变矩器的结构、工作原理
液力变矩器的结构原理
扭矩放大
液力变矩器将发动机的扭矩放大，提供更大的 动力输出。
自冷却
液力变矩器内部的液体循环可以进行自冷却， 延长使用寿命。
液力变矩器的应用领域
1 汽车
液力变矩器在汽车传动系统中广泛应用，提供平稳和高效的动力传递。
2 工程机械
工程机械中的液力变矩器能够有效传递动力，提高工作效率。
3 船舶
船舶的液力变矩器能够提供可靠的动力输出，适应不同航行条件。
2
随着发动机转速增加，动力轮传递更多
扭矩给涡轮，使车辆加速。
3
低速启动
动力轮和涡轮转动，但液流的转动受到 定子的限制，实现低速启动。
液流锁定
当车辆达到一定速度时，液力变矩器 （通过锁止装置）锁定液流，实现直接 机械传动。
液力变矩器的特点
平稳性
液力变矩器的传动过程平滑，无级变速过程流 畅。
启动辅助
液力变矩器通过启动辅助功能，降低了发动机 起动时的负载和冲击。
液力变矩器的结构原理
液力变矩器是一种重要的传动装置，通过液体传递动力，用于汽车、工程机 械和船舶等领域。它的结构和工作原理决定了其在动力传递中的重要作用。
液力变矩器的作用
1 扭矩放大器
通过液流传递和变换能量，将发动机的扭矩放大到传动装置。
2 无级变速
通过液力变矩器的特性，实现平稳的无级变速。
3 启动辅助
液力变矩器的维护保养
1
更换液体
2
定期更换液力变矩器内的液体，避免沉
积物和污染物的堆积。
3
定期检查液位
确保液力变矩器内的液体处于适当的液 位，保证正常运行。
温度控制
保持液力变矩器的运行温度在适宜范围 内，避免过热和过冷。
液力变矩器结构与原理
液力变矩器结构与原理液力变矩器（Torque Converter）是一种被广泛应用于汽车、船舶等动力传动系统中的液力传动装置。
它的主要作用是将发动机输出的高速低扭矩转化成低速大扭矩，从而实现汽车启动、加速、变速和传动的功能。
液力变矩器的结构复杂而精密，它包含了泵轮、涡轮、导叶轮等不同的部件，其中每个部件都扮演着特定的角色。
本文将详细介绍液力变矩器的结构与原理。
一、液力变矩器的结构液力变矩器是由泵轮、涡轮、导叶轮和油封等部件组成的。
泵轮和涡轮是液力变矩器的两个主要组成部分，其结构和相互配合决定液力变矩器的工作性能。
1. 泵轮（Pump Impeller）泵轮是液力变矩器的输入元件，它由一定数量的楔形叶片组成，其主要作用是将发动机输出的动力转化成液力。
当发动机运转时，泵轮产生旋转的动力，它通过离心力作用将工作介质（液体）强制送入涡轮。
2. 涡轮（Turbine Runner）涡轮是液力变矩器的输出元件，它与泵轮相对应，也由楔形叶片组成。
当泵轮发送液力流入涡轮时，涡轮受到液压的作用转动，从而输出扭矩。
涡轮的运转速度受到扭矩的大小以及返转器的变矩比的影响。
3. 导叶轮（Stator）导叶轮是液力变矩器的第三个组成部分，它位于泵轮和涡轮之间，主要用于改变流体的流向。
导叶轮的叶片可以自由调节，可以根据工作状态的需求来改变流体的流向，协助转化扭矩和提高效率。
4. 油封（Oil Seal）油封是用于保持液力变矩器内压力稳定的部件，它位于泵轮和涡轮之间，防止液体泄漏。
油封的质量和性能直接影响液力变矩器的工作效果和寿命。
二、液力变矩器的工作原理液力变矩器主要依靠流体的转化和涡旋流的原理来工作，通过泵轮、涡轮和导叶轮之间复杂的相互作用来实现转矩的变化。
液力变矩器的工作原理分为四个工作区域：冲击区、变矩区、松开区和高效率区。
1. 冲击区当发动机启动并带动泵轮开始旋转时，泵轮产生的涡旋流体流向涡轮，但此时导叶轮的叶片处于开启状态。
变矩器的结构和工作原理
2、锁止变矩器的工作原理 目前自动变速器的锁止离合器是由计算机控制的 液压控制系统。 计算机接收到车速传感器（大于60公里/小时）、 节气门位置传感器（节气门开度不大时）、制动释放开关 传感器（没有踩制动）、冷却水温度传感器（发动机水温 正常）、真空传感器（发动机在中小工况）。计算机接收 到上述信息，控制锁止离合器的电磁阀导通，电路图如图 所示。
当电磁阀导通时，电磁阀控制油液流向锁止离 合器的与涡轮之间，使外壳与锁止离合器啮合， 动力直接通过锁止离合器传给涡轮，如图a所示。。 当计算机没有接收到上述信号时，电磁阀没有被 导通油液流向锁止离合器的与外壳之间，使外壳 与锁止离合器分离，如图b所示。
• 1、指认变矩器下列各零件的名称，如图所示。 （1） （2）________________ （3） （4）________________ （5） （6）________________ （7） （8）________________
当发动机高速时，油液从泵轮的外圈流向涡轮的外圈， 从涡轮的内圈流出，由于转速较快，流出涡轮的油液是顺 向流向导轮，打在导轮叶片的反面，单向离合器分离，导 轮旋转，油液顺向流向泵轮内圈，如图所示。
四、带锁止离合器的变矩器 锁止离合器的作用是当汽车达到一定高速时，对扭矩 的要求就不那么重要了，在发动机和涡轮之间安装锁止离 合器，直接将发动机的动力传给涡轮，有利于提高燃油的 经济性。 • 1、带锁止离合器的变矩器的结构 由泵轮、涡轮、导轮和锁止离合器等组成。锁止离合器由 外壳、压力盘、摩擦片等零件组成，如图所示。
变矩器的结构和结构认知
