液力變矩器的組成和功用

1、液力變矩器的導(dǎo)輪有什么作用簡單的說就是變矩液力變矩器 和液力耦合器 都有泵輪和渦輪，他們的差別就在有無導(dǎo)輪。 如果沒有導(dǎo)輪，液力 變矩器就是一個(gè)耦合器。耦合器泵輪和渦輪的轉(zhuǎn)速不同而 轉(zhuǎn)矩相等。由于導(dǎo)論的存在，變矩器能在泵輪轉(zhuǎn)矩不變的情 況下，隨著渦輪轉(zhuǎn)速不同而改變渦輪轉(zhuǎn)矩的輸出值。在汽車變矩器中當(dāng)變矩系數(shù)達(dá)到1之后由于單向離合器 的作用，泵輪停止轉(zhuǎn)動，變矩作用消 失，變矩器實(shí)際上就成為 耦合器導(dǎo)輪在低速時(shí)起到增扭的作用，一般安裝在單向離合器上不能反轉(zhuǎn)。泵輪由發(fā)動機(jī)帶動旋轉(zhuǎn)帶動油液流動形成 渦流沖擊渦輪旋轉(zhuǎn)將力傳給渦輪。在泵輪和渦輪上有導(dǎo)流板， 油液形成了環(huán)流在泵輪渦輪導(dǎo)輪之間循環(huán)流動。泵輪油液

2、沖擊渦輪的力FB經(jīng)渦輪沖擊導(dǎo)輪導(dǎo)輪不能反轉(zhuǎn)或固定不動形成 反作用力FD作用在渦輪上。 蝸輪得到的力FT=FB+FD就是導(dǎo)輪的增扭作 用1 .功用ATF）為工作介質(zhì)，主要完成液力變矩器位于發(fā)動機(jī)和機(jī)械變速器之間，以自動變速器油（以下功用：（1）傳遞轉(zhuǎn)矩。發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩通過液力變矩器的主動元件，再通過ATF傳給液力 變矩器的從動元件，最后傳給變速器。（2）無級變速。根據(jù)工況的不同，液力變矩器可以在一定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的無級變化。（3）自動離合。液力變矩器由于采用ATF傳遞動力，當(dāng)踩下制動踏板時(shí)，發(fā)動機(jī)也不會 熄火，此時(shí)相當(dāng)于離合器分離； 當(dāng)抬起制動踏板時(shí)， 汽車可以起步， 此時(shí)相當(dāng)于離合器接合。

3、（4）驅(qū)動油泵。ATF在工作的時(shí)候需要油泵提供一定的壓力，而油泵一般是由液力變矩器殼體驅(qū)動的。同時(shí)由于采用ATF傳遞動力，液力變矩器的動力傳遞柔和，且能防止傳動系過載。2組成如圖 46所示，液力變矩器通常由泵輪、渦輪和導(dǎo)輪三個(gè)元件組成，稱為三元件液力變矩器。也有的采用兩個(gè)導(dǎo)輪， 則稱為四元件液力變矩器。 液力變矩器總成封在一個(gè)鋼制殼體 （變 矩器殼體）中，內(nèi)部充滿 ATF。液力變矩器殼體通過螺栓與發(fā)動機(jī)曲軸后端的飛輪連接，與發(fā)動機(jī)曲軸一起旋轉(zhuǎn)。 泵輪位于液力變矩器的后部， 與變矩器殼體連在一起。 渦輪位于泵輪 前，通過帶花鍵的從動軸向后面的機(jī)械變速器輸出動力。導(dǎo)輪位于泵輪與渦輪之間，通過單向離

4、合器支承在固定套管上，使得導(dǎo)輪只能單向旋轉(zhuǎn)（順時(shí)針旋轉(zhuǎn)）。泵輪、渦輪和導(dǎo)輪上都帶有葉片，液力變矩器裝配好后形成環(huán)形內(nèi)腔，其 間充滿 ATF。液力變矩器的工作原理1動力的傳遞液力變矩器工作時(shí)，殼體內(nèi)充滿 ATF,發(fā)動機(jī)帶動殼體旋轉(zhuǎn)，殼體帶動泵輪旋轉(zhuǎn)，泵輪的葉片將 ATF 帶動起來，并沖擊到渦輪的葉片；如果作用在渦輪葉片上沖 擊力大于作用在渦輪 上阻力，渦輪將開始轉(zhuǎn)動，并使機(jī)械變速器的輸入軸一起轉(zhuǎn)動。由渦輪葉片流出的 ATF經(jīng)過導(dǎo)輪后再流回到泵輪，形成如圖47 所示的循環(huán) 流動。具體來說，上述 ATF的循環(huán)流動是兩種運(yùn)動的合運(yùn)動。當(dāng)液力變矩器工作，泵輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，泵輪葉片帶動ATF旋轉(zhuǎn)起來，ATF繞著

