液力耦合器和液力变矩器的定义和介绍以及二者区别等.docx

液力耦合器和液力变矩器的定义和介绍以及二者区别等液力耦合器 以液体为工作介质的一种非刚性联轴器，又称液力联轴器。液力耦合器(见图)的泵轮和涡轮组成一个可使液体循环流动的密闭工作腔，泵轮装在输入轴上,涡轮装在输出轴上。动力机带动输入轴旋转时，液体被离心式泵轮甩出。这种高速液体进入涡轮后即推动涡轮旋转，将从泵轮获得的能量传递给输出轴。最后液体返回泵轮，形成周而复始的流动。液力耦合器靠液体与泵轮、涡轮的叶片相互作用产生动量矩的变化来传递扭矩。它的输出扭矩等于输入扭矩减去摩擦力矩，所以它的输出扭矩恒小于输入扭矩。液力耦合器输入轴与输出轴间靠液体联系，工作构件间不存在刚性联接。液力耦合器的特点是：能消除冲击和振动；输出转速低于输入转速，两轴的转速差随载荷的增大而增加;过载保护性能和起动性能好,载荷过大而停转时输入轴仍可转动,不致造成动力机的损坏;当载荷减小时，输出轴转速增加直到接近于输入轴的转速。液力耦合器的传动效率等于输出轴转速乘以输出扭矩与输入轴转速乘以输入扭矩之比。一般液力耦合器正常工况的转速比在0.95以上时可获得较高的效率。液力耦合器的特性因工作腔与泵轮、涡轮的形状不同而有差异。如将液力耦合器的油放空，耦合器就处于脱开状态，能起离合器的作用。 电厂用液力耦合器动态模拟 液力减速器性能参数 液力耦合器耦合叶轮传递动力的方法是利用两个并无机械联系的叶轮，通过液压油等进行动力的连接。在耦合器封闭的壳体内有两个传力叶轮及其配套机械装置，其中主动叶轮称为泵轮，另一个叫做涡轮。两轮为沿径向排列着许多叶片的半圆环，它们相向耦合布置，互不接触，中间有3mm到4mm的间隙，并形成一个圆环状的工作轮。发动机曲轴驱动泵轮，涡轮与输出轴相联。耦合器壳体内充满液压油。当泵轮转动时，叶片带动油液，在离心力作用下，这些油液被甩向泵轮叶片边缘，并冲击涡轮叶片，使涡轮开始转动。在惯性作用下，冲向涡轮的油液进入涡轮内缘，并重新回到泵轮内缘。如此周而复始。 液力耦合器的分类 根据用途的不同，液力耦合器分为限矩型液力耦合器和调速型液力耦合器。其中限矩型液力耦合器主要用于对电机减速机的启动保护及运行中的冲击保护，位置补偿及能量缓冲；调速型液力耦合器主要用于调整输入输出转速比，其它的功能和限矩型液力耦合器基本一样。 液力变矩器 定义 中文名称：液力变矩器 英文名称： hydrodynamic torque converter 定义：输出力矩与输入力矩之比可变的液力元件。 目录 简介 详细说明 特点 液力变矩器的故障检测与维修 简介 液力变矩器由泵轮，涡轮，导轮组成。安装在发动机的飞轮上，以液 压油为工作介质，起传递转矩，变矩，变速及离合的作用。 补充： 液力变矩器 fluid torque converter 详细说明 以液体为工作介质的一种非刚性扭矩变换器，是液力传动的型式之一。图为液力变矩器，它有一个密闭工作腔，液体在腔内循环流动，其中泵轮、涡轮和导轮分别与输入轴、输出轴和壳体相联。动力机(内燃机、电动机等)带动输入轴旋转时，液体从离心式泵轮流出，顺次经过涡轮、导轮再返回泵轮，周而复始地循环流动。泵轮将输入轴的机械能传递给液体。高速液体推动涡轮旋转，将能量传给输出轴。液力变矩器靠液体与叶片相互作用产生动量矩的变化来传递扭矩。液力变矩器不同于液力耦合器的主要特征是它具有固定的导轮。导轮对液体的导流作用使液力变矩器的输出扭矩可高于或低于输入扭矩，因而称为变矩器。输出扭矩与输入扭矩的比值称变矩系数，输出转速为零时的零速变矩系数通常约26。变矩系数随输出转速的上升而下降。液力变矩器的输入轴与输出轴间靠液体联系，工作构件间没有刚性联接。液力变矩器的特点是：能消除冲击和振动,过载保护性能和起动性能好;输出轴的转速可大于或小于输入轴的转速，两轴的转速差随传递扭矩的大小而不同;有良好的自动变速性能,载荷增大时输出转速自动下降,反之自动上升;保证动力机有稳定的工作区，载荷的瞬态变化基本不会反映到动力机上。液力变矩器在额定工况附近效率较高，最高效率为85%92%。叶轮是液力变矩器的核心。它的型式和布置位置以及叶片的形状，对变矩器的性能有决定作用。