汽車底盤電控技術(shù)-自動(dòng)變速器(概述及變矩器)

1、汽車底盤電控技術(shù)汽車底盤電控技術(shù)第一篇第一篇 自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)原理與檢修自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)原理與檢修第二篇第二篇 防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)原理與檢修自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)原理與檢修第一篇第一篇本篇主要內(nèi)容：本篇主要內(nèi)容：第一章第一章 自動(dòng)變速器概述自動(dòng)變速器概述第二章第二章 液力變矩器液力變矩器第三章第三章 液力機(jī)械變速器液力機(jī)械變速器第四章第四章 液壓控制自動(dòng)換檔系統(tǒng)液壓控制自動(dòng)換檔系統(tǒng)第五章第五章 電子控制液壓換檔系統(tǒng)電子控制液壓換檔系統(tǒng)第六章第六章 自動(dòng)變速器的檢修自動(dòng)變速器的檢修第七章第七章 自動(dòng)變速器故障診斷自動(dòng)變速器故障診斷主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：1、自動(dòng)變速器的發(fā)展2

2、、自動(dòng)變速器的類型3、自動(dòng)變速器的特點(diǎn)與應(yīng)用4、汽車液力自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)簡介第一章第一章 自動(dòng)變速器的概述自動(dòng)變速器的概述第一節(jié)第一節(jié) 自動(dòng)變速器的發(fā)展自動(dòng)變速器的發(fā)展19041904年，美國通用（年，美國通用（GM）汽車公司的）汽車公司的CadillacCadillac汽車采用了手動(dòng)三汽車采用了手動(dòng)三檔行星齒輪變速器；檔行星齒輪變速器；19081908年，年，F(xiàn)ordFord汽車采用一種兩個(gè)速比的自動(dòng)變速器；汽車采用一種兩個(gè)速比的自動(dòng)變速器；19261926年，別克轎車開始使用液力機(jī)械傳動(dòng)變速器；年，別克轎車開始使用液力機(jī)械傳動(dòng)變速器；19381938年，克萊斯勒（年，克萊斯勒（Chrysle

3、r)Chrysler)公司首先研制液力偶合器公司首先研制液力偶合器+ +行星齒輪行星齒輪變速器的四檔液力變速器變速器的四檔液力變速器是現(xiàn)代自動(dòng)變速器的原型是現(xiàn)代自動(dòng)變速器的原型；19501950年，年，F(xiàn)ordFord公司研制了液力變矩器的公司研制了液力變矩器的3 3檔自動(dòng)變速器檔自動(dòng)變速器自動(dòng)變速自動(dòng)變速器進(jìn)入成熟期；器進(jìn)入成熟期；19691969年，法國雷諾公司研制了電控液力自動(dòng)變速器；年，法國雷諾公司研制了電控液力自動(dòng)變速器；19771977年，日本豐田公司研制了年，日本豐田公司研制了4 4檔液力自動(dòng)變速器；檔液力自動(dòng)變速器；19891989年，日產(chǎn)公司將年，日產(chǎn)公司將5 5檔液力自動(dòng)變

4、速器裝車使用；檔液力自動(dòng)變速器裝車使用；19911991年，年，GMGM和和FordFord開始使用開始使用4 4檔電控液力自動(dòng)變速器。檔電控液力自動(dòng)變速器。我國在我國在5050年代研制了年代研制了“紅旗紅旗”轎車液力自動(dòng)變速器；轎車液力自動(dòng)變速器；7070年代將液力年代將液力傳動(dòng)應(yīng)用于重型礦用汽車上。傳動(dòng)應(yīng)用于重型礦用汽車上。按用途分：按用途分： A、前驅(qū)自動(dòng)變速器；、前驅(qū)自動(dòng)變速器； B、后驅(qū)自動(dòng)變速器、后驅(qū)自動(dòng)變速器前驅(qū)自動(dòng)前驅(qū)自動(dòng)變速器變速器后驅(qū)自動(dòng)變速器后驅(qū)自動(dòng)變速器第二節(jié)第二節(jié) 自動(dòng)變速器的類型自動(dòng)變速器的類型 2.按控制方式不同分：按控制方式不同分： A：液控自動(dòng)變速器：液控自動(dòng)

