汽车自动变速器-液力变矩器.ppt

第二节 液力变矩器,复习：第1讲 汽车自动变速器概述,1.汽车的传动方式2.汽车变速器分类3.汽车自动变速器类型4.汽车自动变速器特点5.汽车自动变速器发展趋势,变速器分类,按传动比变化方式，变速器可分为有级式、无级式和综合式；按操纵方式，变速器可分为手动变速器、自动变速器、半自动变速器和手自一体；按结构形式，自动变速器可分为液力机械式AT、电控机械式AMT、无级式CVT；按照控制形式来分：液压控制式、电子控制式按照汽车驱动方式来分：后驱动自动变速器、前驱动自动变速器按照前进挡的档位数来分：按照齿轮变速器的类型来分：定轴齿轮式和行星齿轮式,后驱动自动变速器,前驱动自动变速器,汽车自动变速器特点,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,液力机械式自动变速器AT,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。,第2讲 液力变矩器,发动机,车轮,液力变矩器作用？,思考,液力变矩器安装的位置识别,自动变速驱动桥,自动变速器,主要内容,液力耦合器液力变矩器的结构与工作原理综合式液力变矩器,2.2液力耦合器,1.结构 主动的泵轮 从动的涡轮,1.结构 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34mm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,水泵带动水轮机,一对风扇,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。,液力偶合器涡流、环流的产生,（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。,3.油液流动（螺旋形路线）,4.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）nW nB，MW=MB；nw=nB，MW=0。=PW/PB=nW/nB=I只能传递扭矩，不能改变扭矩（缺点）,2.1液力变矩器,1.结构 由泵轮、涡轮、导轮组成 与变矩器的区别 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,液力变矩器的实物图,液力变距器主要由泵轮、涡轮和导轮三个基本元件以及单向离合器、锁止离合器和壳体组成。,液力变矩器的组成,泵轮,泵轮与变扭器壳体连成一体，其内部径向装有许多扭曲的叶片，叶片内缘则装有让变速器油液平滑流过的导环变扭器壳体与曲轴后端的驱动盘相连接为变扭器的主动元件,泵轮,涡轮,同泵轮一样，涡轮内部也装有许多叶片但涡轮叶片的扭曲方向与泵轮叶片的扭曲方向相反涡轮叶片与泵轮叶片相对安置，中间有的间隙涡轮通过其中心花键与变速器输入轴相连为变扭器的从动元件,涡轮,导轮,导轮位于泵轮和涡轮之间，通过单向离合器安装在与油泵连接在一起的导轮轴上，油泵则安装在变速器壳体上导轮也是由许多扭曲叶片组成,导轮,单向离合器,锁止离合器,锁止离合器的主要部件是压盘和离合器片，离合器片粘压在压盘上，压盘装在涡轮背面，可以在涡轮上径向移动压盘两面有流动的工作液；工作液的流动方向取决了锁止离合器的工作状态,液力变矩器的作用,1.自动无级变矩、变速2.自动离合3.减振隔振4.使发动机转动平稳5.过载保护6.发动机制动,2.3液力变矩器,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。,液力变矩器,泵轮,涡轮,导轮,涡流、环流、循环圆,工作原理,受力分析,受力分析,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，但汽车经常需要在高传动比情况下行驶，此时液力变矩器效率反而下降。解决办法：综合式液力变矩器,2.4液力变矩器的性能,特性参数转矩比（K）涡轮输出转矩/泵轮输出转矩 Mw/Mb转速比（i）涡轮转速/泵轮转速=nw/nB1传动效率（）涡轮轴输出功率/泵轮轴输出功率穿透性,液力变矩器的扭矩曲线,液力变矩器的效率曲线,特性曲线,1.外特性及特性曲线2.原始特性曲线,2.5综合式液力变矩器,液力变矩器的相数,定义：液力变矩器可能有的工况数,单相三元件液力变矩器,两相三元件液力变矩器,三相四元件液力变矩器,典型三元件综合液力变矩器,结构,典型三元件综合液力变矩器,工作原理涡轮转速较低、与泵轮转速差较大时，从涡轮出口处流出的工作油冲击导轮正面，导轮顺时针旋转，单向离合器锁止；（变矩状态）当涡轮转速升高到一定值时，工作油冲击导轮背面，导轮逆时针旋转，单向离合器分离；（耦合状态）,四元件综合式液力变矩器,三元件由变矩状态到耦合状态效率显著下降，为避免这个缺点，将导轮分割成两个，分别装在各自的自由轮上，组成四元件。,四元件综合式液力变矩器,当涡轮转速较低时，涡轮出口处工作油冲击在两导轮正面，此时两导轮的单向离合器锁住，导轮固定，如同液力变矩器工况工作；当涡轮转速增加到一定程度，工作油对第一导轮的冲击力反向，第一导轮便因单向离合器松脱而与涡轮同向旋转，此时只有第二导轮仍起变矩作用；当涡轮转速继续升高到接近泵轮转速时，第二导轮也受到工作油的反向冲击力而与涡轮及第一导轮同向转动，于是液力变矩器全部转入偶合器工况。,（一）液力变矩器的工作原理，液力变矩器的特性，综合式液力变矩器（重点）识记：液力变矩器的特性参数及含义理解：综合式液力变矩器的特性曲线应用：液力变矩器的工作原理（二）液力变矩器的作用及其结构，锁止型液力变矩器（次重点）识记：液力变矩器的作用、组成理解：锁止型变矩器的原理、常用类型,