变矩器结构与工作原理图文

1、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。工作原理：液压油就靠泵轮内产生的液压油就靠泵轮内产生的离心力离心力而冲向涡轮，并在泵轮而冲向涡轮，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运动的能量传给涡轮，驱动涡轮旋转而输出 （1 1）“涡流涡流”的产生的产生 当泵轮随飞轮转动时，由于离心力的作用，当泵轮随飞轮转动时，由于离心力

2、的作用，液体沿泵轮叶片间的通道向外缘流动，外缘油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，称断面（循环圆）内，液体流动形成循环流，称为为“涡流涡流”。 （2 2）环流的产生）环流的产生 因涡流的产生，液体冲向涡轮使两轮因涡流的产生，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矩。可见，循环圆内的液体绕轴旋转形成“环流环流

3、”。 上述两种油流的合成，形成一条首尾相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。的行驶阻力矩时，汽车才能行驶。（3）油液流动（螺旋形路线）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液力偶合器的传动效率传动效率为涡轮轴上的输出功率为涡轮轴上的输出功率PtPt 与泵轮上的输入功率与泵轮上的输入功率PpPp之之比用比用表示。表示。 PtPt/ /PpPptnttnt / /（pnppnp） 因：因：p pt t 故：故：ntnt / / npnp=i=i 式中式

4、中: : npnp泵轮转速；泵轮转速； ntnt涡轮转速；涡轮转速； i i液力偶合器的传动比，即输出轴液力偶合器的传动比，即输出轴转速与输入轴转速之比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：1.结构 由泵轮、涡轮、

5、导轮组成 与变矩器的区别 和偶合器相比，变矩器在结构上多了导轮（stator） 导轮 通过导轮座固定于变速器壳体上1.泵轮：泵轮与变矩器壳体连成一体，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

6、矩的功能。导轮结构 各工作轮用铝合金精密制造，或用钢板冲压焊接而成；泵轮：与液力变矩器壳连成一体，用螺栓固定在发动机曲轴后端的凸缘或飞轮上，壳体做成两半，装配后焊成一体(有的用螺栓连接)； 使发动机机械能 液体能量涡轮：通过从动轴与变速器的其他部件相连； 将液体能量 涡轮轴上机械能导轮：则通过导轮座与变速器的壳体相连，所有工作轮在装配后，形成断面为循环圆的环状体。 通过改变工作油的方向而起变矩作用2.工作原理发动机运转时带动液力变矩器的壳体和泵轮一同旋转，泵轮内的工作油在离心力的作用下，由泵轮叶片外缘冲向涡轮，并沿涡轮叶片流向导轮，再经导轮叶片流回泵轮叶片内缘，形成循环的工作油。在液体循环流动

7、过程中，导轮给涡轮一个反作用力矩，从而使涡轮输出力矩不同于泵轮输入力矩，具有“变矩”功能。导轮的作用：改变涡轮的输出力矩。泵轮涡轮导轮涡流、环流、循环圆2.工作原理受力分析受力分析3.输出转矩随着涡轮转速的变化而变化。a.涡轮转速低时（nw=0），nBnw，液体流向导轮正面，涡轮转矩大于泵轮转矩，MD0，MW=MB+MD，b.随着涡轮转速的升高（nw0），接近0.85nB时，涡轮出口处工作油流向与导轮叶片相切，涡轮转矩等于泵轮转矩，MD=0，Mw=MB（耦合点）c.涡轮转速继续升高，涡轮出口处工作油冲击导轮叶片背面，此时涡轮转矩小于泵轮输入转矩，MD0,nwVb（环流） Mw=Md+Mb 涡轮

8、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汽车起步后开始加速 （起步后的中间（起步后的中间状态）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： Md=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-Mw=Mb-MdMd 即变矩器输出转矩反而比输入转矩小。 当 nw=nb ，工作液

9、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-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。 液力变矩器特性液力变矩器特性-变矩器在泵轮转速nb和转矩

10、Mb不变的条件下，涡轮转矩Mw随其转速nw变化的规律。 液力变矩器传动比液力变矩器传动比i i-输出转速与输入转速之比，即i=nw/nb1。0.8-0.9最佳。 液力变矩器变矩系数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：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。 工作原工作原理理工作原理工作原理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合器分离，相当于普通液力变矩器；当；当汽车在稳定工况下汽车在稳定工况下( (达到耦合工况达到耦合工况) )行驶时，锁止离合器接合，动力不经液力行驶时，