自动变速技术2-1液力变矩器

第2章 液力自动变速器 《自动变速技术》课程主要讲述 第一章 绪论（2学时） 第二章 (AT)液力自动变速器（15学时） §1 液力变矩器 §2 行星齿轮变速器 §3 控制系统的结构和原理 §4 自动换挡规律 §5 装有液力变矩器汽车的动力性和燃油经济性 第三章 (AMT) 电子控制机械式自动变速器（2学时） 第四章 (CVT)电控机械无级变速器（2学时） 第五章 其它新型自动变速器（3学时） 第六章 自动变速器的正确使用（2学时） 参观、实验（6学时） 第2章 液力自动变速器 §1 液力变矩器 • 液力变矩器是自动变速器的核心组成部分 之一。 • 其作用是利用液体循环流动过程中动能的 变化传递动力。 • 为了便于理解液力变矩器的结构和工作原 理，首先介绍液力偶合器。 第2章 液力自动变速器 液力偶合器 • 液力偶合器结构 • 液力偶合器工作过程 • 液力偶合器特性 • 液力偶合器在汽车上的应用 第2章 液力自动变速器 液力偶合器结构示意图 第2章 液力自动变速器 液力偶合器结构示意图 第2章 液力自动变速器 液力偶合器原理示意图 第2章 液力自动变速器 液力偶合器工作示意图 第2章 液力自动变速器 液力偶合器传递动力的过程 • 泵轮接受发动机传来的机械能，在液体从泵轮叶 片内缘向外缘流动的过程中，将能量传给油液， 使其动能提高；然后再通过高速流动的油液冲击 涡轮叶片，将动能传给涡轮。因此，液力偶合器 实现传动的必要条件是油液在泵轮和涡轮之间有 循环流动。 • 而循环流动的产生是由于两个工作轮转速不等， 使两轮叶片的外缘处产生液压差所致。故液力偶 合器在正常工作时，泵轮转速总是大于涡轮转速。 如果二者转速相等，则液力偶合器不起传动作用。 第2章 液力自动变速器 液力偶合器特性 液力偶合器的特性曲线 W W W W B B B B N M n n i N M n n      MB=MW 第2章 液力自动变速器 液力偶合器的特性曲线 O 1i  ( )i t %   第2章 液力自动变速器 液力偶合器的优缺点 • 由于液力偶合器是以液体作为传动介质，使 得汽车起步和加速平稳，能够衰减传动系统 的扭转振动并防止传动系过载，还能在暂时 停车时不脱开传动系而维持发动机的怠速运 转。 • 但因偶合器不能改变所传递的转矩大小，使 得相应的变速机构需增加挡位。 • 此外，由于液力偶合器不能使发动机与传动 系彻底分离，为解决换挡问，在液力偶合 器和传统机械变速器之间还须装一个换挡用 离合器。从而使得整个传动系的重量增大， 纵向尺寸增加。 第2章 液力自动变速器 液力偶合器在汽车上的应用 • 60年代英国生产得劳斯莱斯轿车，美国生产 的奥兹莫比尔轿车，苏联生产的吉姆轿车所 用的自动变速器上，都装用过液力偶合器。 • 但由于其缺点，近年来，生产的轿车基本上 不采用液力偶合器，而使用液力变矩器。 第2章 液力自动变速器 液力变矩器 • 液力变矩器的组成 • 液力变矩器的工作原理 • 液力变矩器特性 • 液力变矩器的类型 • 液力变矩器的冷却补偿系统 第2章 液力自动变速器 液力变矩器的组成 • 普通液力变矩器由可转动的泵轮和涡轮， 以及固定不动的导轮这三个基本元件组成 。 • 与液力偶合器不同的是，在液力变矩器的 泵轮和涡轮之间，安装有导轮，并与泵轮 和涡轮保持一定的轴向间隙，导轮通过导 轮固定套管固定在变速器壳体上。 