞扭矩。液力變矩器不同于液力耦合器的主要特征是它具有固定的導(dǎo)輪。導(dǎo)輪對(duì)液體的導(dǎo)流作用使液力變矩器的輸出扭矩可高于或低于輸入扭矩，因而稱為變矩器。輸出扭矩與輸入扭矩的比值稱變矩系數(shù)，輸出轉(zhuǎn)速為零時(shí)的零速變矩系數(shù)通常約26。變矩系數(shù)隨輸出轉(zhuǎn)速的上升而下降。液力變矩器的輸入軸與輸出軸間靠液體了解，工作構(gòu)件間沒(méi)有剛性聯(lián)接。液力變矩器的特點(diǎn)是：能

4、消除沖擊和振動(dòng),過(guò)載保護(hù)性能和起動(dòng)性能好;輸出軸的轉(zhuǎn)速可大于或小于輸入軸的轉(zhuǎn)速，兩軸的轉(zhuǎn)速差隨傳遞扭矩的大小而不同;有良好的自動(dòng)變速性能,載荷增大時(shí)輸出轉(zhuǎn)速自動(dòng)下降,反之自動(dòng)上升;保證動(dòng)力機(jī)有穩(wěn)定的工作區(qū)，載荷的瞬態(tài)變化基本不會(huì)反映到動(dòng)力機(jī)上。液力變矩器在額定工況附近效率較高，最高效率為8592。葉輪是液力變矩器的核心。它的型式和布置位置以及葉片的形狀，對(duì)變矩器的性能有決定作用。有的液力變矩器有兩個(gè)以上的渦輪、導(dǎo)輪或泵輪，借以獲得不同的性能。最常見(jiàn)的是正轉(zhuǎn)、單級(jí)液力變矩器。兼有變矩器和耦合器性能特點(diǎn)的稱為綜合式液力變矩器，例如導(dǎo)輪可以固定、也可以隨泵輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)的液力變矩器。為使液力變矩器正常工

5、作，避免產(chǎn)生氣蝕和保證散熱，需要有一定供油壓力的輔助供油系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)。原理：液力變矩器是以液體為工作解質(zhì)的扭矩變換器，通過(guò)導(dǎo)輪對(duì)液流的作用，使液力變矩器的輸出扭矩與輸入扭矩不相等，在輸出軸轉(zhuǎn)速不高時(shí)，輸出扭矩大于輸入扭矩。三、液力變矩器的特性液力變矩器的特性可用幾個(gè)外界負(fù)荷有關(guān)的特性參數(shù)或特性曲線來(lái)評(píng)價(jià)。描述液力變矩器的特性參數(shù)主要有轉(zhuǎn)數(shù)比、泵輪轉(zhuǎn)矩系數(shù)、變矩系數(shù)、效率和穿透性等。描述液力變矩器的特性曲線主要有外特性曲線、原始特性曲線和輸入性曲線等。 變扭器組成有泵輪，渦輪，導(dǎo)輪，鎖止離合器和蓋總成，原理就是一個(gè)風(fēng)扇吹另一個(gè)風(fēng)扇，只是吹的是油變扭器有以下幾種工況：1.Stall，泵輪轉(zhuǎn)，渦輪

6、不轉(zhuǎn)，車(chē)子不動(dòng)2.增扭工況，降速增扭，相當(dāng)于一個(gè)效率很低的減速變速箱。輸入速度大于輸出速度，輸出扭矩大于輸入扭矩，效率從0到變扭器標(biāo)稱效率。3.耦合工況，扭比到達(dá)1.0后進(jìn)入耦合工況，此時(shí)的效率為變扭器標(biāo)稱效率4.鎖止工況，鎖止離合器工作，效率接近1四、變距器的主要作用：1.輔助起步2.緩沖變速箱和發(fā)動(dòng)機(jī)速度差3.緩沖震動(dòng)和沖擊，提高舒適性導(dǎo)輪通過(guò)單向離合器與變速箱殼體固定連接。泵輪與后蓋焊接成一個(gè)整體里面充滿了傳動(dòng)油，并與發(fā)動(dòng)機(jī)連接，起主動(dòng)作用。渦輪與變速箱輸入軸連接，起動(dòng)力輸出作用。變矩器工作時(shí)，泵輪在發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下將傳動(dòng)油沖入渦輪，從而帶動(dòng)渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力由發(fā)動(dòng)機(jī)向傳動(dòng)系統(tǒng)的傳遞。導(dǎo)輪

