2 液力变矩器汽车自动变速器.ppt

第2讲 液力变矩器 张亮修 本章主要内容 一、液力耦合器 二、液力变矩器 三、液力传动基本知识 四、液力变矩器特性 一、液力耦合器 1.结构 由 主动的泵轮 与 从动的涡轮 组成 2.液力偶合器的工作原理 以一对风扇为例进行说明 3.液力偶合器的油液流动 ——螺旋形路线 4.液力耦合器总结 只有存在环流运动时才能传递动力； 只有存在转速差（nbnw）才能存在环流运动； nW nB， TW = TB ； nw=nb， TW = 0 。 η = PW/PB = nW/nB = I 只能传递扭矩，不能改变扭矩 二、液力变矩器 1.结构 由泵轮、涡轮、导轮组成 2.液力耦合器与变矩器的区别 和偶合器相比，变矩器在结构上多了导轮 导轮使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，改变涡轮输出力矩 3.液力变矩器类型 单级单相液力变矩器 单级：指变矩器只有一个涡轮 单相：则指只有一个变矩器的工况。 3.液力变矩器类型 单级双相三元件综合式 单级：指变矩器只有一个涡轮 双相：偶合器与变矩器两种状态 3.液力变矩器类型 4.单向离合器 单向离合器（又称自由轮机构或超越离合器）有多种形式，但其工作原理和功能都是相同的 （1）单向传动：将动力从主动件单方向传给从动件，并可根据主动件和从动件转速的不同自动的接合或分离。 （2）单向锁定：能将某一元件单向锁定，并可根据两元件受力的不同自动的锁定或分离。 功能：实现单向锁止，使变矩器在高速区成为偶合器 5.锁止离合器（TCC） 由于汽车行驶工况较为复杂，液力变矩器经常在很大的速比范围内工作，在车辆高速行驶时，经常将发动机输出的功率直接传到驱动系统而不经过液力变矩器——闭锁式液力变矩器。 锁止离合器功用：把液力变矩器的泵轮、涡轮刚性连在一起，减少液力变矩器在高速比时的能量损耗，提高传动效率，提高汽车在正常行驶时的燃油经济性，并防止油液过热。 6.液力变矩器的工作原理 以一对风扇为例进行说明 发动机通过输入轴带动泵轮旋转，泵轮内的工作液体受到泵轮叶片的作用而流向外缘，因而工作液体的速度和压力增大，泵轮把发动机传来的机械能转变为液体的动能和压能； 由泵轮流出的工作液体，经过一小段无叶片区的流动后，直接进去涡轮，涡轮带动与其相连的输出轴旋转。工作液体流过涡轮后，速度能量减小，液体的能量通过涡轮转变为输出轴上的机械能； 由涡轮流出的工作液体，经过一小段无叶片区的流动后进去导轮，导轮不能旋转，迫使工作液体只能沿导轮叶片方向流动，虽然这里没有发生能量转换，但导轮的存在是液力变矩器能够变矩的原因所在。 经导轮流出的工作液体经一小段无叶片区后又进去导轮 7.液力变矩器输出转矩的变化情况 液力变矩器的输出转矩随着涡轮转速的变化而变化。 a. 涡轮转速低时（nw=0），nBnw，液体流向导轮正面，TD0，TW=TB+TD，涡轮转矩大于泵轮转矩； b. 随着涡轮转速的升高（nw0），接近0.85nB时，液体流向与导轮叶片相切，TD=0，Tw=TB，涡轮转矩等于泵轮转矩； c. 涡轮转速继续升高，液体流向导轮背面，TD0，Tw=TB-TD，涡轮转矩小于泵轮转矩； d. 当涡轮转速与泵轮转速（ nB=nw ）时， Tw=0,不再传递扭矩。 三、液力传动基本知识 相对运动伯努利方程式 液体在叶轮中的流动 液力流动的水力损失 作用在工作轮上的转矩方程 1.相对运动伯努利方程式 液体传动是利用液体流动来传递能量的，液体在流动过程中能量守恒的数学表达式称为伯努利方程或能量方程。 当不可压缩流体在静止的流道中作定常绝热流动时，在流道任意两个缓变流的过流断面上，都将遵守等式关系 当流体在旋转的叶轮中流动时，液体既在旋转的叶轮流道中沿流道作相对运动，又随叶轮一起圆周运动，流动为非定常流动，前面的伯努利方程需要进行修正，才能得到液体在旋转的叶轮中运动的伯努利方程，该方程称为相对运动伯努利方程。 2.液体在叶轮中的流动 液体在叶轮中的流动是一种复杂的空间运动。液体一方面随叶轮一起圆周运动；另一方面又在旋转的叶轮中沿叶片流道流动。 仅需讨论中间流面的中间流线上的液体质点的运动就能代表工作轮内整个液力的流动。 3.液体流动的水力损失 液体在叶轮的叶片中流动时产生的能量损失称为水力损失 传统分析认为液力传动中的水力损失包括以下一些： 1）液体