5、變速器 B：電液控自動(dòng)變速器：電液控自動(dòng)變速器3.3.按齒輪變速器的不同分：按齒輪變速器的不同分： A A：行星齒輪自動(dòng)變速器：行星齒輪自動(dòng)變速器 B B：定軸齒輪傳動(dòng)自動(dòng)變速器：定軸齒輪傳動(dòng)自動(dòng)變速器 第二節(jié)第二節(jié) 自動(dòng)變速器的發(fā)展和應(yīng)用自動(dòng)變速器的發(fā)展和應(yīng)用 有級(jí)式變速器有以下缺點(diǎn)：有級(jí)式變速器有以下缺點(diǎn)： a、為適應(yīng)汽車行駛中多變的工況，必須經(jīng)常換擋。、為適應(yīng)汽車行駛中多變的工況，必須經(jīng)常換擋。 b、使車輛的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性能降低。、使車輛的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性能降低。 c、使車輛的通過性能變壞。、使車輛的通過性能變壞。 d、使車輛的行駛平順性和機(jī)件壽命降低。、使車輛的行駛平順性和機(jī)件壽命降低。

6、 4 4、按傳動(dòng)比變化方式分：、按傳動(dòng)比變化方式分： A 、有級(jí)式、有級(jí)式有級(jí)式變速器應(yīng)用最廣泛。它采用齒輪傳動(dòng)，具有若干個(gè)定值傳有級(jí)式變速器應(yīng)用最廣泛。它采用齒輪傳動(dòng)，具有若干個(gè)定值傳動(dòng)比。按所用輪系型式不同，有軸線固定式變速器動(dòng)比。按所用輪系型式不同，有軸線固定式變速器(普通變速器普通變速器)和軸線旋轉(zhuǎn)式變速器和軸線旋轉(zhuǎn)式變速器(行星齒輪變速器行星齒輪變速器)兩種。目前，轎車和輕、兩種。目前，轎車和輕、中型貨車變速器的傳動(dòng)比通常有中型貨車變速器的傳動(dòng)比通常有35個(gè)前進(jìn)檔和個(gè)前進(jìn)檔和個(gè)倒擋個(gè)倒擋 注：所謂注：所謂變速器擋位數(shù)變速器擋位數(shù)是指其前進(jìn)擋位數(shù)。是指其前進(jìn)擋位數(shù)。第二節(jié)第二節(jié) 自動(dòng)變

7、速器的發(fā)展和應(yīng)用自動(dòng)變速器的發(fā)展和應(yīng)用電力式無級(jí)自動(dòng)變速電力式無級(jí)自動(dòng)變速器的變速傳動(dòng)部件為直流串激電動(dòng)機(jī)；器的變速傳動(dòng)部件為直流串激電動(dòng)機(jī)；動(dòng)液式無級(jí)變速器的傳動(dòng)部件是液力變矩器。動(dòng)液式無級(jí)變速器的傳動(dòng)部件是液力變矩器。 機(jī)械式無級(jí)變速器是利用直徑可變的傳動(dòng)輪來實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速。機(jī)械式無級(jí)變速器是利用直徑可變的傳動(dòng)輪來實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速。 B、無級(jí)式、無級(jí)式無級(jí)式變速器的傳動(dòng)比在一定的數(shù)值范圍內(nèi)可按無限多級(jí)無級(jí)式變速器的傳動(dòng)比在一定的數(shù)值范圍內(nèi)可按無限多級(jí)變化。變化。 常見的有電力式、液力式常見的有電力式、液力式(動(dòng)液式動(dòng)液式)和機(jī)械式三種。和機(jī)械式三種。第二節(jié)第二節(jié) 自動(dòng)變速器的發(fā)展和應(yīng)用自動(dòng)變速器

8、的發(fā)展和應(yīng)用無級(jí)變速自動(dòng)變速器工作原理無級(jí)變速自動(dòng)變速器工作原理電子控制無級(jí)自動(dòng)變速電子控制無級(jí)自動(dòng)變速器器ECVT第三節(jié)第三節(jié) 自動(dòng)變速器的特點(diǎn)自動(dòng)變速器的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：A、 操作簡單，省力，提高了行駛的安全性能；操作簡單，省力，提高了行駛的安全性能；B、防止傳動(dòng)系過載、提高了零件的使用壽命；、防止傳動(dòng)系過載、提高了零件的使用壽命；C、提高了汽車的通過性能；防起步車輪打滑，可減低穩(wěn)定車速等。、提高了汽車的通過性能；防起步車輪打滑，可減低穩(wěn)定車速等。 D、良好的自適應(yīng)性。能自動(dòng)適應(yīng)驅(qū)動(dòng)輪負(fù)荷變化，隨時(shí)處于最佳檔位。、良好的自適應(yīng)性。能自動(dòng)適應(yīng)驅(qū)動(dòng)輪負(fù)荷變化，隨時(shí)處于最佳檔位。E、減少排氣污染