7、總成中，如果單向離合器工作，液力變矩器則起變矩器作用，從而增加扭矩的輸出；如果單向離合器不工作，此時(shí)變矩器起到了偶合器的作用。液力變矩器的外殼通過(guò)螺栓固定到發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪上，這樣液力變矩器的轉(zhuǎn)速將始終等于發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。 在液力變矩器中，泵的翼片與外殼相連，因此其轉(zhuǎn)速與發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速相同。液力變矩器的零件如何連接到變速器和發(fā)動(dòng)機(jī)，液力變矩器內(nèi)的泵是一種離心泵。 當(dāng)它旋轉(zhuǎn)時(shí)，油液將被甩到外面，就像洗衣機(jī)將水和衣物甩到洗滌缸外圍一樣。 由于油液被甩到外面，因此中心區(qū)域會(huì)形成真空，進(jìn)而吸入更多的油液。液力變矩器的泵部分與外殼相連。油液進(jìn)入渦輪的葉片，而渦輪又與變速器相連。 這樣，渦輪使變速器旋轉(zhuǎn)，而變速器

8、驅(qū)動(dòng)您的汽車(chē)。渦輪葉片是彎曲的。 這意味著，從外部進(jìn)入渦輪的油液在從渦輪中心出來(lái)之前必須改變方向。 正是這種方向的改變導(dǎo)致了渦輪旋轉(zhuǎn)。液力變矩器渦輪：請(qǐng)注意中間的齒槽。這是它與變速器的連接點(diǎn)。若要改變一個(gè)移動(dòng)物體的方向，必須在該物體上施加一個(gè)作用力。不管這個(gè)物體是一輛汽車(chē)還是一滴油。 另一方面，對(duì)于導(dǎo)致物體改變方向的力，無(wú)論施力方為何物，它都必然會(huì)受到此力的反作用力。 因此，在渦輪使油液改變方向的同時(shí)，油液也導(dǎo)致渦輪旋轉(zhuǎn)。油液從渦輪中央流出，移動(dòng)方向不同于它進(jìn)入時(shí)的方向。這樣可以看到從渦輪流出油液的移動(dòng)方向與泵的旋轉(zhuǎn)方向相反。 如果允許油液撞擊泵，則會(huì)降低發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而造成動(dòng)力的浪費(fèi)。 液

9、力變矩器中設(shè)有定子的原因就在于此。定子將從渦輪返回的油液送到泵中。 這樣可以提高液力變矩器的工作效率。 請(qǐng)注意其中的齒槽，它連接到定子內(nèi)部的一個(gè)單向離合器。位于液力變矩器的正中間， 其作用是迫使從渦輪返回的液流再次到達(dá)油泵之前改變方向。 這樣可極大地提高液力變矩器的效率。五、變矩器故障原因分析自動(dòng)變速箱液力變矩器常見(jiàn)故障診斷與維修1液力變矩器內(nèi)支撐導(dǎo)輪的單向離合器打滑（1）故障現(xiàn)象當(dāng)車(chē)輛出現(xiàn)在3050kmh以下加速不良，車(chē)速上升緩慢，過(guò)了低速區(qū)后加速良好的故障時(shí)，很可能是液力變矩器內(nèi)支撐導(dǎo)輪的單向離合器打滑。（2）故障診斷方法發(fā)動(dòng)機(jī)熱機(jī)后，將4個(gè)車(chē)輪用三角木或磚頭塞住，拉緊駐車(chē)制動(dòng)器，踩住腳制

