变速器的液力变矩器及锁止离合器的检修.ppt

机 械 工 业 出 版 社 CHINA MACHINE PRESS 3.53.5液力变矩器及锁止离合器液力变矩器及锁止离合器 的检修的检修 机 械 工 业 出 版 社 CHINA MACHINE PRESS v一、液力变矩器 v1液力偶合器 v2液力变矩器的结构与工作原理 v3液力变矩器的工作特性 v4液力变矩器的种类 v5液力变矩器的锁止机构 机 械 工 业 出 版 社 CHINA MACHINE PRESS 1.液力偶合 器 液力偶合器的组成： 主动元件： 泵轮：泵轮刚性连接在外壳上，与曲轴一起旋转。 从动元件： 涡轮：涡轮连接在从动轴上。 在泵轮与涡轮上，均径向焊接带有一定弯度的叶片，用 来传递动力。 泵轮与涡轮叶片内缘有导流环，装合后构成循环圆，可 促进油液循环。 机 械 工 业 出 版 社 CHINA MACHINE PRESS 机 械 工 业 出 版 社 CHINA MACHINE PRESS 2. 液力偶合器工作原理 （1）“涡流”的产生 当泵轮随飞轮转动时，由于离心力的作用， 液体沿泵轮叶片间的通道向外缘流动，外缘油压高 于内缘油压，油液从泵轮外缘冲向涡轮外缘，又从 涡轮内缘流入泵轮内缘，可见在轴向断面（循环圆 ）内，液体流动形成循环流，称为“涡流”。 机 械 工 业 出 版 社 CHINA MACHINE PRESS （2）环流的产生 因涡流的产生，液体冲向涡轮使两轮间产生 牵连运动，涡轮产生绕轴旋转的扭矩。可见，循环 圆内的液体绕轴旋转形成“环流”。 上述两种油流的合成，形成一条首尾相接的 螺旋流。只有当涡轮的扭矩大于汽车的行驶阻力矩 时，汽车才能行驶。 机 械 工 业 出 版 社 CHINA MACHINE PRESS 液力偶合器涡流、环流的产生 机 械 工 业 出 版 社 CHINA MACHINE PRESS 液力变矩器的实物图 机 械 工 业 出 版 社 CHINA MACHINE PRESS 液力变矩器结构示意图 机 械 工 业 出 版 社 CHINA MACHINE PRESS 1）泵轮 泵轮在变矩器壳体内，许多曲面叶片径向安 装在内。在叶片的内缘上安装有导环，提供一通 道使ATF流动畅通。变矩器通过驱动端盖与曲轴连 接。当发动机运转时，将带动泵轮一同旋转，泵 轮内的ATF依靠离心力向外冲出。发动机转速升高 时泵轮产生的离心力亦随着升高，由泵轮向外喷 射的ATF的速度也随着升高。 机 械 工 业 出 版 社 CHINA MACHINE PRESS 2）涡轮 涡轮同样也是有许多曲面叶片的圆盘， 其叶片的曲线方向不同于泵轮的叶片。涡轮 通过花键与变速器的输入轴相啮合，涡轮的 叶片与泵轮的叶片相对而设，相互间保持非 常小的间隙。 机 械 工 业 出 版 社 CHINA MACHINE PRESS 3）导 轮 导轮是有叶片的小圆盘，位于泵轮和涡轮之 间。它安装于导轮轴上，通过单向离合器固定于 变速器壳体上。 导轮上的单向离合器可以锁住导轮以防止反 向转动。这样，导轮根据工作液冲击叶片的方向 进行旋转或锁住。 机 械 工 业 出 版 社 CHINA MACHINE PRESS 液力变矩器中三个元件的功用： 泵轮：将发动机的机械能转变为自动变 速器油的动能。 涡轮：将自动变速器油的动能转变为涡 轮轴上的机械能。 导轮：改变自动变速器油的流动方向， 从而达到增矩的作用。 机 械 工 业 出 版 社 CHINA MACHINE PRESS 液力变矩器涡流与环流 机 械 工 业 出 版 社 CHINA MACHINE PRESS 液力变矩器的工作原理 机 械 工 业 出 版 社 CHINA MACHINE PRESS 液力变矩器的工作原理 增矩过程：MW=MB+MD 机 械 工 业 出 版 社 CHINA MACHINE PRESS 液力变矩器的工作原理 偶合点：MW=MB 机 械 工 业 出 版 社 CHINA MACHINE PRESS 液力变矩器的的工作原理 减矩过程：Mw=Mb-Md （导轮不转） Mw=MP(加装单向离合器后 ，导轮转动) 机 械 工 业 出 版 社 CHINA MACHINE PRESS .液力变矩器的工作 特性 定义：当发动机的转速和转矩一定，泵轮的转速 和转矩也一定时，涡轮与泵轮之间的转矩比、转 速比、和传动效率三者的变化规律。 转矩比=涡轮输出转矩/泵轮输出转矩 转速比=涡轮转速/泵轮转速 传动比=输入轴转速/输出轴转速 机 械 工 业 出 版 社 CHINA MACHINE PRESS v 分析：变矩器工作时，作用在涡轮上的扭矩（ Mw ）不仅有泵轮施加给涡轮的扭矩(Mb)，还有导轮的反作 用力矩(Md)，即：MwMb+Md。 a.当nw=0.85 nb时，此时nbnw，油液速度Vc流向导 轮的正面， Md 0， MwMb+Md ，可见Mw Mb ，起变 扭作用。 b当nw=0.85 nb 时，油液速度Vc 与导轮叶片相切 ， Md =0，Mw= Mb ，为偶合器(液力联轴器)。