9、。使發(fā)動(dòng)機(jī)處于最佳工作狀態(tài)，有利于控制汽車排放污染。、減少排氣污染。使發(fā)動(dòng)機(jī)處于最佳工作狀態(tài)，有利于控制汽車排放污染。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，維修難度大；、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，維修難度大；、傳動(dòng)效率低，最高效率為：、傳動(dòng)效率低，最高效率為：自動(dòng)變速器的組成：自動(dòng)變速器的組成： A BC D第四節(jié)第四節(jié) 自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)簡介自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)簡介一、液力變矩器一、液力變矩器 液力變矩器的前端與發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)齒圈輪相連接，輸出液力變矩器的前端與發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)齒圈輪相連接，輸出部件與行星齒輪變速器的輸入軸相連。部件與行星齒輪變速器的輸入軸相連。 發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力經(jīng)液力變矩器傳人行星齒輪變速器，實(shí)發(fā)動(dòng)

10、機(jī)的動(dòng)力經(jīng)液力變矩器傳人行星齒輪變速器，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器的現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器的“軟軟”連接，從而大大減少傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，從而大大減少傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)載荷，延長發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器的使用壽命。同時(shí)，的動(dòng)載荷，延長發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器的使用壽命。同時(shí)，在一在一定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速和變扭定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速和變扭。 液力變短器有可拆式和不可拆式兩種。可拆式液力變液力變短器有可拆式和不可拆式兩種。可拆式液力變矩器，雖維修方便，但平衡精度不高，一般只允許以較低矩器，雖維修方便，但平衡精度不高，一般只允許以較低轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。目前，小汽車和轎車上大都配用高轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。目前，小汽車和轎車上大都配用高轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)，故采用的都

11、是不可拆的液力變矩器故采用的都是不可拆的液力變矩器 單向自由輪機(jī)構(gòu)單向自由輪機(jī)構(gòu)是自動(dòng)變速器中一個(gè)至關(guān)重要的元件，它能使是自動(dòng)變速器中一個(gè)至關(guān)重要的元件，它能使換擋機(jī)構(gòu)元件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向改變時(shí)立即脫開或鎖止，從而大大簡換擋機(jī)構(gòu)元件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向改變時(shí)立即脫開或鎖止，從而大大簡化液壓控制系統(tǒng)?；簤嚎刂葡到y(tǒng)。 行星齒輪變速器行星齒輪變速器是液力變速器的變速機(jī)構(gòu)，它由行星機(jī)構(gòu)及其是液力變速器的變速機(jī)構(gòu)，它由行星機(jī)構(gòu)及其必要的操縱元件組成。必要的操縱元件組成。二、行星齒輪變速器二、行星齒輪變速器 行星排的多少因擋數(shù)的多少而異，一般行星排的多少因擋數(shù)的多少而異，一般3擋位有二排，而擋位有二排，而 有超

12、有超速擋的有三排。操縱元件是指行星齒輪變速器中用于速擋的有三排。操縱元件是指行星齒輪變速器中用于 換擋的多片摩換擋的多片摩擦式離合器、制動(dòng)器和單向自由輪機(jī)構(gòu)。擦式離合器、制動(dòng)器和單向自由輪機(jī)構(gòu)。 多片摩擦式離合器多片摩擦式離合器結(jié)構(gòu)比較單一，幾乎所有型號(hào)的自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)比較單一，幾乎所有型號(hào)的自動(dòng)變速器都是相同的結(jié)構(gòu)。都是相同的結(jié)構(gòu)。 液壓控制系統(tǒng)液壓控制系統(tǒng)是液力自動(dòng)變速器的核心部分，它將根據(jù)換擋桿是液力自動(dòng)變速器的核心部分，它將根據(jù)換擋桿的位置，油門的開度及汽車的車速，自動(dòng)控制離合器的分離或結(jié)合，的位置，油門的開度及汽車的車速，自動(dòng)控制離合器的分離或結(jié)合，制動(dòng)器制動(dòng)或釋放，從而實(shí)現(xiàn)改變動(dòng)力

