液力变矩器的构造和工作原理

05-22

液力变矩器是自动变速器不可缺少的重要组成部分之一，它安装在发动机的飞轮上，其作用是将发动机的动力传递给自动变速器中的齿轮变速机构，并具有一定的无级变速功能。常用液力变矩器的型式有一般式、综合式和锁止式。
目前装用自动变速器的汽车上使用大多是综合式和锁止式液力变矩器。

综合式液力变矩器

综合式液力变矩器构造;
综合式液力变矩器结构组成如图3 .29所示，液力变矩器有3个工作轮即泵轮、涡轮和导轮。
液力变矩器的壳体安装在发动机飞轮上，泵轮与壳体焊接在一起，随发动机曲轴的转动而转动，是液力变矩器的主动部分；

涡轮和输出轴连接在一起，是液力变矩器的从动部分；导轮则位于泵轮和涡轮之间，通过单向超越离合器支承在固定于变速器壳体的导轮固定套上。单向超越离合器使导轮可以朝顺时针方向旋转，但不能朝逆时针方向旋转，并与泵轮和涡轮保持一定的轴向间隙，通过导轮固定套于变速器上。

综合式液力变矩器工作原理
当泵轮转动时，在离心力的作用下，液体被从中央甩向泵轮的边缘。液体从泵轮夕卜缘思出，冲击到涡轮的外边缘。涡轮和泵轮相似，在其内部有叶片，液体撞击涡轮叶片边缘，冲击力使涡轮转动。www.qcwxjs.com
齿轮变速机构的输人轴用花键与涡轮相连，当涡轮旋转时，动力经变矩器输出轴输人到齿轮变速机构。
发动机运转时带动液力变矩器的与之一同旋转，泵轮内的液压油在离心力的作用下，由泵轮叶片外缘冲向涡轮，并沿涡轮叶片流向导轮，再经导轮叶片内缘，形成循环的液流。导轮改变涡轮上的输出扭矩。由于从涡轮叶片下缘流向导轮的液压油仍有相当大的冲击力，只要将泵轮、涡轮和导轮的叶片设计成一定的形状和角度，就可以利用上述冲击力来提高涡轮的输出扭矩。为说明工作原理，可以假想地将液力变矩器的3个工作轮叶片从循环流动的液流中心线处剖开并展平得到如图3 . 3 0所示的叶片展开示意图。;

当涡轮转速较低时，从涡轮流出的液压油从正面冲击导轮叶片，如图3.3 0(a)所示，对导轮施加一个朝逆时针方向旋转的力矩。
但由于单向超越离合器在逆时针方向具有锁止作用，将导轮锁止在导轮固定套上固定不动，涡轮上的输出扭矩大于泵轮上的输人扭矩，这说明具有一定的增扭作用。这时由泵轮冲向涡轮的液压油除了沿着涡轮叶片流动之夕卜，还要随着涡轮一同转动，使得由涡轮下缘出口处冲向导轮的液压油的方向发生变化，不再与涡轮出口处叶片的方向相同，而是顺着涡轮转动的方向偏斜了一个角度，使冲向导轮的液流方向与导轮叶片之间的夹角变小，导轮上所受到的冲击力矩也减小，液力变矩器的增扭作用亦随之减小。www.qcwxjs.com

当汽车起步后，与驱动轮相连接的涡轮也开始转动，其转速随着汽车的加速不断增加。当涡轮转速增大到某一数值时，液压油对导轮的冲击方向与导轮叶片之间的夹角为零，此时涡轮上的输出扭矩等于泵轮上的输人扭矩。若涡轮转速继续增大，液压油将从反面冲击导轮，如图3.3 0(b)所示，对导轮产生一个顺时针方向的扭矩。
由于单向超越离合器在顺时针方向没有锁止作用，导轮在液压油的冲击作用下开始朝顺时针方向旋转。由于自由转动的导轮对液压油没有反作用力矩，液压油只受到泵轮和涡轮的反作用力矩的作用，液力变矩器不能起增扭作用，导轮开始空转的工作点称为偶合点。
综合式液力变矩器在涡轮转速由零至偶合点的变矩区内利用了液力变矩器在涡轮转速较低时所具有的增扭特性，偶合点以后的偶合工作区利用了液力耦合器涡轮转速较高时所具有的高传动效率的特性。
因此，液力变矩器在汽车低速行驶时有较大的输出扭矩，在汽车起步、上坡或遇到较大行驶阻力时，能使驱动轮获得较大的驱动力矩，但扭矩只能增加2!4倍。当涡轮转速随车速的提高而增大到某一数值时，冲向导轮的液压油的方向与导轮叶片之间的夹角减小为零，这时导轮将不受液压油的冲击作用，液力变矩器失去增扭作用，其输出扭矩等于输人扭矩，即达到偶合点。qcwxjs.com

领止式液力变矩器

1)领止式液力变矩器组成构造

液力变矩器是用液力来传递汽车动力的，而液压油的内部摩擦会造成一定的能量损失，传动效率较低。为提高汽车的传动效率，减少燃油消耗，现代很多汽车的自动变速器采用一种带锁止离合器的锁止式液力变矩器。锁止离合器的主动盘即为变矩器壳体，从动盘是一个可作轴向移动的压盘，它通过花键套与涡轮连接，如图3 . 3 1所示。压盘背面的液压油与变矩器泵轮、涡轮中的液压油相通，保持一定的油压（压盘左侧即压盘与变矩器壳体之间的液压油通过变矩器输出轴中间的控制油道与阀板总成上的锁止控制阀相通，锁止控制阀通过自动变速器电子控制单元控制锁止电磁阀来控制。

2)领止式液力变矩器工作原理

电子控制自动变速器电子控制单元根据车速、节气门开度、发动机转速、变速器液压油温度、操纵手柄位置、控制模式等因素，按照设定的锁止控制程序向锁止电磁阀发出控制信号，操纵锁止控制阀，以改变锁止离合器压盘两侧的油压，从而控制锁止离合器的工作。

当车速较低时，锁止控制阀让液压油从油道B进人变矩器，使锁止离合器压盘两侧保持相同的油压，锁止离合器处于分离状态，这时输人变矩器的动力完全通过液压油传至涡轮，如图3 . 3 2(a)所示。

当汽车在良好道路上高速行驶，且车速、节气门开度、变速器液压油温度等因素符合一定要求时，电子控制单元控制锁止控制阀，让液压油从油道C进人变矩器，而使油道B与泄油口相通，使锁止离合器压盘左侧的油压下降。由于压盘背面的液压油压力仍为变矩器压力，从而使压盘在前后两面压力差的作用下压紧在变矩器壳体内表面上，如图3 . 3 2(b)所示，这时输人变矩器的动力通过锁止离合器的机械连接，由压盘直接传至涡轮输出，传动效率为100%。