一、变矩器的作用 变矩器是传动系中的重要零件（在发动机和变速器之 间）。它用螺栓固定在发动机的飞轮上，随着发动机的旋 转而转动。 变矩器的主要作用是： 1、将发动机的动力平稳的传递到变速器。 2、增加发动机的扭矩。 3、驱动变速器的油泵运行。 4、通过直接离合器将发动机和变速器直接连接起来。 5、在发动机转速较低的情况下，使汽车处于停止的状态。
变矩器的工作原理
变矩器的工作原理变矩器是一种汽车传动系统中的重要组成部分，它承担着将发动机的动力传递到车轮的重要任务。
本文将详细介绍变矩器的工作原理，包括变矩器的结构以及其内部液力传递的工作机制。
一、变矩器的结构变矩器由涡轮、泵轮、输入轴和液力离合器组成。
涡轮由发动机排气流产生的废气驱动；泵轮则由发动机旋转输出轴驱动。
液力离合器连接输入轴和泵轮，用于控制动力的传递。
二、液力传递的工作机制当发动机启动并运转时，废气通过流过涡轮来施加动力，将其带入旋转状态。
同时，引擎转速的增加也会导致泵轮的转动，产生液体流动。
涡轮和泵轮通过液体介质相互连接，形成了一个连续的液力传递系统。
液体介质在涡轮和泵轮之间的流动产生了液力耦合。
在液力耦合的作用下，液体流体传递了发动机产生的动力，将其传递到车轮驱动系统。
当车辆需要加速时，液力离合器将输入轴和泵轮连接在一起，实现动力传递。
在行驶过程中，液力传递系统可以自动调整转矩和变速器的输出，使车辆在不同速度和负载下都能够保持稳定的工作。
三、变矩器的驱动模式变矩器有两种基本的驱动模式：液力传动模式和直接传动模式。
1.液力传动模式在低速行驶和起步时，变矩器处于液力传动模式。
泵轮和涡轮之间的液体流通产生了液力耦合，使得发动机的动力传递到车轮系统。
这种模式下，转速比较低，能够提供较大的驱动力矩，使车辆能够顺利启动。
2.直接传动模式当车辆达到一定的速度时，变矩器会自动进入直接传动模式。
在这种模式下，液体介质的液力传递被减小，发动机动力直接传递到车轮系统，提高了传动的效率和车辆的燃油经济性。
直接传动模式的实现是通过液力离合器来实现的。
液力离合器可以使输入轴和泵轮分离，从而断开液力传递。
这样一来，变矩器转矩放大器的功率传递效率就会提高，车辆的燃油消耗也会得到降低。
四、变矩器的优缺点变矩器作为汽车传动系统的重要组成部分，具有一定的优缺点。
1.优点变矩器具有扭矩放大作用，在起步和低速行驶时，能够提供较大的驱动力矩，使得车辆顺利启动。
车辆动力学液力变矩器.pptx
1.静态原始特性模型
λX106 K
10 2.4
2.0 8
1.6 6
1.2 4
0.8
2 0.4
0 0.0 0.0
i0.2
0.4
0.6
传动比 i
η
η
K
1.0
λ
i=nT / nB
0.8 ，D，nB
0.6
M B gBnB2 D5
0.4
M T KM B
0.2
0.0
0.8
1.0
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四、液力变矩器原始特性模型
TB
(s) (s)
G11(s) G21(s)
G12 G22
(s) (s)
M M
B T
(s) (s)
利用系统 辨识得到
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感谢您的观看。
第26页/共26页
2 0.4
η
η
K
1.0
λ
0.8
0.6
0.4
0.2
0 0.0
0.0
0
第9页/共26页 i
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
三、液力变矩器的原始特性
2. 液力变矩器原始特性的确定方法
nB MB nT MT
，D
i nT nB
K MT MB
B
MB
gnB2 D5
h M TnT M BnB
λX106
8
2001
859.8
785
1574.5 0.39 1.83 0.718
9 2002.5 902.4
603.4
1815 0.30 2.01 0.606
液力自动变矩器的结构和工作原理概要PPT学习教案
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2.1.2 液力耦合器的工作原理
当发动机运转时，曲轴带动液力偶合器的壳体和泵 轮旋转，泵轮叶片内的液压油在泵轮的带动下随泵轮一同 旋转。在离心力的作用下，液压油从泵轮叶片内缘被甩向 外缘，并从外缘冲向涡轮叶片，使涡轮在液压油的冲击作 用下旋转；冲向涡轮叶片的液压油沿涡轮叶片向内缘流动 ，返回到泵轮的内缘，被泵轮再次甩向外缘。
内部有一个由液压操纵的
闭锁离合器，或称锁止离合器。
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主动盘
从 动 盘 （ 压 盘）
锁止控制阀接通变 矩器压力油路时
锁止控制阀接通变 矩器回油路时
图2-12 闭锁式液力变矩器
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锁止控制阀接通变 矩器压力油路时
压盘两侧的压力相 同，闭锁离合器呈分离 状态，动力须经液力变 矩器传递，可充分发挥 液力传动减振吸振、自 适应行驶阻力剧烈变化 的优点，适合于汽车起 步、换档或在坏路面上 行驶工况使用。
