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1、第二章液力变矩器的结构原理第1页，本讲稿共28页2.1 液力耦合器和液力变矩器液力耦合器和液力变矩器液力耦合器的基本原理液力耦合器的基本结构液力耦合器的工作过程液力耦合器的工作特性本节重点内容：第2页，本讲稿共28页一、液力耦合器的基本原理：1、液力耦合器的基本原理：第3页，本讲稿共28页2、液力耦合器的结构：由两个基本元件组成：泵轮和涡轮。泵轮外壳导轮工作液第4页，本讲稿共28页3、液力耦合器的工作过程：发动机带动泵轮旋转，泵轮转动把发动机的机械能转换成自动变速器油的液体动能。当自动变速器油高速进入涡轮时，推动涡轮转动，就又把自动变速器油的液体动能转换成机械能，由变速器输入轴输出。自动变速器
2、油的流动形成两种运动形式：涡流和环流，这两种运动最后以螺旋状旋转流动方式来传递动力。第5页，本讲稿共28页4、液力耦合器的工作特性：液力耦合器的传动效率与转速差关系。（1）转速差：为了能形成沿循环圆的环流运动，泵轮和涡轮之间必须存在转速差，即nBnW，转速差越大，泵轮外缘处与涡轮外缘处能量差也越大，工作油液传递的动力也越大。若泵轮与涡轮两者转速相等，泵轮外缘处与涡轮外缘处的能量差消失，循环圆内油液的循环流即停止，液力耦合器就不再有传递动力的作用。（2）传动效率：泵轮与涡轮的转速差越大，传动效率越低；反之则传动效率高。汽车起步后，随涡轮转速的增加，其传动效率提高，转矩减小。第6页，本讲稿共28页
3、二、液力变矩器：1、基本结构：有3个工作轮，即泵轮、涡轮和导轮。第7页，本讲稿共28页液力变矩器的结构第8页，本讲稿共28页泵轮 泵轮为主动件，与液力变矩器壳体相连，壳体与发动机曲轴后端的驱动盘相连。第9页，本讲稿共28页涡轮 涡轮为从动件，中心有花键孔，与变速器花键轴相连，一般涡轮叶片的数量少于泵轮，可以防止因泵轮与涡轮振动的频率相同而产生共振。第10页，本讲稿共28页导轮 位于泵轮与涡轮之间，固定在与自动变速器壳体连接的轴上，可改变液流方向，是变矩器的反作用力零件，与泵轮和涡轮之间没有机械连接。第11页，本讲稿共28页 2、工作原理：动力传递：发动机带动泵轮旋转，工作液在泵轮的带动下以一定
4、速度冲击涡轮叶片，使涡轮旋转，再沿涡轮叶片冲向导轮，最后返回泵轮，形成在液力变矩器环形腔内的循环运动。涡轮导轮泵轮第12页，本讲稿共28页转矩放大：在泵轮与涡轮转速差较大的情况下，从涡轮流出的液流冲击导轮正面，由于导轮固定不动，液流对涡轮产生反作用力，所以此时液流对涡轮的冲击力矩大于泵轮的输入力矩。液力变矩器的转矩放大倍数一般为2.2左右。第13页，本讲稿共28页第14页，本讲稿共28页 3、工作过程：起步时：发动机带动泵轮旋转，工作液在泵轮的带动下以一定速度冲击涡轮叶片，再沿涡轮叶片冲向导轮，由于导轮固定不动，液流对涡轮产生反作用力，所以此时液流对涡轮的冲击力矩大于泵轮的输入力矩。起步后：随
