汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的檢測與修復(fù) 胡勇 婁學(xué)輝 3.5變速器的液力變矩器及鎖止離合器的檢修新

1、在線教務(wù)輔導(dǎo)網(wǎng)： 更多課程配套課件資源請?jiān)L問在線教務(wù)輔導(dǎo)網(wǎng)2022/9/111 3.5液力變矩器及鎖止離合器的檢修 2022/9/112一、液力變矩器1液力偶合器2液力變矩器的結(jié)構(gòu)與工作原理3液力變矩器的工作特性4液力變矩器的種類5液力變矩器的鎖止機(jī)構(gòu)2022/9/1131.液力偶合器 液力偶合器的組成： 主動(dòng)元件： 泵輪：泵輪剛性連接在外殼上，與曲軸一起旋轉(zhuǎn)。 從動(dòng)元件： 渦輪：渦輪連接在從動(dòng)軸上。 在泵輪與渦輪上，均徑向焊接帶有一定彎度的葉片，用來傳遞動(dòng)力。 泵輪與渦輪葉片內(nèi)緣有導(dǎo)流環(huán)，裝合后構(gòu)成循環(huán)圓，可促進(jìn)油液循環(huán)。2022/9/1142022/9/115 2. 液力偶合器工作原理 1

2、“渦流的產(chǎn)生 當(dāng)泵輪隨飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于離心力的作用，液體沿泵輪葉片間的通道向外緣流動(dòng)，外緣油壓高于內(nèi)緣油壓，油液從泵輪外緣沖向渦輪外緣，又從渦輪內(nèi)緣流入泵輪內(nèi)緣，可見在軸向斷面循環(huán)圓內(nèi)，液體流動(dòng)形成循環(huán)流，稱為“渦流。2022/9/116 2環(huán)流的產(chǎn)生 因渦流的產(chǎn)生，液體沖向渦輪使兩輪間產(chǎn)生牽連運(yùn)動(dòng)，渦輪產(chǎn)生繞軸旋轉(zhuǎn)的扭矩?？梢?，循環(huán)圓內(nèi)的液體繞軸旋轉(zhuǎn)形成“環(huán)流。 上述兩種油流的合成，形成一條首尾相接的螺旋流。只有當(dāng)渦輪的扭矩大于汽車的行駛阻力矩時(shí)，汽車才能行駛。2022/9/117液力偶合器渦流、環(huán)流的產(chǎn)生2022/9/118液力變矩器的實(shí)物圖2022/9/119液力變矩器結(jié)構(gòu)示意圖2022

3、/9/11101泵輪 泵輪在變矩器殼體內(nèi)，許多曲面葉片徑向安裝在內(nèi)。在葉片的內(nèi)緣上安裝有導(dǎo)環(huán)，提供一通道使ATF流動(dòng)暢通。變矩器通過驅(qū)動(dòng)端蓋與曲軸連接。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，將帶動(dòng)泵輪一同旋轉(zhuǎn)，泵輪內(nèi)的ATF依靠離心力向外沖出。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高時(shí)泵輪產(chǎn)生的離心力亦隨著升高，由泵輪向外噴射的ATF的速度也隨著升高。2022/9/11112渦輪 渦輪同樣也是有許多曲面葉片的圓盤，其葉片的曲線方向不同于泵輪的葉片。渦輪通過花鍵與變速器的輸入軸相嚙合，渦輪的葉片與泵輪的葉片相對而設(shè)，相互間保持非常小的間隙。2022/9/11123導(dǎo)輪 導(dǎo)輪是有葉片的小圓盤，位于泵輪和渦輪之間。它安裝于導(dǎo)輪軸上，通過單向離合器

4、固定于變速器殼體上。 導(dǎo)輪上的單向離合器可以鎖住導(dǎo)輪以防止反向轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣，導(dǎo)輪根據(jù)工作液沖擊葉片的方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)或鎖住。 2022/9/1113液力變矩器中三個(gè)元件的功用：泵輪：將發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣?dòng)變速器油的動(dòng)能。渦輪：將自動(dòng)變速器油的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闇u輪軸上的機(jī)械能。導(dǎo)輪：改變自動(dòng)變速器油的流動(dòng)方向，從而到達(dá)增矩的作用。2022/9/1114液力變矩器渦流與環(huán)流2022/9/1115液力變矩器的工作原理2022/9/1116液力變矩器的工作原理增矩過程：MW=MB+MD2022/9/1117液力變矩器的工作原理偶合點(diǎn)：MW=MB2022/9/1118液力變矩器的的工作原理減矩過程：Mw=Mb-