13、傳動(dòng)路線，自動(dòng)變換擋位。制動(dòng)器制動(dòng)或釋放，從而實(shí)現(xiàn)改變動(dòng)力傳動(dòng)路線，自動(dòng)變換擋位。此外，它還向液力變矩器和潤滑油路供油。此外，它還向液力變矩器和潤滑油路供油。三、液壓控制系統(tǒng)三、液壓控制系統(tǒng)四、電子控制系統(tǒng)四、電子控制系統(tǒng) 電于控制系統(tǒng)電于控制系統(tǒng)由傳感器、電控單元由傳感器、電控單元(ECU)和執(zhí)行器三部分組成。和執(zhí)行器三部分組成。ECU根據(jù)傳感器檢測(cè)到的汽車行駛狀況并根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，根據(jù)傳感器檢測(cè)到的汽車行駛狀況并根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況， 十分精密地控制換擋時(shí)刻、鎖定定時(shí)、系統(tǒng)油壓和換擋平順性等。十分精密地控制換擋時(shí)刻、鎖定定時(shí)、系統(tǒng)油壓和換擋平順性等。這些控制是通過由若干電磁閥組成的執(zhí)

14、行器改變液壓控制系統(tǒng)的油這些控制是通過由若干電磁閥組成的執(zhí)行器改變液壓控制系統(tǒng)的油路，再由液壓控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。路，再由液壓控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。 油冷卻系統(tǒng)油冷卻系統(tǒng)是液力自動(dòng)變速器必不可少的。因?yàn)橐毫κ且毫ψ詣?dòng)變速器必不可少的。因?yàn)橐毫ψ兙仄鱾鬟f動(dòng)力過程中，會(huì)使油溫急劇升高。油溫是影響變矩器傳遞動(dòng)力過程中，會(huì)使油溫急劇升高。油溫是影響自動(dòng)變速器油使用壽命的主要因素。油溫過高，使油濃變自動(dòng)變速器油使用壽命的主要因素。油溫過高，使油濃變質(zhì)，縮短使用壽命。據(jù)資料介紹，油溫超出正常使用溫度質(zhì)，縮短使用壽命。據(jù)資料介紹，油溫超出正常使用溫度(一般約一般約5080)10，將會(huì)使油液使用壽命縮短一半。，將會(huì)使油

15、液使用壽命縮短一半。為保持正常的油溫，從液力變矩器出來的油液需經(jīng)冷卻后為保持正常的油溫，從液力變矩器出來的油液需經(jīng)冷卻后再問至油底殼。油冷卻器裝于發(fā)動(dòng)機(jī)前端水冷卻器的附近。再問至油底殼。油冷卻器裝于發(fā)動(dòng)機(jī)前端水冷卻器的附近。五、油冷卻系統(tǒng)五、油冷卻系統(tǒng)第二章第二章 液力變矩器液力變矩器主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：1、液力偶合器的原理與特性2、液力變矩器的原理與特性3、液力傳動(dòng)的特性第一節(jié)第一節(jié) 液力偶合器液力偶合器 液力偶合器是一種液力偶合器是一種液力傳動(dòng)液力傳動(dòng)裝置，裝置，若忽略機(jī)械損失，輸出力矩與輸入力若忽略機(jī)械損失，輸出力矩與輸入力矩相等。矩相等。1、液力耦合器的組成和功能、液力耦合器的組成和功

16、能 組成：由泵輪組成：由泵輪B和渦輪和渦輪W組成。組成。功能：功能：a、防止發(fā)動(dòng)機(jī)過載；、防止發(fā)動(dòng)機(jī)過載； b、調(diào)節(jié)工作機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速、調(diào)節(jié)工作機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速液體能表現(xiàn)為：動(dòng)能、壓力能和位能。液體能表現(xiàn)為：動(dòng)能、壓力能和位能。液力傳動(dòng)：液力傳動(dòng)：依靠液體動(dòng)能的變化傳遞動(dòng)力。依靠液體動(dòng)能的變化傳遞動(dòng)力。液壓傳動(dòng)：液壓傳動(dòng)：依靠液體壓能的變化傳遞動(dòng)力。依靠液體壓能的變化傳遞動(dòng)力。 泵輪是主動(dòng)件，被動(dòng)元件渦輪的轉(zhuǎn)泵輪是主動(dòng)件，被動(dòng)元件渦輪的轉(zhuǎn)速一般總是低于泵輪的轉(zhuǎn)速，泵輪外速一般總是低于泵輪的轉(zhuǎn)速，泵輪外緣油液的能量大于渦輪外緣處油液的緣油液的能量大于渦輪外緣處油液的能量能量能量差。能量差。 工作時(shí)，工作液

