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液力變矩器的構造和工作原理

液力變矩器是自動變速器不可缺少的重要組成部分之一,它安裝在發動機的飛輪上, 其作用是將發動機的動力傳遞給自動變速器中的齒輪變速機構,並具有一定的無級變速功 能。常用液力變矩器的型式有一般式、綜合式和鎖止式。
目前裝用自動變速器的汽車上使 用大多是綜合式和鎖止式液力變矩器。
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綜合式液力變矩器

綜合式液力變矩器構造 
綜合式液力變矩器結構組成如圖3 .29所示,液力變矩器有3個工作輪即泵輪、渦輪和導輪。
液力變矩器的殼體安裝在發動機飛輪上,泵輪與殼體焊接在一起,隨發動機曲軸的轉動而轉動,是液力變矩器的主動部分;

渦輪和輸出軸連接在一起,是液力變矩器的從動部分;導輪則位於泵輪和渦輪之間,通過單向超越離合器支承在固 定於變速器殼體的導輪固定套上。單向超越離合器使導輪可以朝順時針方向旋轉,但不能朝逆時針方向旋轉,並與泵輪和渦輪保持一定的軸向間隙,通過導輪固定套於變速器上。

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綜合式液力變矩器工作原理
當泵輪轉動時,在離心力的作用下, 液體被從中央甩向泵輪的邊緣。液體從泵輪夕卜緣思出,沖擊到渦輪的外邊緣。渦輪和泵輪相似,在其內部有葉片,液體撞擊渦輪葉片邊緣,沖擊力使渦輪轉動。www.qcwxjs.com
齒輪變速機構的輸人軸用花鍵與渦輪相連,當渦輪旋轉時,動力經變矩器輸出軸輸人到齒輪變速機構。
發動機運轉時帶動液力變矩器的與之一同旋轉,泵輪內的液壓油在離心 力的作用下,由泵輪葉片外緣沖向渦輪,並沿渦輪葉片流向導輪,再經導輪葉片內緣, 形成循環的液流。導輪改變渦輪上的輸出扭矩。由於從渦輪葉片下緣流向導輪的液壓油仍有相當大的沖擊力,只要將泵輪、渦輪和導輪的葉片設計成一定的形狀和角度,就可以利用上述沖擊力來提高渦輪的輸出扭矩。為說明工作原理,可以假想地將液力變矩器 的3個工作輪葉片從循環流動的液流中心線處剖開並展平得到如圖3 . 3 0所示的葉片展開示意圖。 

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當渦輪轉速較低時,從渦輪流出的液壓油從正面沖擊導輪葉片,如圖3.3 0(a)所示,對導輪施加一個朝逆時針方向旋轉的力矩。
但由於單向超越離合器在逆時針方向具有鎖止作用,將導輪鎖止在導輪固定套上固定不動,渦輪上的輸出扭矩大於泵輪上的輸人扭矩,這說明具有一定的增扭作用。這時由泵輪沖向渦輪的液壓油除了沿著渦輪葉片流動之夕卜,還要隨著渦輪一同轉動,使得由渦輪下緣出口處沖向導輪的液壓油的方向發生變化,不再 與渦輪出口處葉片的方向相同,而是順著渦輪轉動的方向偏斜了一個角度,使沖向導輪的 液流方向與導輪葉片之間的夾角變小,導輪上所受到的沖擊力矩也減小,液力變矩器的增 扭作用亦隨之減小。www.qcwxjs.com