5、着涡轮转速的增加，沿着涡轮叶片冲向导轮叶片的液流的方向逐渐改变，液流对涡轮的反作用力逐渐减小。涡轮达到一定转速时，液流方向与导轮叶片平行，导轮不起作用，此时为耦合工况。涡轮转速进一步增大，液流冲击导轮叶片背面，使涡轮输出力矩小于泵轮输入力矩。当涡轮转速增大至与泵轮转速相等时，工作液循环停止，失去传递动力的能力。第15页，本讲稿共28页总结：可以把液力变矩器的工作过程概括为三个工况：增矩、耦合和减矩。当涡轮转速低时，液力变矩器实现增矩；当涡轮转速达到一定值时，液力变矩器实现耦合传动，即输出（涡轮）转矩等于输入（泵轮）转矩；当涡轮转速高时，液力变矩器减矩传动，即输出（涡轮）转矩小于输入（泵轮）转矩
6、。第16页，本讲稿共28页2.22.2液力变矩器的工作特性液力变矩器的工作特性第17页，本讲稿共28页一、液力变矩器的特性参数：1、转速比iWB：nW涡轮转速 nB泵轮转速2、变矩系数K：MW涡轮转矩 MB泵轮转矩第18页，本讲稿共28页3、效率：4、穿透性：变矩器和发动机共同工作时，在油门开度不够的情况下，变矩器涡轮轴上的载荷变化对泵轮轴力矩和转速影响的性能。涡轮转速变化，泵轮转矩保持不变，称为非穿透性。泵轮转矩随涡轮转速增大而减小，称为正穿透性。泵轮转矩随涡轮转速增大而增大，称为反穿透性。泵轮转矩开始随涡轮转速增大而增大，随后随涡轮转速增大而减小，称为混合穿透性。第19页，本讲稿共28页1
7、、外特性及外特性曲线：外特性是指泵轮转速不变时，液力元件外特性参数与涡轮转速的关系。涡轮转矩大于等于汽车行驶阻力矩，当行驶阻力矩增大，则涡轮转速减小，而涡轮输出转矩增大。当行驶阻力减小，则涡轮转速增大，涡轮输出转矩减小。2、原始特性曲线：泵轮转速不变时，变矩系数K和效率随转速比iWB变化的规律曲线。当转速比等于0时，变矩系数等于达到最大值，传动效率为0，当转速比等于1时，变矩系数和传动效率都为0。二、特性曲线：第20页，本讲稿共28页主要内容：典型液力变矩器的结构；带单向离合器的导轮的结构特点；锁上离合器的结构与工作原理。2.2 2.2 典型液力变矩器典型液力变矩器第21页，本讲稿共28页 由
8、泵轮、涡轮、导轮、单向离合器和锁止离合器组成。一、结构：第22页，本讲稿共28页涡轮泵轮导轮单向离合器涡轮轮毂输出轴起动齿圈伺服油缸导向销曲轴凸缘油道活塞从动盘传力盘键第23页，本讲稿共28页 1、结构特点：导轮不是完全固定不动，而是通过单向离合器支承在导轮固定套上，单向离合器可使导轮单方向运转。二、带单向离合器的导轮叠片弹簧外圈滚柱内圈第24页，本讲稿共28页 2、单向离合器的作用：具有单向接合的作用。当涡轮转速较低时，从涡轮流出的液流冲击导轮正面，单向离合器处于接合状态，导轮固定不动，对涡轮起增矩作用。当涡轮转速升高到一定值时，从涡轮流出的液流冲击导轮背面，单向离合器处于分离状态，导轮自由
9、转动，消除了导轮对涡轮的减矩作用。3、结论：带单向离合器的液力变矩器具有“变矩”和“耦合”两种工况，称为综合式液力变矩器第25页，本讲稿共28页三、锁止离合器：1、作用：当汽车以中、高速行驶时，将涡轮与泵轮锁止成一体，使传动效率提高。第26页，本讲稿共28页 2、结构：由活塞、扭转减振器和摩擦材料组成。活塞壳体涡轮轮毂扭转减振器锁止状态分离状态扭转减振器活塞壳体涡轮轮毂 3、工作原理：当车速较低时，液压油从右侧油道进入变矩器，活塞两端油压相同，锁止离合器处于分离状态；当汽车在良好的路面上行驶时，且车速与节气门开度符合一定要求时，液压油从左侧油道流入，活塞左侧油腔通右侧油道，活塞左侧油压小于右侧油压，被压紧在壳体上。第27页，本讲稿共28页第28页，本讲稿共28页