利用 液体在循 环流动过 程中动能 的变化来 传递动力 的
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不同型号的液力 变矩器，结构和
原理相同？
自动变速器 的结构相同 吗？为什么
？
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本章主要介绍基本的液力偶合器和液力
变矩器的结构和工作原理
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2.1 液力耦合器
2.1.1 液力耦合器的结构
图2-1 液力偶合器结构示意图
量不及时散出，变矩器内的油液温度就会急
剧升高，导致变矩器不能工作，因此必须对
变矩器内的油液进行强制冷却。
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图2-13 变矩器冷却补偿油路系统图
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变矩器结构与工作原理 图文
当涡轮和泵轮转速之比达 到0．8－0．85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-Md 即变矩器输出转矩 反而比输入转矩小。 当 nw=nb ，工作液 在循环圆中的流动停止， 将不能传递动力。
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
a．当nw=0时，nb>>nw，油液速度流向导轮的正面， Md>0，Mw=Mb+Md，可见Mw>Mb，起变矩作用。 b．当nw>0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nw≈nb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。
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3～4 mm的间隙。
变矩器的结构工作原理
导轮固定时液体旳流动
蜗轮
导轮
泵轮
五、变矩器旳运转
• 车辆停住，发动机怠速运转： e=0，t最大
液力变矩器旳构造与工作原理
变矩器工作模型 变矩器油流辨认
问： 液力变矩中导 轮旳作用？
三、液力变矩器旳构成与工作原理
1．构成 三个工作轮： 泵轮、涡轮 基本与偶合器相同，泵轮与涡轮之间保持一定
旳轴向间隙，其间经过单向离合器与导轮轴相连了一种导轮。
2、工作原理 运动分析：泵轮旋转→液压油甩向泵轮叶片外缘→涡轮外缘→涡轮内
何其他附加旳外力，故液压油作用在涡轮点：只传递扭矩，不变化大小，且在汽车低速行驶时传动效率低，很
少用；
发动机传给泵轮旳扭矩与涡轮上输出旳扭矩相等，液力偶合器只能传递扭
矩，而不变化扭矩旳大小；
AB
液力变矩器旳构造与工作原理
变矩器工作简介
变矩器构造辨认
变矩器 泵 轮 —— 主动部分，将发动机动力变成油液动能。 涡 轮 —— 输出部分，将动力传至机械式变速器旳输入轴。 导 轮 —— 反作用元件，它对油流起反作用，到达增扭作用。
变矩器旳构造、工作原理
一、自动变速器旳构成、作用 自动变速器由变矩器、机械式变速器
（一般多采用行星齿轮）和电子-液压控制 系统三部分构成。
液力变矩器旳功用
将发动机旳动力传给自动变速器中行星齿轮变速机构， 并具有一定旳自动变速变扭矩旳作用（2.6倍左右）。
液力变矩器安装在发动机旳飞轮上，利用工作油液将发动 机旳转矩传递给自动变速器中旳齿轮变速机构，并有小范围内 旳降低转速增长转矩和自动变速旳功能。
液力变矩器的结构和工作原理
液力变矩器的结构和工作原理1. 液力变矩器的简介液力变矩器，听起来有点高大上，其实它就像汽车的“肚子”，负责传递动力，控制转速。
我们平时开车，尤其是自动挡的车，几乎每天都在跟这个小家伙打交道。
你知道吗？在你轻轻踩下油门的一瞬间，液力变矩器就开始发挥它的魔法了，让车子如同飞一样顺畅。
就像打了一针兴奋剂，车子在起步时，竟然能比我们想象的更快，真是神奇得让人瞠目结舌。
2. 液力变矩器的结构2.1 主要部件液力变矩器主要有三个关键部分：泵轮、涡轮和定子。
首先，泵轮就像一个健身教练，负责将发动机的动力转换成液体的流动。
它一转，油液就开始欢快地舞动，冲向涡轮。
涡轮呢，就像个追求者，拼命追赶泵轮，把动力接住，然后将其转化为车轮的旋转。
再说说定子，定子就像个调皮的孩子，负责改变液体流动的方向，确保动力的输出更有效。
各个部件就像一场默契的舞蹈，步伐一致，配合得天衣无缝。
2.2 工作过程说到液力变矩器的工作过程，那可真是千姿百态。
简单来说，当你踩下油门，泵轮的转速瞬间飙升，油液被猛地甩出，形成强大的液体动力。
这个时候，涡轮会接收这股力量，开始转动，带动车轮。
而且呀，液力变矩器可以根据车速和负载的变化自动调节动力传递的比例，让你在不同的路况下，都能感觉到如同飞翔的感觉，真是顺风顺水。
3. 液力变矩器的工作原理3.1 动力传递液力变矩器的核心就是利用液体的流动来传递动力。
