液力变矩器的结构原理.ppt

第二章 液力变矩器的结构原理,主要内容： 液力耦合器和液力变矩器的结构和工作原理； 典型液力变矩器的结构和工作原理。,2.1 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：,一、液力耦合器的基本原理：,1、液力耦合器的基本原理：,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,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。,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。,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。,液力变矩器的结构,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。,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。,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。,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 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。,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。,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。,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。,2.2液力变矩器的工作特性,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,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。,1、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：,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 典型液力变矩器,由泵轮、涡轮、导轮、单向离合器和锁止离合器组成。,一、结构：,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,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,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。,2、结构：由活塞、扭转减振器和摩擦材料组成。,3、工作原理：当