5、泵輪軸線作圓周運(yùn)動；同樣隨著渦輪的旋轉(zhuǎn)，ATF也繞著渦輪軸線作圓周運(yùn)動。 旋轉(zhuǎn)起來的ATF在離心力的作用下，沿著泵輪和渦輪的葉片從內(nèi) 緣 流向外緣。當(dāng)泵輪轉(zhuǎn)速大于渦輪轉(zhuǎn)速時(shí)，泵輪葉片外緣的液壓大于渦輪外緣的液壓。因此， ATF油在作圓周運(yùn)動的同時(shí)， 在上述壓差的作用下由泵輪流向渦輪，再流向?qū)л?，最后返回泵輪，形成在液力變矩器環(huán)形腔內(nèi)的循環(huán)運(yùn)動。2轉(zhuǎn)矩的放大在泵輪與渦輪的轉(zhuǎn)速差較大的情況下，由渦輪甩出的ATF以逆時(shí)針方向沖擊導(dǎo)輪葉片，如圖48 所示，此時(shí)導(dǎo)輪是固定不動的，因?yàn)閷?dǎo)輪上裝有單向離合器，它可以防止導(dǎo)輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動。導(dǎo)輪的葉片形狀使得 ATF的流向改變?yōu)轫槙r(shí)針方向流回泵輪，即與泵輪的旋轉(zhuǎn)方

6、向相同。泵輪將來自發(fā)動機(jī)和從渦輪回流的能量一起傳遞給渦輪，使渦輪輸出轉(zhuǎn)矩增大。液力變矩器的轉(zhuǎn)矩放大倍數(shù)一般為左右。 液力變矩器的變矩特性只有在泵輪與渦輪轉(zhuǎn)速相差較大 的情況下才成立，隨著渦輪轉(zhuǎn)速的不斷提高，從渦輪回流的ATF 油會按 順時(shí)針方向沖擊導(dǎo)輪。若導(dǎo)輪仍然固定不動，ATF油將會產(chǎn)生渦流，阻礙其自身的運(yùn)動。為此絕大多數(shù)液力變矩器在導(dǎo)輪機(jī)構(gòu)中增設(shè)了單向離合器，也稱自由輪機(jī)構(gòu)。當(dāng)渦輪與泵輪轉(zhuǎn)速相差較大時(shí)， 單向離合器處于鎖止?fàn)顟B(tài)， 導(dǎo)輪不能轉(zhuǎn)動。 當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)速達(dá)到 泵輪轉(zhuǎn)速的85%90%時(shí)，單向離合器導(dǎo)通，導(dǎo)輪空轉(zhuǎn)，不起導(dǎo)流的作用，液力變矩器的輸出轉(zhuǎn)矩不能增加，只能等于泵輪的轉(zhuǎn)矩，此時(shí)稱為偶合

7、狀態(tài) 液力變矩器的工作原理可以通過一對風(fēng)扇的工作來描述。如圖4-9所示，將風(fēng)扇A通電，將氣流吹 動起來，并使未通電的電扇B也轉(zhuǎn)動起來，此時(shí)動力由電扇A傳遞到電扇B。為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩的放大，在兩臺電扇的背面加上一條空氣通道，使穿過風(fēng)扇B 的氣流通過 空氣通道的導(dǎo)向，從電扇 A的背面流回，這會加強(qiáng)電扇 A吹動的氣流，使吹向電扇 B的轉(zhuǎn)矩增加。 即電扇A相當(dāng)于泵輪，電扇 B相當(dāng)于渦輪，空氣通道相當(dāng)于導(dǎo)輪，空氣相當(dāng)于ATF。液力變矩器的液流如圖 4-10所示，由圖可以看出，渦輪回流的ATF油經(jīng)過導(dǎo)輪葉片后改變流動方向，與泵輪旋轉(zhuǎn)方向相同，從而使液力變矩器具有轉(zhuǎn)矩放大的功用。3無級變速從上面的分析我們可以得