第2章 液力自动变速器 液力变矩器结构示意图 1-发动机曲轴 2-变矩器壳 3-涡轮 4-泵轮 5-导轮 6-导轮固定套管 7-从动轴 第2章 液力自动变速器 液力变矩器结构示意图 第2章 液力自动变速器 第2章 液力自动变速器 第2章 液力自动变速器 第2章 液力自动变速器 第2章 液力自动变速器 液力变矩器实物 第2章 液力自动变速器 液力变矩器的工作原理 • 和液力偶合器一样，液力变矩器在正常工作时，可 将转矩从泵轮传至涡轮。 • 与液力偶合器不同的是，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，随着涡轮转 速的不同自动地改变涡轮所输出的转矩值，即“变 矩”。 • 液力变矩器之所以能起变矩作用，就是因为在结构 上比偶合器多了一个导轮机构。在液体循环流动的 过程中，固定不动的导轮给涡轮一反作用力矩，使 涡轮输出的转矩不同于泵轮输入的转矩。 • 现以变矩器工作轮的展开图来说明液力变矩器的工 作原理。 第2章 液力自动变速器 变矩器工作轮的展开示意图 第2章 液力自动变速器 液力变矩器的工作原理图 第2章 液力自动变速器 第2章 液力自动变速器 第2章 液力自动变速器 第2章 液力自动变速器 第2章 液力自动变速器 第2章 液力自动变速器 第2章 液力自动变速器 液力变矩器的特性 • 液力变矩器在泵轮转速如不变的条下，变矩比K、传动 效率η随其转速比i变化的规律，即为变矩器特性。 W B W B W W W B B B M K M n i n N M n Ki N M n       第2章 液力自动变速器 第2章 液力自动变速器 三元件 综合式 液力变 矩器 第2章 液力自动变速器 液力变矩器的单向离合器 第2章 液力自动变速器 第2章 液力自动变速器 综合式液力变矩器的优点 • 当涡轮处于低速和中速段时，可利用液 力变矩器能增大输入转矩的特点； • 在涡轮处于高转速段时，可利用液力偶 合器高效率的特点； • 结合了普通液力变矩器和偶合器的优点。 第2章 液力自动变速器 四元件综合式液力变矩器 第2章 液力自动变速器 闭锁式液力变矩器 使用液力变矩器存在的 问题： 1、与机械传动相比其效 率较低在正常行驶时油 耗较高，经济性差； 2、必须进行强制散热， 从而增大了自动变速器 的体积和重量。 采用闭锁式液力 变矩器可以实现 液力变矩器传动 和机械直接传动 两种工况，把两 者的优点结合于 一体。 第2章 液力自动变速器 变矩器闭锁离合器工作原理 （a）锁止离合器分离 （b）锁止离合器接合 第2章 液力自动变速器 第2章 液力自动变速器 第2章 液力自动变速器 某综合闭锁式变矩器的特性图 思考：能否作 出四元件综合 闭锁式变矩器 的特性图？ 第2章 液力自动变速器 四元件综合闭锁式变矩器的特性图  i 98% 2 1 10 A B C D E 第2章 液力自动变速器 液力变矩器的冷却补偿系统 1、必要性 （1）大量的摩擦热要及时发散； （2）减小气蚀现象的不利影响； （3）保证变矩器内始终充满油液。 2、变矩器冷却补偿油路系统（结构） 第2章 液力自动变速器 气蚀现象 • 所谓气蚀，是指在液体流动过程中，某处压力 下降到低于该温度下油液的饱和蒸气压力时， 液体形成气泡的现象。当液体中的气泡随液流 运动到压力较高的区域时，气泡在周围压力的 冲击下迅速破裂，又凝结成液态，使体积急剧 缩小，出现真空。于是周围的液体质点即以极 高的速度填补这些空间。在此瞬间，液体质点 相互强烈碰击，产生明显的噪声，同时造成很 高的局部压力，使叶片面的金属颗粒被击破。 • 气蚀现象影响液力变矩器正常工作，使其效率 降低，并加速油液变质。 第2章 液力自动变速器 变矩器冷却补偿油路系统 1-粗滤清器 2-齿轮泵 3-变矩器 4-单向阀 5-精滤清器 6-背压器 7-热交换器 8-油箱