5、Md 導(dǎo)輪不轉(zhuǎn)Mw=MP(加裝單向離合器后 ，導(dǎo)輪轉(zhuǎn)動(dòng)) 2022/9/1119.液力變矩器的工作特性 定義：當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩一定，泵輪的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩也一定時(shí)，渦輪與泵輪之間的轉(zhuǎn)矩比、轉(zhuǎn)速比、和傳動(dòng)效率三者的變化規(guī)律。 轉(zhuǎn)矩比=渦輪輸出轉(zhuǎn)矩/泵輪輸出轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)速比=渦輪轉(zhuǎn)速/泵輪轉(zhuǎn)速 傳動(dòng)比=輸入軸轉(zhuǎn)速/輸出軸轉(zhuǎn)速2022/9/1120 分析：變矩器工作時(shí)，作用在渦輪上的扭矩 Mw 不僅有泵輪施加給渦輪的扭矩(Mb)，還有導(dǎo)輪的反作用力矩(Md)，即：MwMb+Md。 a.當(dāng)nw=0.85 nb時(shí)，此時(shí)nbnw，油液速度Vc流向?qū)л喌恼妫?Md 0， MwMb+Md ，可見Mw Mb ，起變

6、扭作用。 b當(dāng)nw=0.85 nb 時(shí)，油液速度Vc 與導(dǎo)輪葉片相切， Md =0，Mw= Mb ，為偶合器(液力聯(lián)軸器)。此轉(zhuǎn)速稱為“偶合工作點(diǎn)。液力變矩器的工作特性分析2022/9/1121液力變矩器的工作特性分析 c當(dāng)nwnb時(shí)，油液速度Vc流向?qū)л喌姆疵妫?Md為負(fù)值，導(dǎo)輪欲隨泵輪同向旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)輪對油液的反作用力沖向泵輪正面，故Mw = Mb-Md 。 d.當(dāng)nw=nb時(shí)，循環(huán)圓內(nèi)的液體停止流動(dòng)，停止扭矩的傳遞。故nw的增大是有限度的，它與nb的比值不可能到達(dá)1，一般小于0.9。 為提高傳動(dòng)效率，需設(shè)鎖止離合器。2022/9/1122液力傳動(dòng)的特性變扭比K=MW/Mb，一般為24倍。轉(zhuǎn)速

7、比i=nw/nb1傳動(dòng)效率=輸出功率/輸入功率 =Nw/Nb12022/9/11231怠速時(shí)，M很小，汽車不能行使。2起步時(shí)， M最大。3逐漸加速時(shí)， M減小。4偶合點(diǎn)時(shí)，k=1, M= Mb 為提高變矩器在偶合區(qū)工作的性能，需加裝單向離合器和鎖止離合器，以提高傳動(dòng)效率，降低燃料消耗。2022/9/1124變矩器的性能參數(shù)2022/9/1125變矩器的性能參數(shù)2022/9/11264.液力變矩器的種類1三元件液力變矩器 其工作輪數(shù)目為三個(gè)： 泵輪、渦輪、導(dǎo)輪2四元件液力變矩器其工作輪數(shù)目為四個(gè)： 泵輪、渦輪、雙導(dǎo)輪2022/9/1127.液力變矩器的鎖止機(jī)構(gòu) (1) 鎖止離合器鎖止的液力變矩器

8、變矩器的鎖止離合器與外殼相連，也就是與泵輪相接，而鎖止離合器片與渦輪相接，帶鎖止離合器的液力變矩器的活塞在油壓的作用下，可以將多片式鎖止離合器的盤與摩擦片壓緊成為一體，這就使渦輪與泵輪連接成體，此時(shí)液力傳動(dòng)變?yōu)殡x合器傳動(dòng)，相當(dāng)于為剛性連接，這樣提高了傳動(dòng)效率，接近100%。同時(shí)還防止變矩器的油溫升高。 2022/9/1128鎖止離合器摩擦片、減震彈簧2022/9/1129鎖止離合器的工作原理點(diǎn)擊播放2022/9/11301鎖止離合器別離狀態(tài) 當(dāng)車輛低速行駛時(shí)，油液流至鎖止離合器片的前端。鎖止離合器片前端與后端的壓力相同，使鎖止離合器別離。2022/9/11312 鎖止離合器接合狀態(tài) 當(dāng)車速以中

