液力变矩器锁止离合器工作原理（液力变矩器的结构和工作原理）

大家好，小太来为大家解答以上问题。液力变矩器锁止离合器工作原理，液力变矩器的结构和工作原理很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！

液力变矩器是汽车动力传动的重要组成部分，因其具有无级变速、延长传动系统使用寿命等优点而被广泛应用。液力变矩器由三个基本元件组成：可旋转的泵轮和涡轮，以及固定的导轮。汽车上使用的液力变矩器工作轮一般是钢板冲压焊接而成，而工程机械和部分军用车辆上使用的液力变矩器工作轮是铝合金精密铸造而成。液力变矩器不仅能传递扭矩，而且能在泵轮扭矩不变的情况下，随着涡轮转速的不同，自动改变涡轮输出的扭矩。

液力变矩器的结构普通的液力变矩器由三个基本元件组成：可旋转的泵轮和涡轮，以及固定的导轮。主要部件如图3-6所示。汽车上使用的液力变矩器工作轮一般是钢板冲压焊接而成，而工程机械和部分军用车辆上使用的液力变矩器工作轮是铝合金精密铸造而成。

图3-6液力变矩器示意图1-发动机曲轴2-变矩器壳体3-涡轮4-泵轮5-导轮6-导轮固定套7-输出轴汽车上的变矩器有组装式(可拆卸)和焊接式(不可拆卸)两种。可拆卸，维修方便，但平衡精度不高，特别是拆卸检查后，平衡受到影响。一般只用重卡，因为重卡转速低，对动平衡要求低，完全允许。汽车液力变矩器高速旋转，现在都是焊接保证平衡精度。这种液力变矩器是不能拆卸检修的，出现故障后才能更换，但是这种液力变矩器的零件在使用中几乎从来没有出现过故障。液力变矩器的工作原理液力变矩器的三个工作轮安装在一个封闭的变矩器壳内，壳内充满变速器油(ATF)。泵轮由发动机驱动，涡轮固定在涡轮轴上，涡轮轴与变速器输入轴相连。导轮的导轮轴固定在变速器的壳体上，悬挂在泵轮和涡轮之间，与泵轮和涡轮的叶片端面留有一定的间隙。三个工作轮之间没有机械连接。为了保证液力变矩器的性能和ATF的良好循环，泵轮、涡轮和导轮的叶片弯曲成一定弧度，沿径向倾斜布置。图3-7显示了三个元件的结构和内部液体流动方向。

和液力耦合器一样，液力变矩器正常工作时，储存在环形腔内的油不仅绕着变矩器的轴线运动，而且在循环圈内循环，所以扭矩可以从泵轮传递到涡轮。与液力耦合器不同的是，液力变矩器不仅能传递扭矩，而且在泵轮扭矩不变的情况下，随着涡轮转速的不同，自动改变涡轮输出的扭矩，即“变扭矩”。变矩器之所以能变扭矩，是因为它在结构上比联轴器多了一个导轮机构。在液体循环的过程中，固定的导轮给涡轮一个反扭矩，使涡轮输出的扭矩与泵轮输出的扭矩不同。

图3-7液力变矩器的流体流向

现在用液力变矩器工作轮展开图来说明液力变矩器的工作原理。如图3-7所示，沿工作轮循环圆的中间流线展开工作轮的三个叶片，得到泵轮、涡轮和导轮的环形平面(见图3-8)。图中显示了每个轮叶的形状和入口和出口角度。为了方便起见，假设发动机和负载是恒定的，即变矩器泵叶轮的转速和扭矩是恒定的。以自动启动为例来讨论。

图3-8液力变矩器工作原理当发动机正在运转，汽车还没有启动时，涡轮转速为零，如图3-8a所示。在叶轮叶片的驱动下，变速器油以一定的绝对速度沿图中箭头1的方向冲向涡轮叶片，对涡轮产生作用力，并围绕涡轮轴产生扭矩，这就是变矩器的输出扭矩。因此，当涡轮静止时，液体流沿叶片流出涡轮，冲向导轮，其方向如图中箭头2所示，液体流也对导轮产生作用力矩。然后，液体沿箭头3的方向从固定的导轮流回泵轮。当液体流过叶片时，对叶片有一个冲击力矩。根据作用力与反作用力定律，此时液流也会受到叶片的反作用力矩，大小相等，方向与作用力矩相反。

作用力矩或反作用力矩的方向和大小与液体流入和流出工作轮的方向有关。设泵轮、涡轮和导轮对液流的作用力矩分别为、和，方向如图中箭头所示。根据液流的力平衡条件，三者在数值上满足关系式，即涡轮扭矩等于泵轮扭矩和导轮扭矩之和。虽然，此时涡轮扭矩大于泵轮扭矩，也就是变矩器起到了增加扭矩的作用。也可以理解为它的增矩作用，当液体流入涡轮时，有一个力矩作用在涡轮上，这个力矩就是泵轮供给液体的力矩；当液体流出涡轮冲击导轮时，也对导轮施加一个力矩。由于导向轮固定在传动箱上，导向轮的进给流体的反扭矩通过流体流动再次作用在涡轮上，使涡轮的扭矩等于泵轮扭矩和导向轮扭矩之和。

当液力变矩器输出的扭矩和传动系统对驱动轮产生的牵引力足以克服汽车启动阻力时，汽车启动并开始加速，与之相连的涡轮转速从零逐渐升高。我们将液体沿叶片方向流动的速度定义为相对速度W，叶轮沿周向运动的速度定义为牵连速度U，两者的矢量和为绝对速度v，当涡轮转速不为零时，涡轮出口的液体流动不仅有相对速度，还有牵连速度，所以液体流动撞击导叶的绝对速度为两者的合成速度，如图3-8b所示。因为泵叶轮的转速是恒定的，即液流的循环流量基本恒定，所以涡轮出口处的相对速度是恒定的，也是可变的。

液力变矩器的特性

液力变矩器在泵轮转速一定的条件下，涡轮转矩随其转速的变化的规律，即为变矩器特性（见图3-9）。液力变矩器的特性曲线反映的是液力变矩器的转矩比，转速比和传动效率三者之间的关系。 （1）转速比（速比） 液力变矩器的速比是指涡轮输出转速与泵轮转速之比，用表示。即 液力变矩器的速比说明变矩器输出转速降低的倍数。 （2）转矩比（变扭系数） 液力变矩器的转矩比是涡轮输出转矩与泵轮输入转矩之比，用表示，即 转矩比说明变矩器输出转矩增大的倍数。它随变矩器转速比而变化。当时，的值最大，称为最大转矩比，也称失速比，通常用表示。称为变矩工况，称为耦合工况

液力变矩器应用的不足

液力变矩器自耦合工况转换点起在大速比的耦合范围内，转矩比曲线变成，且传动效率急剧下降，其原因在于导轮固定。当泵轮与涡轮的转速差很大时，如图3-10a所示，由于泵轮叶片外缘与涡轮叶片外缘的压力差也很大，所以沿轮叶片流动的ATF速度A亦大。速度A在涡轮旋转速度B（即ATF圆周运动速度）的影响下方向发生偏移，ATF实际上按速度C的方向流向导轮，冲击导轮叶片前部。因导轮固定不动，所以促使ATF改变方向流向泵轮叶片背面，产生增扭的作用。当转速差小时，如图3-10b所示，涡轮转速B增大，ATF速度A减小，ATF按速度C的方向流向导轮，冲击导轮背面。若导轮不动。则ATF将产生涡流

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