当泵轮转动时，油液被加速，形成一个强大的液压流。
涡轮接收到这个液流后，开始转动，这时候就好比是一场能量的接力赛。
无论你是从静止到加速，还是在高速公路上风驰电掣，液力变矩器都能灵活应对，让你在各种情况下都能获得最佳的驾驶体验。
更牛的是，它还能在你停车时，自动切断动力传递，这样就不会让你在红灯前“煎熬”了。
3.2 效率与优势说到效率，液力变矩器也有一套自己的诀窍。
它通过调节液体的流动，实现无级变速。
你想想看，这种不依赖于齿轮的设计，减少了机械磨损，延长了使用寿命。
液力变矩器组成结构
液力变矩器组成结构液力变矩器是一种常见的动力传动装置，由液力偶合器、液力变矩器和液力离合器组成。
它具有传递动力平稳、变矩范围广的特点，在工业生产和汽车领域得到了广泛应用。
液力变矩器的结构主要包括泵轮、涡轮和导向叶片。
泵轮和涡轮之间通过液力传递动力。
液力变矩器的工作原理是利用液体的流动和压力来传递动力。
当发动机工作时，液体被泵轮抛出，形成一个涡流，然后被涡轮收集并转化为动力输出。
同时，导向叶片的作用是控制液体流动的方向和速度，从而实现变矩的目的。
液力变矩器的工作过程可以分为三个阶段：启动、变速和锁定。
在启动阶段，液力变矩器通过液体的流动使发动机平稳启动。
在变速阶段，液力变矩器根据驾驶员的操作来调整液体的流动，从而实现车辆的加速和减速。
在锁定阶段，液力变矩器通过液力离合器将发动机的动力直接传递给车辆的传动系统，提高传动效率。
液力变矩器具有许多优点。
首先，它可以实现动力的平稳传递，减少了传动过程中的冲击和振动，提高了车辆的驾驶舒适性。
其次，液力变矩器具有较大的变矩范围，可以满足不同工况下的动力需求。
此外，液力变矩器还具有自动换挡的功能，可以根据车速和负载条件自动调整传动比，提高驾驶的便利性和燃油经济性。
液力变矩器也存在一些缺点。
由于液力传动过程中会有一定的能量损失，因此液力变矩器的传动效率较低。
此外，液力变矩器的结构复杂，制造成本较高，维修和维护也相对困难。
为了提高液力变矩器的传动效率，现代汽车技术发展出了一种新型的变速器结构——双联液力变矩器。
双联液力变矩器采用两个液力变矩器并联，通过合理的液体流动控制来实现更高的传动效率。
这种结构在高速行驶时可以锁定液力变矩器，减少能量损失，提高传动效率。
液力变矩器还可以与其他传动装置结合使用，例如与离合器、齿轮传动等。
这样可以充分发挥液力变矩器的优点，同时弥补其缺点，实现更加灵活和高效的动力传递。
液力变矩器作为一种重要的动力传动装置，在工业生产和汽车领域具有广泛应用。
液力变矩器故障和工作原理
4.1 液力变矩器构造和工作原理4.1.1液力变矩器构造1、三元一级双相型液力变矩器三元是指液力变矩器是由泵轮、涡轮和导轮三个主要元件组成的。
一级是指只有一个涡轮（部分液力偶合器里装有两个涡轮，工作时油液容易发生紊乱）。
双相是指液力变矩器的工作状态分为变矩区和偶合区。
*图4-1为液力变矩器三个主要元件的零件图。
2、液力变矩器的结构和作用泵轮的叶片装在靠近变速器一侧的变矩器壳上，和变矩器壳是一体的。
变矩器壳是和曲轴或曲轴上的挠性板用螺栓连接的，所以泵轮叶片随曲轴同步运转。
发动机工作时，它引导液体冲击涡轮叶片，产生液体流动功能，是液力变矩器的主动元件。
*1-变速器壳体2-泵轮3-导轮4-变速器输出轴5-变矩器壳体6-曲轮7-驱动端盖8-单向离合器9-涡轮涡轮装在泵轮对面，二者的距离只有3~4mm，在增矩工况时悬空布置，被泵轮的液流驱动，并以它特有的速度转动。
在锁止工况时它被自动变速器油挤到离合器盘上，随变矩器壳同步旋转。
它是液力变矩器的输出元件。
涡轮的花键毂负责驱动变速器的输入轴（涡轮轴）。
它将液体的动能转变为机械能。
导轮的直径大约是泵轮或涡轮直径的一半。
并位于两者之间。
导轮是变矩器中的反作用力元件，用来改变液体流动的方向。
导轮叶片的外缘一般形成三段式油液导流环内缘。
分段导流环可以引导油液平稳的自由流动，避免出现紊流。
导轮支承在与花键和导轮轴连接的单向离合器上。
单向离合器使导轮只能与泵轮同向转动。
涡轮的油液流经导轮时改变了方向，使液流返回泵轮时，液流的流向和导轮旋转方向一致，可以使泵轮转动更有效。
*图4-3为液力变矩器油液流动示意图。
观看液力变矩器油液流动图上通过箭头示意液体流动方向。
油液由泵轮的外端传入涡轮的外端，经涡轮内端传到导轮时改变了油液的流动方向，经导轮传给泵轮的油液的流动方向恰好和泵轮的旋转方向一致。
*3、液力变矩器的锁止和减振液力变矩器用油液作为传力介质时，即使在传递效果最佳时，也只能传递90%的动力。
液力变矩器的结构与工作原理
请各位评委老师指导ຫໍສະໝຸດ 泵轮导环 涡轮毂 叶片
发动机机械能 液体能量
2.2 涡轮
变矩器的动力输出元件,涡轮上也装有与泵轮结构一样的许 多叶片及导环。涡轮与泵轮的叶片相对安置，中间有3～ 4mm的间隙。但涡轮叶片的扭曲方向与泵轮叶片的扭曲的 方向相反。涡轮中心有花键孔与变速器输入轴花键配合。
花键
叶片
将液体能量
导环
涡轮轴上机械能
➢汽车高速运行 :
涡轮转速nw继续增大，液流冲击导轮的背面，导轮转矩方 向与泵轮转矩方向相反，即变矩器输出转矩反而比输入转矩 小。 Mw=Mb-Md
低速变矩