9、速至高速行駛時(shí)，油液流至鎖止離合器的后端。這樣，鎖止離合器處于接合狀態(tài)，使鎖止離合器片與前蓋一起轉(zhuǎn)動(dòng)。 2022/9/1132 帶鎖止離合器的液力變矩器既利用了液力變矩器在渦輪轉(zhuǎn)速較低時(shí)具有的增扭特性，又利用了液力偶合器在渦輪轉(zhuǎn)速較高時(shí)所具有的高傳動(dòng)效率的特性。電控自動(dòng)變速器必須滿足5個(gè)方面的條件，離合器才能進(jìn)入鎖止.2022/9/1133鎖止的條件：1.發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度不得低于5365攝氏度2.檔位開關(guān)在N或P位不能鎖止3.制動(dòng)燈開關(guān)必須指示沒進(jìn)行制動(dòng)。4.車速高于36-65km/h因車而異5.來自節(jié)氣門開度的傳感器信號(hào)，須高于最低電壓，以指示節(jié)氣門處于開啟狀態(tài)。2022/9/11342.由

10、離心式離合器鎖止的液力變矩器離心式離合器鎖止的液力變矩器的工作是由發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷控制的。2022/9/11353 、行星齒輪機(jī)構(gòu)鎖止的液力變矩器發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞給行星架后，一局部經(jīng)太陽輪傳遞給渦輪軸，另一局部經(jīng)齒圈傳遞給泵輪，再由渦輪輸出。傳遞動(dòng)力的多少，由變速器所處的擋位決定，如變速器處于3擋時(shí)，有93的動(dòng)力經(jīng)過機(jī)械傳動(dòng)的途徑傳遞，而液力傳動(dòng)只占7。這時(shí)可以認(rèn)為液力變矩器被鎖止，泵輪與渦輪連成一體，通過機(jī)械傳動(dòng)的方式傳遞動(dòng)力。2022/9/1136以上 3 種帶有鎖止機(jī)構(gòu)的液力變矩器的共同特點(diǎn)是：當(dāng)汽車在良好路面上行駛時(shí)，變矩器的輸如軸和輸出軸剛性連接，此時(shí)變矩比為1，變矩器效率到達(dá)100

11、%，提高了汽車的行駛速度和燃油經(jīng)濟(jì)性。假設(shè)汽車在壞路面行駛或起步時(shí)，鎖止機(jī)構(gòu)解除鎖止，變矩器發(fā)揮變矩作用，自動(dòng)適應(yīng)行駛阻力的變化，保證汽車正常行駛。2022/9/1137六液力變矩器的冷卻補(bǔ)償系統(tǒng)所謂氣蝕，是指在液體流動(dòng)過程中，某處壓力下降到低于該溫度下油液的飽和蒸氣壓時(shí)，液體形成氣泡的現(xiàn)象。當(dāng)液體中的氣泡隨液流運(yùn)動(dòng)到壓力較高的區(qū)域時(shí)，氣泡在周圍壓力的沖擊下迅速破裂，又凝結(jié)成液體，使體積急劇縮小，出現(xiàn)真空，于是周圍的液體質(zhì)點(diǎn)即以極高的速度填補(bǔ)這些空間。在此瞬間，液體質(zhì)點(diǎn)相互強(qiáng)烈碰擊，產(chǎn)生明顯的噪聲，同時(shí)造成很高的局部壓力，使葉片外表的金屬顆粒被擊破。氣蝕現(xiàn)象影響液力變矩器的正常工作，使其效率降低，并加速油液變質(zhì)，故變矩器內(nèi)必須保持足夠的補(bǔ)償壓力。2022/9/11382022/9/11392022/9/11402022/9/11412022/9/11422022/9/1143饞死2022/9/11442022/9/114