自动变速器-液力变矩器

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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i--输出转速与输 入转速之比，即i=nw/nb≤1。 0.8-0.9最佳。
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。
油泵一般是由液力变矩器壳体驱动的。
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三、变矩器输出扭矩增大的原理
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
变矩器的液流方向是由涡流和环流合成的
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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。
一、耦合器
第二节 液力变矩器
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
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汽车上所采用的液 力传动装置有液力偶 合器和液力变矩器， 两者均是利用液体在 循环流动过程中液流 动能的变化来传递动 力的，即动液传动， 俗称液力传动。
现代的汽车尤其是轿 车上广泛采用了液力 变矩器。
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1、液力耦合器的组成：泵轮、涡轮
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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矩的功能。
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二、变矩器作用
➢ 传递转矩：发动机的转矩通过液力变矩器的主动元件，再通
过ATF传给液力变矩器的从动元件，最后传给变速器。
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为什么说液力变矩器是一种能随汽车行驶阻力的不同而 自动改变变矩系数的无级变速器？
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为什么说液力变矩器是一种能随汽车行驶阻力的不同而 自动改变变矩系数的无级变速器？
变矩系数K是随涡轮转速的改变而连续变化的。当 汽车起步、上坡或遇到较大阻力时，如果发动机的转速 和负荷不变，车速将降低，即涡轮转速降低。于是，变 矩系数相应增大，使驱动轮获得较大的转矩，保证汽车 能克服增大的阻力而继续行驶。
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。
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 1．8－2．5倍
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汽车起步后开始加速 （起步后的中间状态）
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 0．8－0．85左右时：
Md=0， Mb=Mw
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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。
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小结
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。
当汽车在稳定工况下(达到耦合工况)行驶时，锁止离合 器接合，动力不经液力传动，直接通过机械传动传递，变 矩器效率为1。
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变矩器锁止离合器的主要功能是： ➢ 在汽车低速时，利用变矩器低速扭矩增大的特性，提高汽
车起步和坏路的加速性； ➢ 在高速时，变矩器锁止离合器作用，使液力偶合（“软连
接”）让位于直接的机械传动（“硬连接”），提高传动 效率，降低燃油消耗。
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2、变矩器的结构 视频
液力变矩器的三个基本部件： 泵轮（b)、涡轮(w)、导轮(d)
单向离合器作用是只允许导轮单向旋转，不允许其逆转。
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1.泵轮：泵轮与变矩器壳体连成一体，其内部径向Hale Waihona Puke Baidu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。
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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。
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。
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2、工作原理：
液压油就靠泵轮内 产生的离心力而冲向涡 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 运动的能量传给涡轮， 驱动涡轮旋转而输出
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3、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
液力偶合器的传动效率为涡轮轴上的输出功率Pw 与泵轮上的输入 功率Pb之比用η表示。
η＝Pw/Pb＝Ｍw·nw /（Ｍb·nb） 因：Ｍb＝Ｍw 故：η＝nw / nb=i
式中: nb—泵轮转速； nw—涡轮转速； i—液力偶合器的传动比，即输出轴转速与输入轴转速之比。
➢ 无级变速：根据工况的不同，液力变矩器可以在一定范围内
实现转速和转矩的无级变化。
➢ 自动离合：液力变矩器由于采用ATF传递动力，当踩下制动
踏板时，发动机也不会熄火，此时相当于离合器分离；当抬起 制动踏板时，汽车可以起步，此时相当于离合器接合。
➢ 驱动油泵：ATF在工作的时候需要油泵提供一定的压力，而
内座圈固定，当外座圈顺时针旋转时，楔块顺时针旋转， L1<L，外座圈可相对楔块和内座圈旋转；反之，当外座圈逆时针 旋转时，楔块逆时针旋转，L2>L，楔块阻止外座圈旋转。
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3、变矩器锁止机构
转速差 液力损失
传动效 率低
视频
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锁止离合器的液力变矩器的主要功能是：
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；
增矩原理：
增矩过程： MW=Mb+Md
变矩器扭矩的增 大值并不是一个恒定 的值，扭矩增大值与 汽车的速度有关
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汽车起步工况
汽车起步前:
nw=0,nb>0,nw<<nb (导轮固定) 则 Va（涡流）>Vb（环流） Mw=Md+Mb
涡轮转矩Mw大于泵轮的转矩Mb， 即液力变矩器起了增大转矩的作用
视频
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单向离合器 视频
① 滚柱式单向离合器的构造和工作原理
➢ 导轮逆时针旋转时， 滚柱向外座圈和内座 圈形成的楔形槽的宽 槽处滚动，滚柱与外 座圈（包括导轮）一 起绕内座圈转动。
➢ 导轮顺时针旋转时， 滚柱向楔形槽窄槽处 滚动，从而阻止外座 圈（包括导轮）的滚 动。
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②楔块式单向离合器的构造和工作原理
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锁止离合器的组成：
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。
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耦合器只能传递扭矩，但“软连接”给汽车带来多方面的好处： ①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。 ②“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
缺点：
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。