17、體在離心慣性力的工作時(shí)，工作液體在離心慣性力的作用下甩向泵輪外緣是作離心運(yùn)動(dòng)。作用下甩向泵輪外緣是作離心運(yùn)動(dòng)。油液沖擊到渦輪外援葉片，隨后沿著油液沖擊到渦輪外援葉片，隨后沿著渦輪葉片間通道向渦輪內(nèi)緣流動(dòng)是作渦輪葉片間通道向渦輪內(nèi)緣流動(dòng)是作向心運(yùn)動(dòng)，然后返回到泵輪的內(nèi)緣。向心運(yùn)動(dòng)，然后返回到泵輪的內(nèi)緣。工作液就這樣從泵輪流向渦輪，又從工作液就這樣從泵輪流向渦輪，又從渦輪返回泵輪，如此循環(huán)，形成沿軸渦輪返回泵輪，如此循環(huán)，形成沿軸線斷面循環(huán)圓的線斷面循環(huán)圓的環(huán)流環(huán)流。2、液力偶合器的工作原理、液力偶合器的工作原理兩點(diǎn)結(jié)論：兩點(diǎn)結(jié)論： a a、工作油液在液力耦合器中同時(shí)具有工作油液在液力耦合器中同時(shí)

18、具有兩種旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)兩種旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 其一，是隨同工作輪一起，做繞工作輪軸線的其一，是隨同工作輪一起，做繞工作輪軸線的圓周運(yùn)動(dòng)（圓周運(yùn)動(dòng)（牽連運(yùn)動(dòng)牽連運(yùn)動(dòng)）；）；其二，是經(jīng)泵輪到渦輪，又從渦輪到泵輪，反復(fù)其二，是經(jīng)泵輪到渦輪，又從渦輪到泵輪，反復(fù)循環(huán)，工作液沿工作腔循環(huán)圓作環(huán)流運(yùn)動(dòng)循環(huán)，工作液沿工作腔循環(huán)圓作環(huán)流運(yùn)動(dòng)軸面軸面循環(huán)圓運(yùn)動(dòng)（循環(huán)圓運(yùn)動(dòng)（相對(duì)運(yùn)動(dòng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)）如圖）如圖a。故：工作液的故：工作液的絕對(duì)運(yùn)動(dòng)絕對(duì)運(yùn)動(dòng)是兩種旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的合成，是兩種旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的合成，方向是斜對(duì)著渦輪沖擊渦輪葉片，這樣油液質(zhì)點(diǎn)方向是斜對(duì)著渦輪沖擊渦輪葉片，這樣油液質(zhì)點(diǎn)的流線是首尾相接的環(huán)形螺旋線，如圖的流線是首尾相接的環(huán)形螺

19、旋線，如圖b。 b、工作液沿循環(huán)圓運(yùn)動(dòng)工作液沿循環(huán)圓運(yùn)動(dòng)(環(huán)流環(huán)流)是液力耦是液力耦合器能夠正常傳遞動(dòng)力的必要條件。合器能夠正常傳遞動(dòng)力的必要條件。nB與與nW差值越大，泵輪和渦輪外緣的能量差就愈大；兩者相等，能量消失，循差值越大，泵輪和渦輪外緣的能量差就愈大；兩者相等，能量消失，循環(huán)流停止，液力耦合器不再傳遞動(dòng)力。環(huán)流停止，液力耦合器不再傳遞動(dòng)力。3、液力偶合器的特性、液力偶合器的特性液力耦合傳力的特點(diǎn)是僅起傳遞轉(zhuǎn)矩的作用而不齊變矩的作用。液力耦合傳力的特點(diǎn)是僅起傳遞轉(zhuǎn)矩的作用而不齊變矩的作用。 在傳遞能量過程中，必然有能量損失，其傳遞效率可由下式確在傳遞能量過程中，必然有能量損失，其傳遞效

20、率可由下式確定：定：BBWWnMnM泵輪軸輸出功率渦輪軸輸出功率傳動(dòng)效率因?yàn)橐毫︸詈掀鲀H起傳遞轉(zhuǎn)矩作用，因?yàn)橐毫︸詈掀鲀H起傳遞轉(zhuǎn)矩作用，Mw=MB，則有：則有：i)(n)(nBW傳動(dòng)比傳動(dòng)效率泵輪轉(zhuǎn)速渦輪轉(zhuǎn)速 式中：式中： MB泵輪軸輸入轉(zhuǎn)矩；泵輪軸輸入轉(zhuǎn)矩； Mw渦輪軸輸出轉(zhuǎn)矩；渦輪軸輸出轉(zhuǎn)矩； nb nW 泵輪、渦輪轉(zhuǎn)速；泵輪、渦輪轉(zhuǎn)速； i耦合器傳動(dòng)比，即輸出軸轉(zhuǎn)速與輸入軸轉(zhuǎn)速之比耦合器傳動(dòng)比，即輸出軸轉(zhuǎn)速與輸入軸轉(zhuǎn)速之比a、正常工作時(shí)，、正常工作時(shí)， n nW b、轉(zhuǎn)速差越大，傳動(dòng)效率越低、轉(zhuǎn)速差越大，傳動(dòng)效率越低c、起步前，、起步前， nW ， ，起步后，起步后， 隨隨i的增大而提高

