汽车构造(下)汽车传动系统液力机械传动和机械式无级变速器课件

1、汽车构造(下)汽车传动系统液力机械传动和机械式无级变速器课件汽车构造(下)汽车传动系统液力机械传动和机械式无级变速器课件一、自动变速器概述自动变速器的特点）使驾驶操作简便省力，减轻驾驶员疲劳，提高了行车的安全性。 ）提高了发动机和传动系的寿命，因采用液力传动，发动机和传动系是弹性连接，能缓和冲击，有利于延长相关零件的寿命。 ）能自动适应行驶阻力的变化，在一定范围内实现自动换档，提高了汽车的动力性和经济性。 ）速度变换快且连续平稳，提高了乘车的舒适性。 ）可避免因外界负荷突增而造成过载和发动机熄火现象，并且可以降低排放污染2022/9/112一、自动变速器概述自动变速器的特点2022/9/94自

2、动变速器的分类 按传动比变化形式可分为有级式、无级式和综合式三种。 在无级式（和综合式）中，按变速的种类可分为： 1）液力变矩式无级变速器 2）机械式无级变速器 3）电力式无级变速 按齿轮变速系统的控制方式分为： 1） 液控液动自动变速器：在手控制阀选定位置后，由反映节气门开度的节气门阀和反映车速的调速器阀把节气门开度和车速转变为液压信号。在换档点，这些液压信号直接控制换挡阀进行换档。 2）电控液动自动变速器：在手控制阀选定位置后，由反映节气门开度的节气门位置传感器和反映车速的车速传感器把节气门开度和车速转变为电信号。这些电信号输入电控单元（ECU），由电控单元控制液压阀和液压执行机构进行换档

3、。 液力机械变速器和机械式无级变速器在现代轿车上应用越来越广泛，本章主要介绍这两种形式的变速器。2022/9/113自动变速器的分类 按传动比变化形式可分为有级式、无级式和综合自动变速器的构成液力变矩器液压控制系统行星齿轮机构车速信号节气门开度信号连接曲轴 由液力变矩器、（行星）齿轮变速器、自动换档控制系统（液压控制系统）或电子控制系统、油冷却系统等几个部分组成2022/9/114自动变速器的构成液力变矩器液压控制系统行星齿轮机构车速信号节二、液力机械传动装置功用：利用液压油的流动来传递扭矩，将曲轴输出的动力传给变速器。 分类： 液力偶合器：传递转矩，输出转矩与输入转矩相等。液力变矩器：既能传

4、递转矩又能增大转矩。 2022/9/115二、液力机械传动装置功用：利用液压油的流动来传递扭矩，将曲轴液力耦合器结构及原理1、液力偶合器构造：主要是工作轮，其包括有泵轮和涡轮曲轴泵轮：偶合器的主要元件，与曲轴一起旋转。1）泵轮与变矩器壳体连成一体。2）内部径向装有许多扭曲的叶片。3）叶片内缘则装有让变速器油液平滑流过的导环涡轮：偶合器的从动元件，与从动轴相连。1）涡轮叶片的扭曲。2）方向与泵轮叶片的扭曲的方向相反。3）涡轮中心有花键孔与输入轴相连。4）泵轮叶片与涡轮叶片相对安置，中间有3-4mm间隙。2、液力偶合器工作原理 由于泵轮涡轮的半径相等的，故当泵轮的转速大于涡的转速时，泵轮叶片外缘的

5、液压大于涡轮叶片外缘的液压，形成压力差，致使工作液在泵轮和涡轮之间有循环流动，泵轮接受发动机传来的机械能，传给工作液，使其动能提高，然后再由于工作液将动能传给涡轮。2022/9/116液力耦合器结构及原理1、液力偶合器构造：主要是工作轮，其包括液力变矩器结构及原理1、液力变矩器构造：主要是工作轮，其包括有泵轮、涡轮和导轮。1）泵轮：主动元件，与发动机曲轴相连2）涡轮：从动元件，与从动轴相连3）导轮：固定不动，给涡轮一个反作用力矩2022/9/117液力变矩器结构及原理1、液力变矩器构造：主要是工作轮，其包括液力变矩器特点1、不仅能传递转矩，且能在泵轮转矩不变的情况下，随着涡轮的转速不同而改变涡