有的液力变矩器有两个以上的涡轮、导轮或泵轮，借以获得不同的性能。最常见的是正转(输出轴和输入轴转向一致)、单级液力变矩器。兼有变矩器和耦合器性能特点的称为综合式液力变矩器，例如导轮可以固定、也可以随泵轮一起转动的液力变矩器。为使液力变矩器正常工作，避免产生气蚀和保证散热，需要有一定供油压力的辅助供油系统和冷却系统。 特点 液力变矩器的特性 液力变矩器的特性可用几个外界负荷有关的特性参数或特性曲线来评价。描述液力变矩器的特性参数主要有转数比、泵轮转矩系数、变矩系数、效率和穿透性等。描述液力变矩器的特性曲线主要有外特性曲线、原始特性曲线和输入性曲线等。 液力变矩器的故障检测与维修 1、油温过高 油温过高表现为机器工作时油温表超过120°C或用手触摸感觉汤手，主要有以下几种原因：变速器油位过低；冷却系中水位过低；油管及冷却器堵塞或太脏；变矩器在低效率范围内工作时间太长；工作轮的紧固螺钉松动；轴承配合松旷或损坏；综合式液力变矩器因自由轮卡死而闭锁；导轮装配时自由轮机构化机构缺少零件。 液力变矩器油温过高故障的诊断和排除方法如下：出现油温过高时，首先应立即停车，让发动机怠速运转，查看冷却系统有无泄漏，水箱是否加满水；若冷却系正常，则应检查变速器油位是否位于油尺两标记之间。若油位太低，应补充同一牌号的油液；若油位太高，则必须排油至适当油位。如果油位符合要求，应调整机器，使变矩器在高效区范围内工作，尽量避免在低效区长时间工作。如果调整机器工作状况后油温仍过高，应检查油管和冷却器的温度，若用手触摸时温度低，说明泄油管或冷却器堵塞或太脏，应将泄油管拆下，检查是否有沉积物堵塞，若有沉积物应予以清除，再装上接头和密封泄油管。若触摸冷却器时感到温度很高，应从变矩器壳体内放出少量油液进行检查。若油液内有金属末，说明轴承松旷或损坏，导致工作轮磨损，应对其进行分解，更换轴承，并检查泵轮与泵轮毂紧固螺栓是否松动，若松动应予以紧固。以上检查项目均正常，但油温仍高时，应检查导轮工作是否正常。将发动机油门全开，使液力变矩器处于零速工况，待液力变矩器出口油温上升到一定值后，再将液力变矩器换入液力耦合器工况，以观察油温下降程度。若油温下降速度很慢，则可能是由于自由轮卡死而使导轮闭锁，应拆解液力变矩器进行检查。 2、供油压力过低 现象为：当发动机油门全开时，变矩器进口油压仍小于标准值。主要由以下几种原因引起：供油量少，油位低于吸油口平面；油管泄漏或堵塞；流到变速器的油过多；进油管或滤油网堵塞；液压泵磨损严重或损坏；吸油滤网安装不当；油液起泡沫；进出口压力阀不能关闭或弹簧刚度减小。 如果出现供油压力过低，应首先检查油位：若油位低于最低刻度，应补充油液；若油位正常，应检查进、出油管有无泄漏，若有漏油，应予以排除。若进、出管密封良好，应检查进、出口压力阀的工作情况，若进、出口压力阀不能关闭，应将其拆下，检查其上零件有无裂纹或伤痕，油路和油孔是否畅通，以及弹簧刚度是否变小，发现问题应及时解决。如果压力阀正常，应拆下油管或滤网进行检查。如有堵塞，应进行清洗并清除沉积物；如油管畅通，则需检查液压泵，必要时更换液压泵。如果液压油起泡沫，应检查回油管的安装情况，如回油管的油位低于油池的油位，应重新安装回油管。 液力变矩器 自动挡的汽车由于发动机和变速箱之间没有离合器，他们之间的连接是靠液力变矩器来实现的，液力变矩器的作用一是传递转速和扭矩、二是使发动机和自动变速箱之间的连接成为非刚性的以方便自动变速箱自动换挡。 曾有一种说法，AT上的液力变矩器相当于MT上的离合器，起到动力的连接和中断的作用。其实这种说法是错误的。AT与发动机曲轴是直接连接的，不像MT有一个动力的开关：离合器。所以从点火的瞬间开始，液力变矩器便开始转动了，对于动力的连接和中断，仍由齿轮箱内部的离合器来完成，液力变矩器唯一与MT离合器相似的地方，也就是液力变矩器“软连接”的特性，与MT离合器的“半联动”工况相近。 液力变矩器的工作原理就像两个风扇相对，一个风扇工作，然后将另一个不工作的风扇吹动。这个比喻可以很形象的解释液力变矩器中泵轮和涡轮之间的工作关系。不过详细解释其工作原理，则有些复杂。 