21、的增大而提高 d、若、若n nW ，(理論上 100%)失去傳動(dòng)能力，失去傳動(dòng)能力， 突然降為突然降為 結(jié)論：結(jié)論：一一 、液力變矩器的組成、液力變矩器的組成 液力變矩器結(jié)構(gòu)與液力耦合器基液力變矩器結(jié)構(gòu)與液力耦合器基本相似，只是在泵輪和渦輪內(nèi)之間加本相似，只是在泵輪和渦輪內(nèi)之間加入一個(gè)入一個(gè)導(dǎo)輪導(dǎo)輪。其結(jié)構(gòu)示意圖如右圖所。其結(jié)構(gòu)示意圖如右圖所示。示。組成：主要由泵輪組成：主要由泵輪B和渦輪和渦輪W，以及一，以及一個(gè)固定不動(dòng)的導(dǎo)輪個(gè)固定不動(dòng)的導(dǎo)輪三個(gè)基本工作元件三個(gè)基本工作元件組成。組成。第二節(jié)液力變矩器第二節(jié)液力變矩器液力變矩器主要零部件液力變矩器主要零部件 飛輪飛輪渦輪葉片渦輪葉片變矩器殼體

22、變矩器殼體泵輪葉片泵輪葉片導(dǎo)輪導(dǎo)輪導(dǎo)環(huán)導(dǎo)環(huán) 液力變矩器轉(zhuǎn)換能量、傳遞動(dòng)力原理與液力耦合器相同。液力變矩器轉(zhuǎn)換能量、傳遞動(dòng)力原理與液力耦合器相同。液力變矩器變矩原理：液力變矩器變矩原理：設(shè)泵輪、渦輪和導(dǎo)輪對(duì)液體的作用力矩為設(shè)泵輪、渦輪和導(dǎo)輪對(duì)液體的作用力矩為MB、MW、MD。液力變矩液力變矩器的泵輪轉(zhuǎn)速器的泵輪轉(zhuǎn)速nB和轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩MB為常數(shù)。為常數(shù)。以工作油液為研究對(duì)象以工作油液為研究對(duì)象,設(shè)：設(shè)： 牽連運(yùn)動(dòng)即圓周速度為：牽連運(yùn)動(dòng)即圓周速度為：V1 相對(duì)運(yùn)動(dòng)即環(huán)流運(yùn)動(dòng)速度為：相對(duì)運(yùn)動(dòng)即環(huán)流運(yùn)動(dòng)速度為：V2 絕對(duì)運(yùn)動(dòng)即合成運(yùn)動(dòng)速度為：絕對(duì)運(yùn)動(dòng)即合成運(yùn)動(dòng)速度為：V二、液力變矩器工作原理二、液力變矩器

23、工作原理 渦輪轉(zhuǎn)速為零，即渦輪轉(zhuǎn)速為零，即nW=0 渦輪內(nèi)液體的速度為：渦輪內(nèi)液體的速度為：1、汽車在起步前、汽車在起步前w2w1wvvv2wwvv同理同理 導(dǎo)輪轉(zhuǎn)速導(dǎo)輪轉(zhuǎn)速 nD=0 （方向?yàn)槿~片方向）（方向?yàn)槿~片方向）D2DVV沿循環(huán)圓的中間流線展開成一直線，于是泵輪、渦輪和導(dǎo)輪成為沿沿循環(huán)圓的中間流線展開成一直線，于是泵輪、渦輪和導(dǎo)輪成為沿展開直線順次排列的環(huán)形平面。展開直線順次排列的環(huán)形平面。 合成速度為：合成速度為： 根據(jù)液流力矩平衡條件：根據(jù)液流力矩平衡條件： MW MB+MD=0 液體對(duì)渦輪的力矩液體對(duì)渦輪的力矩MW= -MW MW=MB+MD MWMB （增距）（增距） 增距是

