液力变矩器工作原理课件.ppt

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1、液力变矩器工作原理,耦合器,两个相互间没有刚性连接的叶轮，同样可以进行能量的传递,发动机曲轴凸缘上装有外壳，泵轮与外壳连接（或焊接）在一起，随曲轴一起转动，为液力偶合器的主动部分。与泵轮相对安装的涡轮，与输出轴连接在一起，为液力变矩器的从动部分。,1、液力耦合器的组成：泵轮、涡轮,工作原理：,液压油就靠泵轮内产生的离心力而冲向涡轮，并在泵轮与涡轮之间作循环流动，于是就将在泵轮内获得的圆周运动的能量传给涡轮，驱动涡轮旋转而输出,耦合器传动特点：,如果不计液力损失，传给泵轮的输入转矩与涡轮上的输出转矩相等,液力偶合器的传动效率为涡轮轴上的输出功率Pw 与泵轮上的输入功率Pb之比用表示。Pw/Pbw

2、nw/（bnb）因：bw 故：nw/nb=i 式中:nb泵轮转速；nw涡轮转速；i液力偶合器的传动比，即输出轴转速与输入轴转速之比,液力耦合器优缺点：,耦合器只能传递扭矩，但“软连接”给汽车带来多方面的好处：在没有附加其他机械操纵装置的情况下，能够通过它平稳地切断和接通发动机和驱动轮之间的动力传递，能够很好地适应汽车平稳起步的要求。“软连接”可以通过液体为介质，吸收传动系统的冲击和振动，延长零部件的寿命和减少噪声,由于液力偶合器不能改变扭矩的大小，结构复杂、成本高、效率低，故装有此自动变速器的车在低、高速行驶时，油耗非常大。,缺点：,液力变矩器,组成：泵轮、涡轮、导轮。,1.泵轮：泵轮与变矩器

3、壳体连成一体，其内部径向装有许多扭曲的叶片，叶片内缘则装有让变速器油液平滑流过的导环。变矩器壳体与曲轴后端的飞轮相连接。,2.涡轮：涡轮上也装有许多叶片。但涡轮叶片的扭曲方向与泵轮叶片的扭曲方向相反。涡轮中心有花键孔与变速器输入轴相连。泵轮叶片与涡轮叶片相对安装，中间有34 mm的间隙。,3.导轮：导轮位于泵轮与涡轮之间，通过单向离合器安装在与自动变速器壳体连接的导管轴上。它也是由许多扭曲叶片组成的，通常由铝合金浇铸而成，其目的是为了变矩器在某些工况下具有增大扭矩的功能。,单向离合器,常见形式：（1）滚柱斜槽式（液力变矩器常用）（2）楔块式（行星齿轮变速器常用）,楔块式,滚柱斜槽式,（1）滚柱

4、斜槽式单向离合器,（2）楔块式单向离合器,变矩器作用,传递转矩：发动机的转矩通过液力变矩器的主动元件，再通过ATF传给液力变矩器的从动元件，最后传给变速器。无级变速：根据工况的不同，液力变矩器可以在一定范围内实现转速和转矩的无级变化。自动离合：液力变矩器由于采用ATF传递动力，当踩下制动踏板时，发动机也不会熄火，此时相当于离合器分离；当抬起制动踏板时，汽车可以起步，此时相当于离合器接合。驱动油泵：ATF在工作的时候需要油泵提供一定的压力，而油泵一般是由液力变矩器壳体驱动的。,变矩器输出扭矩增大的原理,涡流:从泵轮涡轮导轮泵轮的液体流动,环流:液体绕轴线旋转的流动,变矩器不仅能传递转矩，而且能在

5、泵轮转矩不变的情况下，随着涡轮的转速(反映着汽车行驶速度)不同而改变涡轮输出的转矩数值,增矩过程：MW=Mb+Md,变矩器扭矩的增大值并不是一个恒定的值，扭矩增大值与汽车的速度有关,汽车起步工况,汽车起步前:nw=0,nb0,nwVb（环流）Mw=Md+Mb 涡轮转矩Mw大于泵轮的转矩Mb，即液力变矩器起了增大转矩的作用,当汽车处于起步状态，变矩器具有最大的扭矩增大值，通常可达1825倍,汽车起步后开始加速（起步后的中间状态）,涡轮转速nw从零逐渐增加。速度vb的增加，冲向导轮叶片的液流的绝对速度vc将随着逐渐向上倾斜，使导轮上所受转矩值逐渐减小。,当涡轮和泵轮转速之比达到08085左右时：M

6、d=0，Mb=Mw,汽车高速运行,若涡轮转速nw继续增大，液流绝对速度vc的方向冲击导轮的背面，导轮转矩方向与泵轮转矩方向相反 Mw=Mb-Md 即变矩器输出转矩反而比输入转矩小。当 nw=nb，工作液在循环圆中的流动停止，将不能传递动力。,a当nw=0时，nbnw，油液速度流向导轮的正面，Md0，Mw=Mb+Md，可见MwMb，起变矩作用。b当nw0时，接近0.85nb转速时，油液速度与导轮叶片相切，Md=0，Mw=Mb，为耦合器(液力联轴器)。此转速称为“耦合工作点”。c当nwnb时，油液速度流向导轮的背面，Md 为负值，导轮欲随泵轮同向旋转，导轮对油液的反作用力冲向泵轮正面，故Mw=Mb

7、-Md。d.当nw=nb时，循环圆内的液体停止流动，停止扭矩的传递。故nw的增大是有限度的，它与nb的比值不可能达到1，一般小于0.9。,液力变矩器特性-变矩器在泵轮转速nb和转矩Mb不变的条件下，涡轮转矩Mw随其转速nw变化的规律。液力变矩器传动比i-输出转速与输入转速之比，即i=nw/nb1。最佳。液力变矩器变矩系数-输出转矩Mw与转入转矩Mb)之比，用K表示，即K=Mw/Mb。,液力变矩器特性：,带锁止离合器的液力变矩器,锁止离合器摩擦片、减震弹簧,减振盘：它与涡轮连接在一起，减振盘上装有减振弹簧，在离合器接合时，可防止产生扭转振动。锁止离合器压盘：通过凸起卡在减振盘上，可在油压的作用下

8、轴向移动。离合器壳：它与泵轮连接在一起，前盖上粘有一层摩擦材料，以增加离合器接合时的摩擦力。,工作原理当锁止离合器处于分离状态时，仍具有变矩和偶合两种工作情况；当锁止离合器处于接合状态时，此时发动机功率经输入轴、液力变矩器壳体和锁止离合器直接传至涡轮输出轴，液力变矩器不起作用，这种工况称为锁止工况。既利用了液力变矩器在涡轮转速较低时具有的增扭特性，又利用了液力偶合器在涡轮转速较高时所具有的高传动效率的特性。,汽车在变工况下行驶时（如起步、经常加减速），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(达到耦合工况)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。,变矩器锁止离合器的主要功能是：在汽车低速时，利用变矩器低速扭矩增大的特性，提高汽车起步和坏路的加速性；在高速时，变矩器锁止离合器作用，使液力偶合（“软连接”）让位于直接的机械传动（“硬连接”），提高传动效率，降低燃油消耗。,