最佳答案

液力變矩器位于自動變速器的最前端，安裝在發動機的飛輪上，其作用與采用手動變速器的汽車中的離合器相似。它利用油液循環流動過程中動能的變化將發動機的動力傳遞自動變速器的輸入軸，并能根據汽車行駛阻力的變化，在一定范圍內自動地、無級地改變傳動比和扭矩比，具有一定的減速增扭功能.液力變矩器位于自動變速器的最前端，安裝在發動機的飛輪上，其作用與采用手動變速器的汽車中的離合器相似。它利用油液循環流動過程中動能的變化將發動機的動力傳遞自動變速器的輸入軸，并能根據汽車行駛阻力的變化，在一定范圍內自動地、無級地改變傳動比和扭矩比，具有一定的減速增扭功能。 液力變矩器的基本工作原理：1-由泵輪沖向渦輪的液壓油方向 2-由渦輪沖向導輪的液壓油方向 3-由導輪流回泵輪的液壓油方向。 當汽車在液力變矩器輸出扭矩的作用下起步后，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。這時由泵輪沖向渦輪的液壓油除了沿著渦輪葉片流動之外，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向前偏斜了一個角度，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。車速愈高，渦輪轉速愈大，沖向導輪的液壓油方向與導輪葉片的夾角就愈小，液力變矩器的增扭作用亦愈小；反之，車速愈低，液力變矩器的增扭作用就愈小。因此，與液力耦合器相比，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。 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0，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，其輸出扭矩等于輸入扭矩。 若渦輪轉速進一步增大，沖向導輪的液壓油方向繼續向前斜，使液壓油沖擊在導輪葉片的背面，這時導輪對液壓油的反作用扭矩Ms的方向與泵輪對液壓油扭矩Mp的方向相反，故此渦輪上的輸出扭矩為二者之差，即Mt=Mp-Ms，液力變矩器的輸出扭矩反而比輸入扭矩小，其傳動效率也隨之減小。當渦輪轉速較低時，液力變矩器的傳動效率高于液力耦合器的傳動效率；當渦輪的轉速增加到某一數值時，液力變矩器的傳動效率等于液力耦合器的傳動效率；當渦輪轉速繼續增大后，液力變矩器的傳動效率將小于液力耦合器的傳動效率，其輸出扭矩也隨之下降。因此，上述這種液力變矩器是不適合實際使用的當渦輪轉速較低時，從渦輪流出的液壓油從正面沖擊導輪葉片，對導輪施加一個朝逆時針方向旋轉的力矩，但由于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，因此這時該變矩器的工作特性和液力變矩器相同，渦輪上的輸出扭矩大于泵輪上的輸入扭矩即具有一定的增扭作用。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0，此是渦輪上的輸出扭矩等于泵輪上的輸入扭矩。若渦輪轉速繼續增大，液壓油將從反面沖擊導輪，對導輪產生一個順時針方向的扭矩。由于單向超越離合器在順時針方向沒有鎖止作用，可以像軸承一樣滑轉，所以導輪在液壓油的沖擊作用下開始朝順時針方向旋轉。由于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。因此這時該變矩器的不能起增扭作用，其工作特性和液力耦合器相同。這時渦輪轉速較高，該變矩器亦處于高效率的工作范圍。 導輪開始空轉的工作點稱為偶合點。由上述分析可知，綜合式液力變矩器在渦輪轉速由0至偶合點的工作范圍內按液力變矩器的特性工作，在渦輪轉速超過偶合點轉速之后按液力耦合器的特性工作。因此，這種變矩器既利用了液力變矩器在渦輪轉速較低時所具有的增扭特性，又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。 3、鎖止式液力變矩器的結構與工作原理 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，因此傳動效率較低。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綜合式液力變矩器。這種變矩器內有一個由液壓油操縱的鎖止離合器。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.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（該壓力稱為變矩器壓力）；壓盤左側（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。