24、因?yàn)闇u輪不但受來自泵增距是因?yàn)闇u輪不但受來自泵輪的沖擊，且受因?qū)л喐淖兞飨虻妮喌臎_擊，且受因?qū)л喐淖兞飨虻囊毫鞣醋饔昧?，所以液力變矩器液流反作用力矩，所以液力變矩器其了增大力矩的作用。其了增大力矩的作用。?dǎo)輪反作用力據(jù)的大小及方向都是隨渦輪轉(zhuǎn)導(dǎo)輪反作用力據(jù)的大小及方向都是隨渦輪轉(zhuǎn)速的變化而變化，故液力變矩值也隨之變化。速的變化而變化，故液力變矩值也隨之變化。2、汽車在起步后、汽車在起步后 nw從零逐漸增大從零逐漸增大 MWMB 逐漸減少逐漸減少 即液力變矩器增距值隨渦輪轉(zhuǎn)速即液力變矩器增距值隨渦輪轉(zhuǎn)速的提高而減少。的提高而減少。 又又 當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)速增大到當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)速增大到Vw方向與方向與導(dǎo)輪葉片

25、平行時(shí)時(shí)，即正好沿導(dǎo)輪葉片導(dǎo)輪葉片平行時(shí)時(shí)，即正好沿導(dǎo)輪葉片出口的方向，由于從渦輪流出的液流流出口的方向，由于從渦輪流出的液流流經(jīng)導(dǎo)輪后，其流向不變。經(jīng)導(dǎo)輪后，其流向不變。 導(dǎo)輪對(duì)液流的反作用力矩為導(dǎo)輪對(duì)液流的反作用力矩為MD=0，即，即 MW=MB （耦合工況耦合工況）3、渦輪轉(zhuǎn)速進(jìn)一步增大、渦輪轉(zhuǎn)速進(jìn)一步增大 當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)速超過耦合工況時(shí)，當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)速超過耦合工況時(shí)，液流遍沖到導(dǎo)輪背面，此液流遍沖到導(dǎo)輪背面，此 時(shí)，時(shí)，導(dǎo)論對(duì)液流反作用力矩發(fā)方向?qū)д搶?duì)液流反作用力矩發(fā)方向與泵輪對(duì)液流發(fā)作用力矩方向與泵輪對(duì)液流發(fā)作用力矩方向相反。即相反。即MW=MB-MD MW1，變矩工況； K1，耦合工況； n

26、W0，零速工況（K稱失速變矩系數(shù)，K可達(dá)22.3） (3)效率效率 ： NW/NB（即：輸出功率（即：輸出功率/輸入功率）輸入功率）K.iWB 穿透系數(shù)穿透系數(shù)液力變矩器的穿透性：液力變矩器的穿透性：油門開度不變下，渦輪軸上的載荷變化對(duì)泵油門開度不變下，渦輪軸上的載荷變化對(duì)泵輪轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的影響的性能。輪轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的影響的性能。 不可透的不可透的渦輪軸上力矩和轉(zhuǎn)速變化而發(fā)動(dòng)機(jī)工況（轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)渦輪軸上力矩和轉(zhuǎn)速變化而發(fā)動(dòng)機(jī)工況（轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn) 速轉(zhuǎn)速）不變。速轉(zhuǎn)速）不變。 反之為反之為可透的可透的。 穿透系數(shù)：穿透系數(shù)：T=MBi=0/MBK=1。 T=11.5,變矩器為不可透的；其它為可透的。變矩器為不

27、可透的；其它為可透的。汽車上的變矩器是可透的，當(dāng)渦輪軸負(fù)荷增大而轉(zhuǎn)速下降時(shí)，傳動(dòng)比隨之下降而發(fā)動(dòng)機(jī)汽車上的變矩器是可透的，當(dāng)渦輪軸負(fù)荷增大而轉(zhuǎn)速下降時(shí)，傳動(dòng)比隨之下降而發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷亦增大。負(fù)荷亦增大。一一 、特性參數(shù)、特性參數(shù)特性曲線：外特性曲線、原始特性曲線等。特性曲線：外特性曲線、原始特性曲線等。 二二 、特性曲線、特性曲線(1)外特性和外特性曲線外特性和外特性曲線外特性：外特性：泵輪轉(zhuǎn)速（力矩）不泵輪轉(zhuǎn)速（力矩）不變，外特性參數(shù)與泵輪轉(zhuǎn)速的變，外特性參數(shù)與泵輪轉(zhuǎn)速的關(guān)系關(guān)系。外特性曲線：泵輪轉(zhuǎn)矩不變，外特性曲線：泵輪轉(zhuǎn)矩不變，渦輪轉(zhuǎn)矩與渦輪轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)速比渦輪轉(zhuǎn)矩與渦輪轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)速比的關(guān)系曲線。