6、轮输出的转矩数值。2、三个工作轮都装于密闭的变矩器壳体内，泵轮与涡轮相对安装，导轮装于泵轮与涡轮之间。3、三者装合后，其轴向断面构成环状空腔，称为循环圆，变矩器工作时工作油液即在此循环圆内作环流运动。4、三个工作轮之间都保持一定的间隙，相互之间没有机械联系。5、变矩器外壳由前外壳和后外壳两半组成，其中后外壳与泵轮连成一体，将三个工作轮装入壳体后，再把两半壳体焊成一体(或用螺栓联接成一体)，形成密闭空间，其中充满工作油液。6、导轮位于泵轮与涡轮之间，通过单向离合器安装在与油泵连接在一起的导轮轴上。7、导轮也是由许多扭曲叶片组成。2022/9/118液力变矩器特点1、不仅能传递转矩，且能在泵轮转矩

7、不变的情况下液力变矩器结构图飞轮涡轮导轮泵轮变矩器壳2022/9/119液力变矩器结构图飞轮涡轮导轮泵轮变矩器壳2022/9/911单向离合器功用：依靠其单向锁止原理来发挥固定或连接作用的，其连接和固定也只能是单方向的。 结构：楔块外环内环楔块式单向离合器2022/9/1110单向离合器功用：依靠其单向锁止原理来发挥固定或连接作用的，其单向离合器工作原理 当外座圈按图示方向顺时针转动时，外座圈推动楔快转动，由于L1L楔快不能锁止外座圈，外座圈可以自由转动。当外座圈按图示方向逆时针转动时，外座圈推动楔快转动，由于 L2L楔快起到楔子作用，锁住外座圈，使其无法转动。2022/9/1111单向离合器

8、工作原理 当外座圈按图示方向顺时针转动时，外座圈推液力变矩器工作原理工作展开示意图发动机启动后，曲轴带动泵轮B旋转，因旋转产生的离心力使泵轮叶片间的工作液沿叶片从内缘向外缘甩出；这部分工作液既具有随泵轮一起转动的圆周向的分速度，又有冲向涡轮W的轴向分速度。这些工作液冲击涡轮叶片，推动涡轮与泵轮同方向转动。由泵轮到涡轮再到导轮D，然后回到泵轮的液流称为涡流。2022/9/1112液力变矩器工作原理工作展开示意图发动机启动后，曲轴带动泵轮B一、起步工况1、起步开始时nw0，nB 0， nw nB（导轮固定）， Mw=MB+MD ；可见，液力变矩器工作原理 为了便于说明，设发动机转速及负荷不变，即变

9、速器泵轮的转速nB及转矩MB为常数。变矩器输出转矩（即涡轮对液流反作用力）等于泵轮对液流的反作用力与导轮对液流反作用力之和，即变矩器增大转矩作用，当转矩产生的牵引力足以克服阻力时，汽车起步并加速。2022/9/1113一、起步工况液力变矩器工作原理 为了便于说明，设发动机转2、起步后中间状态当nw0.85nB 时（MD =0），Mw=MB 当涡轮转速比较小时，从涡轮流出的工作液是向后的，工作液冲击导轮叶片的前面。因导轮被单向离合器限定不能向后转动，所以导轮叶片将向后流动的工作液导向向前推动泵轮叶片，促进泵轮旋转，从而使作用于涡轮的转矩增大。 从涡轮流出工作液的速度vW可以看为工作液相对于涡轮叶

10、片表面流出的分速度VW2与随涡轮一起转动分速度VW1的合成。2022/9/11142、起步后中间状态当nw0.85nB 时（MD =0），M3、加速工况Mw=MB （ MD ）当nwnB 时，液力变矩器失去传递动力的能力液流的方向与导轮叶片平行时，变矩器由变矩变为偶合工况当涡轮转速继续增大，输出转矩减少，当涡轮转速等于泵轮转速时，工作液停流，将不能传递力随着涡轮转速的增加，分速度VW1也变大，当VW2与VW1的合速度VW开始指向导轮叶片的背面时，变矩器到达临界点。当涡轮转速进一步增加时，工作液将冲击导轮叶片的背面。因单向离合器允许导轮与泵轮一同向前旋转，所以在工作液带动下，导轮沿泵轮转动方向自由旋转，工作液顺利地回流到泵轮。当从涡轮流出的工作液正好与导轮叶片出口方向一致时，变矩器不产生增扭作用（即为液力偶合工况）。2022/9/11153、加速工况Mw=MB （ MD ）液流的方向与导轮叶液力变矩器工作特性2、特性a . 泵轮、涡轮和导轮三个工作轮是转换能量，传递动力和变扭的基本元件；b . 液体同时绕工作轮轴线作旋转运动和沿循环圆作轴面循环运动；c . 变矩器输出转矩随涡轮的转速而变化 。由图可见，a. K=1时，涡轮转矩等于泵轮转矩，此时称为偶合点。b. K随着涡轮转速的减小而