鎖止控制閥由自動變速器電腦通過鎖止電磁閥來控制液力耦合器和液力變矩器的結構與工作原理 現代汽車上所用自動變速器，在結構上雖有差異，但其基本結構組成和工作原理卻較為相似，前面已介紹了自動變速器主要由液力變矩器、變速齒輪機構、供油系統、自動換擋控制系統、自動換擋操縱裝置等部分組成。本章將分別介紹自動變速器中各組成部分的常見結構和工作原理，為自動變速器的拆裝和故障檢修提供必要的基本知識。 汽車上所采用的液力傳動裝置通常有液力耦合器和液力變矩器兩種，二者均屬于液力傳動，即通過液體的循環液動，利用液體動能的變化來傳遞動力。 （一）液力耦合器的結構與工作原理 1、液力耦合器的結構組成 液力耦合器是一種液力傳動裝置，又稱液力聯軸器。在不考慮機械損失的情況下，輸出力矩與輸入力矩相等。它的主要功能有兩個方面，一是防止發動機過載，二是調節工作機構的轉速。其結構主要由殼體、泵輪、渦輪三個部分組成，如圖1-2所示。 圖1-2 液力耦合器的基本構造 1-輸入軸 2-泵輪葉輪 3-渦輪葉輪 4-輪出軸 液力耦合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，是液力耦合器的主動部分：渦輪和輸出軸連接在一起，是液力耦合器的從動部分。泵輪和渦輪相對安裝，統稱為工作輪。在泵輪和渦輪上有徑向排列的平直葉片，泵輪和渦輪互不接觸。兩者之間有一定的間隙（約3~4）；泵輪與渦輪裝合成一個整體后，其軸線斷面一般為圓形，在其內腔中充滿液壓油。 2、液力耦合器的工作原理 當發動機運轉時，曲軸帶動液力耦合器的殼體和泵輪一同轉動，泵輪葉片內的液壓油在泵輪的帶動下隨之一同旋轉，在離心力的作用下，液壓油被甩向泵輪葉片外緣處，并在外緣處沖向渦輪葉片，使渦輪在液壓沖擊力的作用下旋轉；沖向渦輪葉片的液壓油沿渦輪葉片向內緣流動，返回到泵輪內緣的液壓油，又被泵輪再次甩向外緣。液壓油就這樣從泵輪流向渦輪，又從渦輪返回到泵輪而形成循環的液流。 液力耦合器中的循環液壓油，在從泵輪葉片內緣流向外緣的過程中，泵輪對其作功，其速度和動能逐漸增大；而在從渦輪葉片外緣流向內緣的過程中，液壓油對渦輪作功，其速度和動能逐漸減小。液力耦合器要實現傳動，必須在泵輪和渦輪之間有油液的循環流動。而油液循環流動的產生，是由于泵輪和渦輪之間存在著轉速差，使兩輪葉片外緣處產生壓力差所致。如果泵輪和渦輪的轉速相等，則液力耦合器不起傳動作用。因此，液力耦合器工作時，發動機的動能通過泵輪傳給液壓油，液壓油在循環流動的過程中又將動能傳給渦輪輸出。由于在液力耦合器內只有泵輪和渦輪兩個工作輪，液壓油在循環流動的過程中，除了受泵輪和渦輪之間的作用力之外，沒有受到其他任何附加的外力。根據作用力與反作用力相等的原理，液壓油作用在渦輪上的扭矩應等于泵輪作用在液壓油上的扭矩，即發動機傳給泵輪的扭矩與渦輪上輸出的扭矩相等，這就是液力耦合器的傳動特點。 液力耦合器在實際工作中的情形是：汽車起步前，變速器掛上一定的擋位，起動發動機驅動泵輪旋轉，而與整車連接著的渦輪即受到力矩的作用，但因其力矩不足于克服汽車的起步阻力矩，所以渦輪還不會隨泵輪的轉動而轉動。加大節氣門開度，使發動機的轉速提高，作用在渦輪上的力矩隨之增大，當發動機轉速增大到一定數值時，作用在渦輪上的力矩足以使汽車克服起步阻力而起步。隨著發動機轉速的繼續增高，渦輪隨著汽車的加速而不斷加速，渦輪與泵輪轉速差的數值逐漸減少。在汽車從起步開始逐步加速的過程中，液力耦合器的工作狀況也在不斷變化，這可用如圖1-3所示的速度矢量圖來說明。假定油液螺旋循環流動的流速VT保持恒定，VL為泵輪和渦輪的相對線速度，VE為泵輪出口速度，VR為油液的合成速度。 圖1-3 渦輪處于不同轉速時的液流情況 ()渦輪不動 （b）中速 （c）高速 當車輛即將要起步時，泵輪在發動機驅動下轉動而渦輪靜止不動。由于渦輪沒有運動，泵輪與渦輪間的相對速度VL將達最大值，由此而得到的合成速度，即油液從泵輪進入渦輪的速度VR也是最大的。油液進入渦輪的方向和泵輪出口速度之間的夾角θ1也較小，這樣液流對渦輪葉片產生的推力也就較大。 當渦輪開始旋轉并逐步趕上泵輪的轉速時，泵輪與渦輪間的相對線速度減小，使合成速度VR減小，并使VR和泵輪出口線速度VE之間的夾角增大。這樣液流對渦輪葉片的沖擊力及由此力產生的承受扭矩的能力減小，不過隨著汽車速度的增加，需要的驅動力矩也迅速降低。 當渦輪高速轉動，即輸出和輸入的轉速接近相同時，相對速度VL和合成速度VR都很小，而合成速度VR與泵輪出口速度VE間的夾角很大，這就使液流對渦輪葉片的推力變得很小，這將使輸出元件滑動，直到有足夠的循環油液對渦輪產生足夠的沖擊力為止。 由此可見，輸出轉速高時，輸出轉速趕上輸入轉速是一個連續不斷的趨勢，但總不會等于輸入轉速。