8、出這樣的結(jié)論： 隨著渦輪轉(zhuǎn)速的逐漸提高， 渦輪輸出的轉(zhuǎn)矩要逐漸 下降，而且這種變化是連續(xù)的。同樣，如果渦輪上的負(fù)荷增加了，渦輪的轉(zhuǎn)速要下降，而渦 輪輸出的轉(zhuǎn)矩增加正好適應(yīng)負(fù)荷的增加2鎖止離合器鎖止離合器簡稱 TCC是英文Torque Converter Clutch的縮寫。鎖止離合器可以將泵輪和渦 輪直接連接起來， 即將發(fā)動機(jī)與機(jī)械變速器直接連接起來， 這樣減少液力變矩器在高速比時(shí) 的能量損耗，提高了傳 動效率，提高汽車在正常行駛時(shí)的燃油經(jīng)濟(jì)性，并防止 ATF油過熱。 鎖止離合器接合時(shí)，進(jìn)入液力變矩器中的ATF按圖4 15a）所示的方向流動，使鎖止活塞向前移動，壓緊在液力變矩器殼體上，通過摩擦

9、力矩使二者一起轉(zhuǎn)動。此時(shí)發(fā)動機(jī)的動力經(jīng) 液力變矩器殼體、鎖止活塞、扭轉(zhuǎn)減振器、渦輪輪轂傳給后面的機(jī)械變速器，相當(dāng)于將泵輪 常見的單向離合器有楔塊式和滾柱式兩種結(jié)構(gòu)形式。楔塊式單向離合器如圖 4 12所示，由內(nèi)座圈、外座圈、楔塊、保持架等組成。導(dǎo)輪與外座 圈連為一體，內(nèi)座圈與固定套管剛性連接，不能轉(zhuǎn)動。當(dāng)導(dǎo)輪帶動外座圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動時(shí)，外座圈帶動楔塊逆時(shí)針轉(zhuǎn)動，楔塊的長徑與內(nèi)、外座圈接觸，如圖4 12a）所示由于長徑長度大于內(nèi)、外座圈之間的距離，所以外座圈被卡住而不能轉(zhuǎn)動。當(dāng)導(dǎo)輪帶動外座圈順時(shí)針轉(zhuǎn)動時(shí)，外座圈帶動楔塊順時(shí)針轉(zhuǎn)動，楔塊的短徑與內(nèi)、外座圈接觸，如圖4 12b）所示由于短徑長度小于內(nèi)、外座

10、圈之間的距離，所以外座圈可以自由轉(zhuǎn)動d)圖4-12楔塊式單向離合器且）不可轉(zhuǎn)動b）可以轉(zhuǎn)動楔塊結(jié)構(gòu)d）楔墳式單向離合器1-內(nèi)座圈2-揆塊3-外座圈4-保持架楔塊的作用一般用于離合器鎖緊、 逆止作用，例如外圈相對于內(nèi)圈沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動時(shí)，楔塊被推動發(fā)生傾斜，在內(nèi)、外圍之間讓出一定空間，因而不會鎖止離合器。換言之，圖示楔塊式單或允許其內(nèi)圈相對于外圍向離合器在任何時(shí)候都允許其外圈相對于內(nèi)圈沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn), 沿順時(shí)針方向 旋轉(zhuǎn)。然而，若外圈試圖相對于內(nèi)圈沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動時(shí)， 楔塊因幾何形狀的 緣故，將卡在內(nèi)、外圈之間無法活動，從而將兩者鎖死在一起。 這就是說，一旦楔塊卡住內(nèi)、 外圈，則單向離合器出現(xiàn)鎖止， 使外圈無法相對于內(nèi)圈按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)， 或內(nèi)圈相對于外 圈按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。在汽車液力變矩器導(dǎo)輪的軸上為什么要裝單向離合器液力變扭器所以能變扭，就是比 液力耦合器 多了一個(gè)固定的導(dǎo)輪機(jī)構(gòu)。但是從傳動特性看， 渦輪與泵論轉(zhuǎn)速差較大時(shí)變扭器效率大于耦合器，當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)速接近泵論時(shí)變扭器效率迅速下降，低于耦合器效率。所以采用一個(gè)自由輪斜面滾柱鎖銷機(jī)構(gòu)，也就是你所說的單向離合器，其工作原理也就是一種 超越離合器。在兩輪傳動比大時(shí)導(dǎo)輪固定不動，充分利用變扭器效率, 在傳動比小時(shí)導(dǎo)輪隨渦輪轉(zhuǎn)動，成為 耦合器，目的是提高液力變扭器的工作效率。變