当发动机低速运转时，泵轮和 涡轮的转速差较大时：液流打 到导轮叶片的正面，促使导轮 反方向转动，由于单向离合器 作用，导轮被锁止，液流便按 导轮叶片的方向而改变自己的 运动方向，反射的液流，冲击 到泵轮的背面。其冲击方向与 旋转方向相同,此时从导轮反射 的扭矩与发动机输入的扭矩共 同驱动泵轮、对泵轮起到增扭 作用。呈现变矩特性。
2、液力变矩器组成
液力变矩器的组成部件：泵轮（b)、涡轮(w)、导轮(d) 、单 向离合器、锁止离合器
2.1 泵轮
变矩器的动力输入元件,与变矩器的外壳作为一个整体 固定在曲轴飞轮上、在泵轮内部沿其径向装有许多具有一 定曲率的叶片、并且在许多叶片内缘装有一个导环。导环 的作用主要是让变速器油液平滑顺畅流动。
涡轮
导轮
泵轮
导轮的作用：改变涡轮的 输出力矩。
4、液力变矩器的工作过程
涡流: 从泵轮→涡轮→导轮→泵轮的液体流动 环流: 液体绕轴线旋转的流动
涡流
变矩器的液流方向是由涡流和环流合成的
液力变矩器不仅能传递转矩，而且能在泵轮转矩不变的情 况下，随着涡轮的转速(反映着汽车行驶速度)不同而改变涡轮 输出的转矩数值。
变矩器的工作原理
变矩器的工作原理
变矩器（torque converter）是一种常用于自动变速器系统中的液力传动装置。
它的主要功能是将发动机输出的转矩转换为传动轮系所需的转矩，并实现动力传递。
变矩器的工作原理可分为三个主要部分：泵轮、涡轮和涡轮定子（前涡轮）。
泵轮位于变矩器的前部，附着在发动机的曲轴上。
当发动机工作时，泵轮开始旋转，并产生离心力。
由于泵轮与涡轮定子（前涡轮）的存在，液体被抽离并通过泵轮的叶片投射到变矩器的传动液（一种润滑液）中。
这个投射过程将产生一个环境带有速度和动能的传送带。
涡轮位于变矩器的后部。
当液体投射到涡轮上时，它们被迫移动，并因动能的改变而产生转矩。
涡轮的旋转速度取决于泵轮所产生的液体速度和动能的大小。
涡轮通过输出轴将转动的动力传递给车辆的传动轮系，从而驱动车辆前进。
涡轮定子（前涡轮）位于泵轮和涡轮之间，在涡轮定子内部有一定数量的定子叶片。
这些叶片能够改变液体流动的方向，以增强液体的运动和流动。
涡轮定子的主要作用是控制液体流动的方向和速度，并确保在不同转速和转矩下能够提供适当的传输功率。
通过以上的工作原理，变矩器能够在发动机运行的不同负载和转速条件下适应和提供必要的转矩输出，实现无级变速。
液力变矩器的速比名词解释
液力变矩器的速比名词解释液力变矩器是一种常见的自动变速装置，广泛应用于汽车、工程机械等领域。
液力变矩器的速比是其关键性能之一，它决定了驱动轮与被驱动轮的转矩传递比例。
本文将从液力变矩器的定义、结构和工作原理等方面，对速比进行深入解释。
1. 液力变矩器的定义液力变矩器是一种利用液体力传递动力的装置。
它由泵轮、涡轮和导向叶片等组成。
泵轮是驱动轮，涡轮是被驱动轮，导向叶片则是把工作液体引导到泵轮、涡轮之间的关键部件。
液力变矩器通过液体在泵轮转动时产生的离心力和涡轮的阻力，实现动力传递的功能。
2. 液力变矩器的结构液力变矩器的结构相对复杂，但整体上可以分为外壳、泵轮、涡轮和锁定装置等几个主要组成部分。
外壳是液力变矩器的外包装，具有承载作用。
它内部有三个重要的通道，其中一个通道连接泵轮和导向叶片，另一个通道连接导向叶片和涡轮，还有一个通道用于液体的返回。
泵轮是液力变矩器的驱动轮，它与发动机的曲轴相连，并固定在外壳内。
泵轮上的叶片通过旋转产生离心力，引导工作液体流动。
涡轮是液力变矩器的被驱动轮，它连接到车轮或其他机械装置。
涡轮上的叶片通过液压力和离心力的作用，接收来自泵轮传递过来的动力，并将其传递给车轮或其他装置。
锁定装置是液力变矩器的一个附属部件，用于在特定情况下固定涡轮，使其与泵轮直接连接。
这样可以提高液力变矩器的效率，减少动力传递的损耗。
3. 液力变矩器的工作原理液力变矩器的工作原理可以概括为“液力传递动力，组织变速传递转矩”。
当发动机启动时，泵轮开始旋转。
由于泵轮和涡轮的位置相对固定，泵轮上的叶片通过离心力将液体推向导向叶片，再由导向叶片引导流向涡轮。
液体从泵轮流向涡轮时，会因涡轮上的阻力产生反作用力。
这种反作用力会通过液力传递到泵轮上，并引起泵轮减速。
当涡轮需要更大的转矩时，液体在涡轮和泵轮之间形成一种“滑差”，即泵轮和涡轮的转速之差。
液力变矩器的速比即为涡轮与泵轮之间转速的比值。
在液力变矩器的设计中，可以通过改变涡轮和泵轮的尺寸、叶片角度等方式来调整速比。
《工程机械设计》第4章-液力变矩器
速称为标定功率和标定转速(也称额定全功率和额定转速）。 标定功率和标定转速是根据内燃机工作特性、使用特点、
寿命和可靠性等各种要求确定的。我国1973年颁布的国家 标准《内燃机台架试验方法》规定，内燃机功率标定分为 下列四级：
4.3.4 液力变矩器与发动机的共同工作特性
4.3.4 液力变矩器与发动机的共同工作特性
相同的内燃机与不同类型液力变矩器匹配或不同内燃机与同 一液力变矩器相匹配时，液力变矩器涡轮轴的平均输出功率 最大，平均单位燃油消耗量最小的匹配是最合理的。
目前常见的匹配原则有以下三种。
4.3.4 液力变矩器与发动机的共同工作特性
4.3.4 液力变矩器与发动机的共同工作特性