10、動(dòng)踏板，用眼睛盯住發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表，將油門(mén)完全踩到底，如發(fā)動(dòng)機(jī)的失速轉(zhuǎn)速明顯低于規(guī)定值，說(shuō)明液力變矩器內(nèi)支撐導(dǎo)輪的單向離合器打滑。（3）故障分析變矩器低速增扭，靠的是導(dǎo)輪改變液流方向，變矩器內(nèi)支撐導(dǎo)輪的單向離合器打滑后，導(dǎo)輪沒(méi)有了單向離合器的支撐，在增扭工況時(shí)無(wú)法改變液流的方向。這樣經(jīng)導(dǎo)輪返回的液流流向和泵輪旋轉(zhuǎn)方向相反，發(fā)動(dòng)機(jī)需克服反向液流帶來(lái)的附加載荷，于是液力變矩器變成了液力偶合器，低速增扭變成了低速降扭，所以汽車(chē)在低速區(qū)加速不良。（4）維修方法更換液力變矩器總成或用車(chē)床剖開(kāi)液力變矩器，然后更換導(dǎo)輪和單向離合器即可排除故障。2液力變矩器內(nèi)支撐導(dǎo)輪的單向離合器卡滯（1）故障現(xiàn)象汽車(chē)起動(dòng)和中低速

11、行駛正常，但沒(méi)有高速，溫和踩油門(mén)最高車(chē)速只有8090kmh左右；加大節(jié)氣門(mén)開(kāi)度，最高車(chē)速也只有110120kmh左右。（2）故障診斷方法支撐導(dǎo)輪的單向離合器卡滯時(shí)，在感覺(jué)上有一點(diǎn)像發(fā)動(dòng)機(jī)排氣不暢，但發(fā)動(dòng)機(jī)排氣不暢時(shí)冷車(chē)起動(dòng)困難。打開(kāi)空氣濾清器上蓋，拆下濾芯，發(fā)動(dòng)機(jī)急加速時(shí)此處能看見(jiàn)廢氣返流，而支撐導(dǎo)輪的單向離合器卡滯，不會(huì)導(dǎo)致廢氣返流。從油液顏色看一切正常，用故障診斷儀也找不到故障，發(fā)動(dòng)機(jī)失速轉(zhuǎn)速正常。（3）維修方法更換液力變矩器總成或用車(chē)床剖開(kāi)液力變矩器，然后更換導(dǎo)輪和單向離合器即可排除故障。六、變矩器油溫升高的常見(jiàn)故障液力變矩器根據(jù)負(fù)荷的變化將發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械能進(jìn)行扭矩轉(zhuǎn)換后傳給變速箱。由于轉(zhuǎn)

12、換過(guò)程中的能量損失，引起變矩器循環(huán)油溫度升高，當(dāng)溫度升高太快且超過(guò)一定的極限后，就會(huì)產(chǎn)生氣泡和氧化沉淀，使傳動(dòng)油粘度下降，起不到潤(rùn)滑作用。同時(shí)造成橡膠油封破壞，產(chǎn)生泄漏等，致使變矩器工作特性變壞。而造成油溫升高過(guò)快最根本的原因是變矩器傳動(dòng)油循環(huán)流量不足或散熱系統(tǒng)有故障。如果讀過(guò)有關(guān)手動(dòng)變速器的知識(shí)，您會(huì)了解到發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)離合器連接到變速器。 如果沒(méi)有這個(gè)連接，汽車(chē)在不熄滅發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下將無(wú)法完全停下來(lái)。 但是，帶有自動(dòng)變速器的汽車(chē)沒(méi)有離合器，而是使用一種叫做液力變矩器的神奇裝置，便可以使發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器分離 。 它的外觀并沒(méi)有什么特別之處，但其內(nèi)部的工作機(jī)理卻非常有趣。我們將了解配備自動(dòng)變速器的汽車(chē)為何需要液力變矩器、液力變矩器的工作原理及其優(yōu)點(diǎn)與不足。正如采用手動(dòng)變速器的汽車(chē)一樣，配備自動(dòng)變速器的汽車(chē)也需要通過(guò)某種方式，讓發(fā)動(dòng)機(jī)能在車(chē)輪和變速器中的齒輪停下來(lái)時(shí)繼續(xù)工作。 配備手動(dòng)變速器的汽車(chē)使用的是離合器，它可將發(fā)動(dòng)機(jī)從變速器徹底斷開(kāi)。 配備自動(dòng)變速器的汽車(chē)則使用液力變矩器。液力變矩器位于發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器之間液力變矩器是一種液力耦合器，它允許發(fā)動(dòng)機(jī)在一定程度上獨(dú)立于變速器運(yùn)轉(zhuǎn)。