此转速称 为“偶合工作点”。 液力变矩器的工作特性分析 机 械 工 业 出 版 社 CHINA MACHINE PRESS 液力变矩器的工作特性分析 c当nwnb时，油液速度Vc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-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。 为提高传动效率，需设锁止离合器。 机 械 工 业 出 版 社 CHINA MACHINE PRESS 液力传动的特性 变扭比（K）=MW/Mb，一般为24倍。 转速比（i）=nw/nb1 传动效率（）=输出功率/输入功率 =Nw/Nb1 机 械 工 业 出 版 社 CHINA MACHINE PRESS （1）怠速时，M很小，汽车不能行使。 （2）起步时， M最大。 （3）逐渐加速时， M减小。 （4）偶合点时，k=1, M= Mb 为提高变矩器在偶合区工作的性能，需加 装单向离合器和锁止离合器，以提高传动效率 ，降低燃料消耗。 机 械 工 业 出 版 社 CHINA MACHINE PRESS 变矩器的性能参数 机 械 工 业 出 版 社 CHINA MACHINE PRESS 变矩器的性能参数 机 械 工 业 出 版 社 CHINA MACHINE PRESS 4.液力变矩器的种 类 （1）三元件液力变矩器 其工作轮数目为三个： 泵轮、涡轮、导轮 （2）四元件液力变矩器 其工作轮数目为四个： 泵轮、涡轮、双导轮 机 械 工 业 出 版 社 CHINA MACHINE PRESS .液力变矩器的锁止机 构 (1) 锁止离合器锁止的液力变矩器 变矩器的锁止离合器与外壳相连，也就是与泵轮相接， 而锁止离合器片与涡轮相接，带锁止离合器的液力变矩器的 活塞在油压的作用下，可以将多片式锁止离合器的盘与摩擦 片压紧成为一体，这就使涡轮与泵轮连接成体，此时液力 传动变为离合器传动，相当于为刚性连接，这样提高了传动 效率，接近100%。同时还避免变矩器的油温升高。 机 械 工 业 出 版 社 CHINA MACHINE PRESS 锁止离合器摩擦片、减震弹簧 机 械 工 业 出 版 社 CHINA MACHINE PRESS 锁止离合器的工作原理锁止离合器的工作原理 点击播放 机 械 工 业 出 版 社 CHINA MACHINE PRESS 1）锁止离合器分离状态 当车辆低速 行驶时，油液流至 锁止离合器片的前 端。锁止离合器片 前端与后端的压力 相同，使锁止离合 器分离。 机 械 工 业 出 版 社 CHINA MACHINE PRESS 2 ）锁止离合器接合状态 当车速以中 速至高速行驶时 ，油液流至锁止 离合器的后端。 这样，锁止离合 器处于接合状态 ，使锁止离合器 片与前盖一起转 动。 机 械 工 业 出 版 社 CHINA MACHINE PRESS 带锁止离合器的液力变矩器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。 电控自动变速器必须满足5个方面的条件，离合器才能进 入锁止. 机 械 工 业 出 版 社 CHINA MACHINE PRESS 锁止的条件： v1.发动机冷却液温度不得低于5365摄氏度 v2.档位开关在N或P位不能锁止 v3.制动灯开关必须指示没进行制动。 v4.车速高于36-65km/h（因车而异） v5.来自节气门开度的传感器信号，须高于最低电 压，以指示节气门处于开启状态。 机 械 工 业 出 版 社 CHINA MACHINE PRESS 2.由离心式离合器锁止的液力变矩器 v离心式离合器锁止的液 力变矩器的工作是由发 动机转速和负荷控制的 。 机 械 工 业 出 版 社 CHINA MACHINE PRESS 3 、行星齿轮机构锁止的液力变矩器 v发动机的动力传递给行星 架后，一部分经太阳轮传 递给涡轮轴，另一部分经 齿圈传递给泵轮，再由涡 轮输出。传递动力的多少 ，由变速器所处的挡位决 定，如变速器处于3挡时， 有93的动力经过机械传 动的途径传递，而液力传 动只占7。这时可以认为 液力变矩器被锁止，泵轮 与涡轮连成一体，通过机 械传动的方式传递动力。 机 械 工 业 出 版 社 CHINA MACHINE PRESS v以上 3 种带有锁止机构的液力变矩器的共同 特点是： v当汽车在良好路面上行驶时，变矩器的输如轴 和输出轴刚性连接，此时变矩比为1，变矩器 效率达到100%，提高了汽车的行驶速度和燃油 经济性。 v若汽车在坏路面行驶或起步时，锁止机构解除 锁止，变矩器发挥变矩作用，自动适应行驶阻 力的变化，保证汽车正常行驶。 机 械 工 业 出 版 社 CHINA MACHINE PRESS （六）液力变矩器的冷却补偿系统 v 所谓气蚀，是指在液体流动过程中，某处压力下降到低于该温 度下油液