采用液力传动的机械不仅与所用的发动机、变矩器、变速箱 和工作装置、行走装置等的性能（特别是牵引性能和燃料经 济性）有关，而且与它们共同工作特性有关。
共同工作与匹配有着不同的含义，前者只研究连接在一起的 工作情况，后者则研究共同工作时应采用怎样的配合才能获 得理想的性能（工作机的优异工作性能）。
3）12h功率：允许内燃机连续运转12h的最大有效功率（包括在超过 12h功率10%的情况下连续运转1h，为最大功率的77%~80%），适用 于在一个工作日中保持不变负荷工作的内燃机（如工程机械、发电机及 农用拖拉机所用的内燃机）。
4）持续功率：允许内燃机长期连续运转的最大有效功率，适用于长期 以恒定负荷工作的内燃机（如长期排灌用或船用内燃机）。
4.3.4 液力变矩器与发动机的共同工作特性
4.3.4 液力变矩器与发动机的共同工作特性
4.3.4 液力变矩器与发动机的共同工作特性
4.3.4 液力变矩器与发动机的共同工作特性
装载机变矩器工作原理
装载机变矩器工作原理
装载机的变矩器是一种用于传递发动机动力的装置，它能够使发动机的转速适应不同的工作负荷。
变矩器由液力变矩器和变速器两部分组成。
液力变矩器是变矩器的核心部件，它由泵轮、涡轮和导向轮组成。
在变矩器工作时，发动机的动力首先驱动泵轮旋转，泵轮通过液体传递动力给涡轮。
液体在泵轮和涡轮之间形成一个动力传递介质，使涡轮获得动力。
液体离开涡轮后，由导向轮引导进入泵轮，循环运动形成动力输出。
变速器是用于调节液力变矩器输出转矩的装置。
它通过多个齿轮组合，将传递给液力变矩器的旋转速度和转矩进行调节，使其适应不同的工作负荷。
通过切换不同的齿轮组合，驾驶员可以实现装载机的前进、后退和不同速度的调节。
当装载机需要进行大速度变化时，液力变矩器和变速器会协同工作。
液力变矩器将发动机输出的动力通过液体传递给变速器，变速器再将合适的转速和转矩传递给车轮。
这样，装载机就可以根据需要进行灵活的速度调节和负荷适应。
总之，装载机的变矩器通过液力传递发动机的动力，并通过变速器实现速度和转矩的调节，使装载机能够适应不同的工作负荷要求。
液力变矩器结构与原理课件
电动化与智能化
随着电动汽车的普及，液力变矩器也面临着电动化与智能 化的挑战。需要与电动汽车的动力系统相匹配，同时也需 要融入智能化的控制策略。
液力变矩器的新型技术与挑战
新型材料
为了提高液力变矩器的性能和使用寿命，新型材料如高强度合金、陶瓷等被引入到液力变矩器的制造中。
先进制造技术
采用先进的制造技术，如3D打印、精密铸造等，能够提高液力变矩器的制造精度和效率，降低成本。
扭矩调节
通过调节液力变矩器内部 的液体流量和叶片角度， 可以实现扭矩的调节。
液力变矩器的效率与特性
效率定义 效率影响因素
特性曲线 高效区域
液力变矩器的效率是指输出功率与输入功率之比，反映了液力 变矩器的能量转换效率。
液力变矩器的效率受多种因素影响，包括液体黏性、叶片角度 、转速比等。
液力变矩器的特性曲线描述了其输入输出扭矩、转速比和效率 之间的关系，为液力变矩器的选型和匹配提供依据。
在特性曲线上存在高效区域，液力变矩器在该区域内工作时效 率较高，应优先考虑工作在该区域。
04 液力变矩器的应用与发展
液力变矩器在自动变速器中的应用
自动变速核心
液力变矩器是自动变速器中的核 心部件，通过液体的动量传递来 实现发动机与变速器之间的无级
变速。
平稳性与效率
液力变矩器能够吸收发动机的扭 矩振动，提供平稳的输出。同时 ，其内部叶轮的设计也影响着变
03
设计与优化
泵轮的设计需要考虑与涡轮的匹配，以实现高效的扭矩传递和变矩效果
，同时泵轮的叶片形状、数量和角度等参数也需要经过优化，以减少液
压损失和提高效率。
涡轮
结构组成
涡轮是液力变矩器的输出元件，由涡轮轴、径向叶片和轮毂组成。
典型变矩器的工作原理与常见故障
典型变矩器的工作原理与常见故障(一)液力变矩器的结构液力变矩器以液体作为介质，传递和增大来自发动机的扭矩液力变矩器由可转动的泵轮和涡轮，以及固定不动的导轮三元件构成。
常见的两级三元件综合式液力变矩器由泵轮总成、涡轮总成、导轮总成、闭锁离合器总成和后盖组成。
各件用铝合金精密铸造或者用钢板冲压焊接而成。
泵轮与变矩器壳成一体。
用螺栓固定在飞轮上，涡轮通过从动轴与传动系各件相连。
所有工作轮在装配后，形成断面为循环圆的环状体。
(二)液力变矩器的工作原理液力变矩器工作原理可以用两台电风扇作形象描述，两风扇对置，一台通电转动，产生的气流可吹动不通电的风扇，如果给其添加一个管道这就成为了液力偶合器，它能传轴，并不增扭。
变矩器工作时，发动机带动泵轮转动，叶轮带动液流冲向涡轮，从而驱动涡轮转动，刚起动时扭矩最大，此时冲击力为F1,冲到涡轮的液流驱动涡轮后，由于叶片形状，冲向导轮，而导轮不动，冲击导轮的液流受到妨碍，可使涡轮受到反作用力F2,由于 F1、F2 都作用于涡轮，所以使涡轮所受扭矩得到增大。
涡轮转速升高后，液流变向会冲击导轮叶背，而失去增扭，并有一定阻力。
所以现在所用导轮都使用单向离合器，使去冲击叶背时，导轮转过一个角度，使其继续增扭。
导轮下端装有单向离合器，可增大其变扭范围。
以液体为工作介质的一种非刚性扭矩变换器，是液力传动的型式之一。