當汽車起步後,與驅動輪相連接的渦輪也開始轉動,其轉速隨著汽車的加速不斷增加。當渦輪轉速增大到某一數值時,液壓油對導輪的沖擊方向與導輪葉片之間的夾角為零,此時渦輪上的輸出扭矩等於泵輪上的輸人扭矩。若渦輪轉速繼續增大,液壓油將從反 面沖擊導輪,如圖3.3 0(b)所示,對導輪產生一個順時針方向的扭矩。
由於單向超越離合器在順時針方向沒有鎖止作用,導輪在液壓油的沖擊作用下開始朝順時針方向旋轉。由於自由轉動的導輪對液壓油沒有反作用力矩,液壓油只受到泵輪和渦輪的反作用力矩的作用,液力變矩器不能起增扭作用,導輪開始空轉的工作點稱為偶合點。
綜合式液力變矩器在渦輪轉速由零至偶合點的變矩區內利用了液力變矩器在渦輪轉速較低時所具有的增扭特性,偶合點以後的偶合工作區利用了液力耦合器渦輪轉速較高時所具有的高傳動效率的特性。
因此,液力變矩器在汽車低速行駛時有較大的輸出扭矩,在汽車起步、上坡或遇到較 大行駛阻力時,能使驅動輪獲得較大的驅動力矩,但扭矩只能增加2!4倍。當渦輪轉速 隨車速的提高而增大到某一數值時,沖向導輪的液壓油的方向與導輪葉片之間的夾角減小 為零,這時導輪將不受液壓油的沖擊作用,液力變矩器失去增扭作用,其輸出扭矩等於輸人扭矩,即達到偶合點。qcwxjs.com



領止式液力變矩器


1)領止式液力變矩器組成構造

液力變矩器是用液力來傳遞汽車動力的,而液壓油的內部摩擦會造成一定的能量損 失,傳動效率較低。為提高汽車的傳動效率,減少燃油消耗,現代很多轎車的自動變速器 采用一種帶鎖止離合器的鎖止式液力變矩器。鎖止離合器的主動盤即為變矩器殼體,從動 盤是一個可作軸向移動的壓盤,它通過花鍵套與渦輪連接,如圖3 . 3 1所示。壓盤背面的 液壓油與變矩器泵輪、渦輪中的液壓油相通,保持一定的油壓(壓盤左側即壓盤與變矩器 殼體之間的液壓油通過變矩器輸出軸中間的控制油道與閥板總成上的鎖止控制閥相通,鎖 止控制閥通過自動變速器電子控制單元控制鎖止電磁閥來控制。

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2)領止式液力變矩器工作原理

電子控制自動變速器電子控制單元根據車速、節氣門開度、發動機轉速、變速器液壓 油溫度、操縱手柄位置、控制模式等因素,按照設定的鎖止控制程序向鎖止電磁閥發出控 制信號,操縱鎖止控制閥,以改變鎖止離合器壓盤兩側的油壓,從而控制鎖止離合器的工作。


當車速較低時,鎖止控制閥讓液壓油從油道B進人變矩器,使鎖止離合器壓盤兩側保 持相同的油壓,鎖止離合器處於分離狀態,這時輸人變矩器的動力完全通過液壓油傳至渦 輪,如圖3 . 3 2(a)所示。

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當汽車在良好道路上高速行駛,且車速、節氣門開度、變速器液 壓油溫度等因素符合一定要求時,電子控制單元控制鎖止控制閥,讓液壓油從油道C進人變矩器,而使油道B與洩油口相通,使鎖止離合器壓盤左側的油壓下降。由於壓盤背面的 液壓油壓力仍為變矩器壓力,從而使壓盤在前後兩面壓力差的作用下壓緊在變矩器殼體內 表面上,如圖3 . 3 2(b)所示,這時輸人變矩器的動力通過鎖止離合器的機械連接,由壓盤直接傳至渦輪輸出,傳動效率為100%。

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另外,鎖止離合器在結合時還能減少變矩器中的 液壓油因液體摩擦而產生的熱量,有利用降低液壓油的溫度。有些車型的液力變矩器的鎖止離合器盤上還裝有減振彈簧,以減小鎖止離合器在結合時瞬間產生的沖擊力。

變矩器內部設置了鎖止離合器後,故障率也相應增加,提高了維修費用= 可拆裝的總成,維修時通常采用總成更換的方法進行處理。


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