电子教案2.8液力变矩器.docVIP

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教研室主任（签名）备课日期年月日

授课班级

汽车运用

S2015-3

授课日期

星期

周

五/5

模块二/项目2.8

自动变速器概述与液力变矩器

学时

2

目的要求：

了解自动变速器的结构类型与工作过程；

熟悉液力变矩器的功用与工作原理。

主要教学内容：

汽车自动变速器的类型及特点

液力耦合器的结构与工作原理

液力变矩器的结构与工作原理

教学重点难点：

1.涡流、环流的产生

2.液力变矩器的工作原理

作业与思考：

教材课后习题

教学形式与教学手段：

多媒体课件教学、讲授

教学地点：

1-305

【检查复习】

1、手动变速器的常见故障

2、常见故障产生原因分析

【新课讲授】

项目2.8液力变矩器

一、汽车自动变速器的特点

1）操作简单且省力

2）提高了行车安全和降低了劳动强度

3）提高了乘坐舒适性

4）延长了机件的使用寿命

5）提高了汽车的动力性

6）减少空气污染

7）具有良好的自适应性

8）结构复杂

9）传动效率低

不同车型的自动变速器总体来说，主要包括：

液力变矩器、齿轮变速器、油泵、控制系统、手控连杆机构、冷却系统、壳体等几个部分。

车轮发动机

车轮

发动机

思考

思考

液力变矩器的作用？

二、液力耦合器

1、结构

主动的泵轮

从动的涡轮

泵轮和涡轮统称为工作轮，相对安装且互不接触，两轮装合后相对端面之间有3～4mm的间隙；各工作轮用铝合金精密制造，或用钢板冲压焊接而成,叶轮内部有许多径向叶片，叶片有一定的曲率；它们的内腔共同构成圆形或椭圆形的环状空腔，其轴线断面一般为圆形，此环状空腔称为循环圆，该剖面是位于通过包含泵轮、涡轮轴所作的截面，也称轴截面。

2、工作原理

传动原理：输入轴输入的动能通过泵轮传给工作油，工作油在循环流动过程中又将动能传给涡轮输出。

输入轴传给泵轮的力矩与涡轮输出的力矩相等。

（1）“涡流”的产生

当泵轮随飞轮转动时，由于离心力的作用，液体沿泵轮叶片间的通道向外缘流动，外缘油压高于内缘油压，油液从泵轮外缘冲向涡轮外缘，又从涡轮内缘流入泵轮内缘，可见在轴向断面（循环圆）内，液体流动形成循环流，称为“涡流”。

（2）“环流”的产生

因涡流的产生，液体冲向涡轮使两轮间产生牵连运动，涡轮产生绕轴旋转的扭矩。可见，循环圆内的液体绕轴旋转形成“环流”。

上述两种油流的合成，形成一条首尾相接的螺旋流。只有当涡轮的扭矩大于汽车的行驶阻力矩时，汽车才能行驶。

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；（转速差越大，传递的转矩越大）

nWnB，MW=MB；

nw=nB，MW=0。

η=PW/PB=nW/nB=I

只能传递扭矩，不能改变扭矩（缺点）

三、液力变矩器

1、结构

由泵轮、涡轮和导轮组成

与耦合器的区别：

和偶合器相比，变矩器在结构上多了导轮（stator）

导轮：通过导轮座固定于变速器壳体上

各工作轮用铝合金精密制造，或用钢板冲压焊接而成；

泵轮：与液力变矩器壳连成一体，用螺栓固定在发动机曲轴后端的凸缘或飞轮上，壳体做成两半，装配后焊成一体(有的用螺栓连接)；

使发动机机械能液体能量

涡轮：通过从动轴与变速器的其他部件相连；

将液体能量涡轮轴上机械能

导轮：则通过导轮座与变速器的壳体相连，所有工作轮在装配后，形成断面为循环圆的环状体。

通过改变工作油的方向而起变矩作用。

2、工作原理

发动机运转时带动液力变矩器的壳体和泵轮一同旋转，泵轮内的工作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，再经导轮叶片流回泵轮叶片内缘，形成循环的工作油。

在液体循环流动过程中，导轮给涡轮一个反作用力矩，从而使涡轮输出力矩不同于泵轮输入力矩，具有“变矩”功能。

导轮的作用：改变涡轮的输出力矩。

涡轮导轮泵轮

涡轮

导轮

泵轮

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，涡轮转矩大于泵轮转矩，MD0，MW=MB+MD，

b.随着涡轮转速的升高（nw0），接近0.85nB时，涡轮出口处工作油流向与导轮叶片相切，涡轮转矩等于泵轮转矩，MD=0，Mw=MB（耦合点）

c.涡轮转速继续升高，涡轮出口处工作油冲击导轮叶片背面，此时涡轮转矩小于泵轮输入转矩，MD0，Mw=MB-MD

d.当涡轮转速与泵轮转速（nB=nw）时，不再传递扭矩，Mw=0

3、液力变矩器的效率曲线

结论：

液力变矩器不仅传递力矩，且能在泵轮力矩不变的情况下，随着涡轮的转速不同而改变涡轮输出的力矩。

存在问题：

液力变矩器只在中等转速比范围内具有较高效率，但汽车