液力变矩器，它有一个密闭工作腔，液体在腔内循环流动，其中泵轮、涡轮和导轮分别与输入轴、输出轴和壳体相联。
动力机带动输入轴旋转时，液体从离心式泵轮流出，按次经过涡轮、导轮再返回泵轮，周而复始地循环流动。
泵轮将输入轴的机械能传递给液体。
高速液体推动涡轮旋转，将能量传给输出轴。
液力变矩器靠液体与叶片相互作用产生动量矩的变化来传递扭矩。
液力变矩器不同于液力耦合器的主要特征是它具有固定的导轮。
导轮对液体的导流作用使液力变矩器的输出扭矩可高于或者低于输入扭矩，于是称为变矩器。
输出扭矩与输入扭矩的比值称变矩系数，输出转速为零时的零速变矩系数通常约 2~6。
变矩器控制装置的结构与工作原理
变矩器控制装置的结构与工作原理变矩器控制装置的作用有两个：一是为变矩器提供具有一定压力的液压油，同时将变矩器内受热后的液压油送至散热器冷却，并让一部分冷却后的液压油流回到齿轮变速器，对齿轮变速器中的轴承和齿轮进行润滑；二是控制变矩器中锁止离合器（如果有的话）的工作。
变矩器控制装置由变矩器压力调节阀、泄压阀、回油阀、锁止信号阀、锁止继动阀和相应的油路组成。
1、变矩器压力调节阀变矩器压力调节阀的作用是将主油路压力油减压后送入变矩器，使变矩器内的液压油的压力保持在（196~490）kPa。
许多车型自动变速器将变矩器压力调节阀和主油路压力调节阀合并为一阀，该阀让调节后的主油路压力油再次减压后进入变矩器。
变矩器内受热后的液压油经变矩器出油道被送至自动变速器外部的液压油散热器，冷却后的液压油被送至齿轮变速器中，用于润滑行星齿轮及各部分的轴承。
有些变矩器控制装置在变矩器进油道上设置了一个限压阀。
当进入变矩器的液压油压过高时，限压阀开启，让部分液压油泄回到油底壳，以防止变矩器中的油压过高而导致油封漏油。
另外，在变矩器的出油道上常设有一个回油阀，它只有在变矩器内的油压高于一定值时才打开，让受热后的液压油进入液压油散热器。
该阀不但可以防止变矩器内的油压过低而影响动力传递，而且可以降低液压油散热器内的油压，使之低于196kPa，以防止油压过高造成耐压能力较低的散热器及油管漏油或破裂。
2、锁止信号阀和锁止继动阀变矩器内锁止离合器的工作是由锁止信号阀和锁止继动阀一同控制的（如图1）。
锁止信号阀上方作用着调速器压力。
当车速较低时，调速器压力也较低，锁止信号阀在弹簧的作用下保持在图中上方位置，将通往锁止继动阀主油路切断，从而使锁止继动阀在上方弹簧弹力及主油路油压的作用下保持在图中下方位置，让变矩器中锁止离合器压盘左侧的油腔与来自变矩器压力调节阀的进油道相通。
此时锁止离合器处于分离状态，发动机动力完全由液力来传递，见图1-49（a）。
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（环流）；环流与泵轮和涡轮绕轴线做圆周运动→环形螺旋运动；
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2．工作原理
转动原理：发动机的动能通过泵轮传递给液压油，液压油在环形螺旋运动
液力变矩器安装在发动机的飞轮上，利用工作油液将发动 机的转矩传递给自动变速器中的齿轮变速机构，并有小范围内 的降低转速增加转矩和自动变速的功能。
自动变速器的传递效率主要取决于变矩器的结构和性能。 新型汽车自动变速器中所用的变矩器，都是综合式液力变矩 器。这种变矩器综合了液力偶合器和液力变矩器的优点。
液力变矩器的结构与工作原理
变矩器中锁止离 合 器识别，锁止离合器 接合时的情况
变矩器中锁止离 合 器识别，锁止离合器 分开时的情况
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再见
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变矩器的结构、工作原理
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一、自动变速器的组成、作用 自动变速器由变矩器、机械式变速器
（一般多采用行星齿轮）和电子-液压控制 系统三部分组成。
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液力变矩器的功用
将发动机的动力传给自动变速器中行星齿轮变速机构， 并具有一定的自动变速变扭矩的作用（2.6倍左右）。
= 0，Mw = Mb（偶合器）；
低速时：大扭矩，能获得较大的驱动力；
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涡轮转速进一步升高→变矩器进入偶合状态
随着涡轮的进一步升高，导轮对液压油的反作用力矩的方
向逐渐向与泵轮对液压油作用方向的相反方向变化，甚至相
反；这时， Mw = Mb - Md
Mw < Mb，Mw↓，传动效率↓；
早期的自动变速器上曾使用液力偶合器，液力变矩器是从 液力偶合器中发展而来的。
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液力偶合器的结构与工作原理
偶合器工作介绍
偶合器的元件构成
偶合器的工作模型
问： 液力偶合器如 何传递扭矩？
A
B