动力输出之后，带动与变矩器壳体相连的泵轮，泵轮搅动变矩器中的自动变速箱油，带动涡轮转动，ATF在壳体中是一个循环的动作，由于泵轮旋转时的离心力，ATF会在泵轮的作用下，甩向外侧，冲向前方的涡轮，再流向轴心位置，回到泵轮一侧，如此周而复始的循环，将动力传向与齿轮箱连接的涡轮。 不过只有该零部件和传动方式，只能称为液力耦合器，若想成为液力变矩器，必然要改变涡轮叶片的形状，这样一来，ATF在经过涡轮再循环回泵轮时，会与泵轮旋转方向相反，因而造成冲击，所以为了成为液力变矩器还需另一个部件：导轮。导轮是存在于泵轮和涡轮之间的一个部件，用于调节壳体中ATF液流方向，通过单向离合器与箱体固定。 有了导轮，才有了“变矩”的灵魂所在，在泵轮与涡轮转速差较大时，动力输出的扭矩也变大了，此时的变矩器想当一个无级变速器，通过转速差来提升扭矩，此时导轮处于固定状态，用以调节ATF回流；而当转速差降低，涡轮泵轮耦合或锁止时，扭矩接近对等，无需增矩，导轮随泵轮和涡轮同向转动，避免自身搅动ATF，造成动力的损耗。 至此我们了解到了液力变矩器的最大特点软连接，而这种动力的传输方式起到了两大功能：1、从静止到低速时的平稳起步；2、在加速过程中，较大动力输出时，起到增大扭矩的作用。如果与MT上的离合器相比较，则需注意的是，第一条起到了并优化了MT上离合器的功能，但第二条则是离合器无法实现的。 但液力变矩器这先天“软连接”特点有一个弱点，动力不是直接输出的，在扭矩输出对等是，泵轮的转速要大于涡轮这样的话在传输动力时，ATF还在壳体中循环，浪费了动力，所以目前几乎所有液力变矩器都有一个高效节能的部件：液力变矩器锁止器。锁止器的形式是一个多片离合器，其作用就是当变矩器处于耦合状态，无需增矩时，将泵轮和涡轮锁止，这样的话动力传递即为“硬连接”，全部的无损的将从曲轴传递到了下一站：变速箱。 简单解释一下上图：i轴为转速比，表示涡轮与泵轮转速之比，左端泵轮转速远大于涡轮，右边相等。起步或大脚油门时，转速比较小，泵轮比涡轮快很多，此时泵轮输出的扭矩要比涡轮输入扭矩大很多，比较有力，但传动效率较低；轻踩油门，转速比增加，变矩比降低，传动效率也相应提高，转速比为60%时，效率最高；当稳定油门，速度较为稳定是，转速比进一步上升，变矩比接近1，但此时传动效率下降；为避免动力流失，变矩器用离合器锁止，转速比骤增至1，效率也达到最高。 液力变矩器并非AT的特征 液力变矩器不是AT特有，一些CVT变速器也使用了液力变矩器作为优化动力的机构；AT也不是绝对使用液力变矩器来实现软连接的，例如某些奔驰AMG车型上用的Speedshift MCT自动变速器，就用一副多片离合器代替了液力变矩器。所以液力变矩器并不是AT最大的特点，与多组离合器/制动器协同工作的行星齿轮组，才是自动变速器的最大特点。 带锁止离合器的液力变矩器 带锁止离合器液力变矩器的特点是，汽车在变工况下行驶时，锁止离合器分离，相当于普通液力变矩器；当汽车在稳定工况下行驶时，锁止离合器接合，动力不经液力传动，直接通过机械传动传递，变矩器效率为1。 关于自动档汽车的液力耦合器问题 我知道自动档的汽车是没有离合器的，是通过液力耦合器起步行进的。那么我想知道：自动档的车一直是靠液力耦合器的软连接来传递动力的么？这样是不是效率太低了，太费油了！ 还是说，当车达到一定速度后会有刚性连接介入来传递动力呢？ 哪位能人给解释一下？ 答：首先明确液力耦合器和液力变矩器有区别，这两者结构上的主要区别是液力耦合器没有导轮，只有泵轮和涡轮，而在液力变矩器中存在导轮。 因为结构上的差异，决定了液力耦合器的扭矩传递效率恒小于1，好的液力耦合器效率能达到0.95以上。而液力变矩器因为导轮的作用可以改变油液的流动方向，从而达到降速增扭或减扭增速的作用。并且液力变矩器一般都会有锁止功能，即在一定的转速/车速时泵轮和涡轮机械锁止，即刚性连接，从而实现1:1传递动力。目前车辆的自动变速箱一般都是使用液力变矩器了，虽然油耗还是要高一些，但已经有了很大的改善。 现在的自动档车辆还有些会使用电磁离合器，靠ECU控制离合器的分离与结合。 具体使用哪一种要从技术，成本，市场定位等综合情况考虑，这方面就不熟悉了。