除非在工作狀況反過來，變速器變成主動件，發動機變成被動件，渦輪的轉速才會等于或高于泵輪轉速。這種情況在下坡時可能會發生。 （二）液力變矩器的結構與工作原理 液力變矩器是液力傳動中的又一種型式，是構成液力自動變速器不可缺少的重要組成部分之一。它裝置在發動機的飛輪上，其作用是將發動機的動力傳遞給自動變速器中的齒輪機構，并具有一定的自動變速功能。自動變速器的傳動效率主要取決于變矩器的結構和xing能。 常用液力變矩器的型式有一般型式的液力變矩器、綜合式液力變矩器和鎖止式液力變矩器。其中綜合式液力變矩器的應用較為廣泛。 1、一般型式的與工作原理 的與液力耦合器相似，它有3個工作輪即泵輪、渦輪和異輪。泵輪和渦輪的構造與液力耦合器基本相同；導輪則位于泵輪和渦輪之間，并與泵輪和渦輪保持一定的軸向間隙，通過導輪固定套固定于變速器殼體上（圖1-4）。 圖1-4 1-飛輪 2-渦輪 3-泵輪 4-導輪 5-變矩器輸出軸 6-曲軸 7-導輪固定套 發動機運轉時帶動的殼體和泵輪與之一同旋轉，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，并沿渦輪葉片流向導輪，再經導輪葉片內緣，形成循環的液流。導輪的作用是改變渦輪上的輸出扭矩。由于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。為說明這一原理，可以假想地將的3個工作輪葉片從循環流動的液流中心線處剖開并展平，得到圖1-5所示的葉片展開示意圖；并假設在工作中，發動機轉速和負荷都不變，即泵輪的轉速np和扭矩Mp為常數。 在汽車起步之前，渦輪轉速為0，發動機通過殼體帶動泵輪轉動，并對液壓油產生一個大小為Mp的扭矩，該扭矩即為的輸入扭矩。液壓油在泵輪葉片的推動下，以一定的速度，按圖1-5（b）中箭頭1所示方向沖向渦輪上緣處的葉片，對渦輪產生沖擊扭矩，該扭矩即為的輸出扭矩。此時渦輪靜止不動，沖向渦輪的液壓油沿葉片流向渦輪下緣，在渦輪下緣以一定的速度，沿著與渦輪下緣出口處葉片相同的方向沖向導輪，對導輪也產生一個沖擊力矩，并沿固定不動的導輪葉片流回泵輪。當液壓油對渦輪和導輪產生沖擊扭矩時，渦輪和導輪也對液壓油產生一個與沖擊扭矩大小相等、方向相反的反作用扭矩Mt和M，其中Mt的方向與Mp的方向相反，而M的方向與Mp的方向相同。根據液壓油受力平衡原理，可得：Mt=Mp M。由于渦輪對液壓油的反作用，扭矩Mt與液壓油對渦輪的沖擊扭矩（即變矩器的輸出扭矩）大小相等，方向相反，因此可知，的輸出扭矩在數值上等于輸入扭矩與導輪對液壓油的反作用扭矩之和。顯然這一扭矩要大于輸入扭矩，即具有增大扭矩的作用。輸出扭矩增大的部分即為固定不動的導輪對循環流動的液壓油的作用力矩，其數值不但取決于由渦輪沖向導輪的液流速度，也取決于液流方向與導輪葉片之間的夾角。當液流速度不變時，葉片與液流的夾角愈大，反作用力矩亦愈大，的增扭作用也就愈大。一般的最大輸出扭矩可達輸入扭矩的2.6倍左右。 圖1-5 工作原理圖 A-泵輪 B-渦輪 C-導輪 1-由泵輪沖向渦輪的液壓油方向 2-由渦輪沖向導輪的液壓油方向 3-由導輪流回泵輪的液壓油方向。 當汽車在液力變矩器輸出扭矩的作用下起步后，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。這時由泵輪沖向渦輪的液壓油除了沿著渦輪葉片流動之外，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向前偏斜了一個角度，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。車速愈高，渦輪轉速愈大，沖向導輪的液壓油方向與導輪葉片的夾角就愈小，液力變矩器的增扭作用亦愈小；反之，車速愈低，液力變矩器的增扭作用就愈小。因此，與液力耦合器相比，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。 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0，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，其輸出扭矩等于輸入扭矩。 若渦輪轉速進一步增大，沖向導輪的液壓油方向繼續向前斜，使液壓油沖擊在導輪葉片的背面，如圖1-5（c）所示，這時導輪對液壓油的反作用扭矩M的方向與泵輪對液壓油扭矩Mp的方向相反，故此渦輪上的輸出扭矩為二者之差，即Mt=Mp-M，液力變矩器的輸出扭矩反而比輸入扭矩小，其傳動效率也隨之減小。