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二、液力偶合器的结构和工作原理 1、组成 主动部分： 壳体：与飞轮连在一体，随发动机曲轴一同旋转 泵轮：与壳体连接在一体 从动部分： 涡轮：通过花键套与行星齿轮变速器输入 轴连接； 2、工作原理 主动轮：壳体和泵轮旋转，在离心力的作用下，液压油从泵轮叶片
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2．液力变矩器的工作原理
工作过程
设：发动机的转速、负荷不变，泵轮的转速nb，扭矩Mb； ⑴起步之前：涡轮转速：nw=0
泵轮对油的扭矩Mb-------输入扭矩； 泵轮→油→涡轮冲击力矩nW → 导轮- Md ----输出扭矩Mw ； 油自涡轮外缘至内缘，冲击导轮产生Md→油流回泵轮；油从 涡轮→导轮时,由于单向离合起作用，导轮→涡轮产生反作用 力矩Md ；则涡轮上扭矩Mw ：
中又将动能传给涡轮，涡轮再将液压油的动能转换成机械能输出；
分析：
泵轮 → 液压油 → 涡轮
↓
↓
↓
机械能 → 速度↑动能↑ → 机械能
从原理可知：
液压油在环形流动过程中，除了泵轮和涡轮之间的作用力外，没有受到任
何其它附加的外力，故液压油作用在涡轮上的作用力等于泵轮作用在液压
油上的作用力；即：
特点：只传递扭矩，不改变大小，且在汽车低速行驶时传动效率低，很
2、工作原理 运动分析：泵轮旋转→液压油甩向泵轮叶片外缘→涡轮外缘→涡轮内
缘→导轮→流回泵轮,形成环形的油流；
导轮的作用：改变涡轮上的输出扭矩；
与偶合器不同点： ⑴叶片是弯曲的并沿径向方向倾斜排列； ⑵有第三个固定不动的导轮 组装式（可拆卸）----重型货车 焊接式（不可拆）----轿车
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少用；
发动机传给泵轮的扭矩与涡轮上输出的扭矩相等，液力偶合器只能传递扭
矩，而不改变扭矩的大小；
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AB
液力变矩器的结构与工作原理
变矩器工作介绍
变矩器结构识别
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变矩器 泵 轮 —— 主动部分，将发动机动力变成油液动能。 涡 轮 —— 输出部分，将动力传至机械式变速器的输入轴。 导 轮 —— 反作用元件，它对油流起反作用，达到增扭作用。
Mw = Md + Mb
Mw增大的部分即为固定不动的导轮对涡轮的反作用扭矩之
和；其大小取决于涡轮冲向导轮的液流速度和液流方向与导轮
叶片之间的夹角：速度不变，夹角↑，Md↑，Mw↑输出扭矩增
大2.6倍左右；
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⑵起步后
涡轮开始转，其转速随汽车的加速不断增加，这 时泵轮冲向涡轮的油除了沿叶片流动之外，还要随 涡轮旋转，在涡轮下缘流出的油的方向发生变化， 不再与涡轮出口方向相同，而是沿涡轮方向向前倾 斜了一角度，使冲向导轮的夹角变小，Md↓；车 速↑，夹角↓，Md↓，当车速增大到一定程度后，Md
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液力变矩器的结构与工作原理
变矩器工作模型 变矩器油流识别
问： 液力变矩中导 轮的作用？
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三、液力变矩器的组成与工作原理
1．组成 三个工作轮： 泵轮、涡轮 基本与偶合器相同，泵轮与涡轮之间保持一定
的轴向间隙，其间通过单向离合器与导轮轴相连了一个导轮。
轮起增扭作用
导轮固定－液流改变方向 当汽车行驶阻力大时涡轮转速低于泵轮转速，从涡轮流入导轮的油液
方向与泵轮旋转方向相反， 导轮对油流起反作用，达到增扭作用，克服增大的阻力。
导轮自由旋转 当汽车行驶阻力小时，涡轮转速提高与泵轮转速接近，此时从涡轮流
入导轮的油液方向与泵轮旋转方向趋于一致，导轮开始自由旋转以减少阻力。
当涡轮转速↑，nw = nb时，液压油停止循环，变矩器进入偶
合状态。
四、变矩器的性能
1。扭矩比 几个相关的名词：nw Md Mb
变矩器转速比：e =nw/nb
扭矩比：变矩系数：t==Mw/Mb；
失速点：e=0 t=1.7~2.5
偶合点：e=1 t=1
2.传动效率η：η=t*e
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导轮固定时液体的流动
蜗轮
导轮
泵轮
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五、变矩器的运转
• 车辆停住，发动机怠速运转： e=0，t最大
• 车辆起步：Mw＞Mn 汽车 前进
• 车辆低速：t↓ nb≈nw t ≈1 车速与发动机转速比例 上升
• 车辆以中高速行驶：偶合点 工作
六、锁止离合器机构
偶合区：将泵轮和涡轮锁止
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