28、的關(guān)系曲線。nW=0時(shí)，時(shí)，MW最大，使起步順利；最大，使起步順利；汽車行駛阻力增加汽車行駛阻力增加nWMW，增加車輪驅(qū)動(dòng)力。，增加車輪驅(qū)動(dòng)力。變矩器的自適應(yīng)性變矩器的自適應(yīng)性(2)原始特性曲線（變矩特性曲線）原始特性曲線（變矩特性曲線）原始特性曲線：泵輪轉(zhuǎn)矩不原始特性曲線：泵輪轉(zhuǎn)矩不變，變矩系數(shù)變，變矩系數(shù)K和效率和效率 隨速隨速度比度比iWB的變化的變化曲線。曲線。 （ K . iWB）當(dāng)當(dāng)iWB=0（nW=0）時(shí)，）時(shí)，K最大，最大，此時(shí)此時(shí)NW=0，故，故 0；當(dāng)當(dāng)iWB=1（nW=nB）時(shí)，失去）時(shí)，失去傳力功能，故傳力功能，故K=0， 0；故：液力變矩器在一定轉(zhuǎn)速故：液力變矩器在一

29、定轉(zhuǎn)速比比(0.60.8)范圍內(nèi)具有較高效范圍內(nèi)具有較高效率。率。第四節(jié)第四節(jié) 綜合式液力變矩器綜合式液力變矩器上述液力變矩器屬于三元件單相液力變矩器，只在中等速比范圍內(nèi)上述液力變矩器屬于三元件單相液力變矩器，只在中等速比范圍內(nèi)具有較高效率，不適于汽車實(shí)際行駛工況。具有較高效率，不適于汽車實(shí)際行駛工況。概念：概念：元件元件 即工作輪，如泵輪、渦輪和導(dǎo)輪。即工作輪，如泵輪、渦輪和導(dǎo)輪。 級(jí)級(jí) 在泵輪與導(dǎo)輪或?qū)л喤c導(dǎo)輪間剛性相連的在泵輪與導(dǎo)輪或?qū)л喤c導(dǎo)輪間剛性相連的 渦輪數(shù)。渦輪數(shù)。 相相 借助某些機(jī)構(gòu)的作用，改變變矩器的工作借助某些機(jī)構(gòu)的作用，改變變矩器的工作 狀態(tài)，這種工作狀態(tài)程為相。狀態(tài)，這

30、種工作狀態(tài)程為相。一一 、三元件綜合式液力變矩器的結(jié)構(gòu)、三元件綜合式液力變矩器的結(jié)構(gòu)不同點(diǎn)：在導(dǎo)輪與導(dǎo)輪軸間裝有單向自由輪機(jī)構(gòu)（單向離合器）不同點(diǎn)：在導(dǎo)輪與導(dǎo)輪軸間裝有單向自由輪機(jī)構(gòu)（單向離合器）當(dāng)液流沖擊導(dǎo)輪葉片背面時(shí)，可使導(dǎo)輪轉(zhuǎn)動(dòng)（渦輪相同方向）。當(dāng)液流沖擊導(dǎo)輪葉片背面時(shí)，可使導(dǎo)輪轉(zhuǎn)動(dòng)（渦輪相同方向）。當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)速較低時(shí)，渦輪出口處的液流沖擊導(dǎo)輪葉片的正面，單向離合器處于鎖當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)速較低時(shí)，渦輪出口處的液流沖擊導(dǎo)輪葉片的正面，單向離合器處于鎖止?fàn)顟B(tài)，導(dǎo)輪不動(dòng)，變矩器起增大轉(zhuǎn)矩作用止?fàn)顟B(tài)，導(dǎo)輪不動(dòng)，變矩器起增大轉(zhuǎn)矩作用K1。 變矩器工況變矩器工況當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)速升高到一定值時(shí)，沖擊力與導(dǎo)輪葉片夾角為當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)速升高到一定值時(shí)，沖擊力與導(dǎo)輪葉片夾角為0，此時(shí)，此時(shí)， MW=MB，K=1。 偶合器工況偶合器工況。nW再增加，渦輪出口處的液流沖擊導(dǎo)輪葉片的背面，