當渦輪轉速較低時，液力變矩器的傳動效率高于液力耦合器的傳動效率；當渦輪的轉速增加到某一數值時，液力變矩器的傳動效率等于液力耦合器的傳動效率；當渦輪轉速繼續增大后，液力變矩器的傳動效率將小于液力耦合器的傳動效率，其輸出扭矩也隨之下降。因此，上述這種液力變矩器是不適合實際使用的。 2、綜合式液力變矩器的結構與工作原理 目前在裝用自動變速器的汽車上使用的變矩器大多是綜合式液力變矩器（圖1-6），它和一般型式液力變矩器的不同之處在于它的導輪不是完全固定不動的，而是通過單向超越離合器支承在固定于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（從發動機前面看），但不能朝逆時針方向旋轉。 圖1-6 綜合式液力變矩器 1-曲軸 2-導輪 3-渦輪 4-泵輪 5-液流 6-變矩器軸套 7-油泵 8-導輪固定套 9-變矩器輸出軸 10-單向超越離合器。 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1-5（b）所示，對導輪施加一個朝逆時針方向旋轉的力矩，但由于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，因此這時該變矩器的工作特xing和液力變矩器相同，渦輪上的輸出扭矩大于泵輪上的輸入扭矩即具有一定的增扭作用。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0，此是渦輪上的輸出扭矩等于泵輪上的輸入扭矩。若渦輪轉速繼續增大，液壓油將從反面沖擊導輪，如圖1-5（c）所示，對導輪產生一個順時針方向的扭矩。由于單向超越離合器在順時針方向沒有鎖止作用，可以像軸承一樣滑轉，所以導輪在液壓油的沖擊作用下開始朝順時針方向旋轉。由于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。因此這時該變矩器的不能起增扭作用，其工作特xing和液力耦合器相同。這時渦輪轉速較高，該變矩器亦處于高效率的工作范圍。 導輪開始空轉的工作點稱為偶合點。由上述分析可知，綜合式液力變矩器在渦輪轉速由0至偶合點的工作范圍內按液力變矩器的特xing工作，在渦輪轉速超過偶合點轉速之后按液力耦合器的特xing工作。因此，這種變矩器既利用了液力變矩器在渦輪轉速較低時所具有的增扭特xing，又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xing。 3、鎖止式液力變矩器的結構與工作原理 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，因此傳動效率較低。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綜合式液力變矩器。這種變矩器內有一個由液壓油操縱的鎖止離合器。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（圖1-7）。壓盤背面（圖中右側）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（該壓力稱為變矩器壓力）；壓盤左側（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。鎖止控制閥由自動變速器電腦通過鎖止電磁閥來控制。 圖1-7 帶鎖止離合器的綜合式液力變矩器 1-變矩器殼 2-鎖止離合器壓盤 3-渦輪 4-泵輪 5-變矩器軸套 6-輸出軸花鍵套 7-導輪 自動變速器電腦根據車速、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進入變矩器，使鎖止離合器壓盤兩側保持相同的油壓，鎖止離合器處于分離狀態，這時輸入變矩器的動力完全通過液壓油傳至渦輪，圖1-8（）所示。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，電腦即操縱鎖止控制閥，讓液壓油從油道C進入變矩器，而讓油道B與泄油口相通，使鎖止離合器壓盤左側的油壓下降。由于壓盤背面（圖中右側）的液壓油壓力仍為變矩器壓力，從而使壓盤在前后兩面壓力差的作用下壓緊在主動盤（變矩器殼體）上，如圖1-8(b)所示，這時輸入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（如圖1-9所示）。 圖1-8 鎖止離合器工作原理示意圖 1-鎖止離合器壓盤 2-渦輪 3-變矩器殼 4-導輪 5-泵輪 6-變矩器輸出軸；變矩器出油道 C-鎖止離合器控制油道。 圖1-9 帶減振彈簧的壓盤 1-減振彈簧 2-花鍵套

回答者：jr01a2016-04-19 00:00