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1、,3.5液力變矩器及鎖止離合器的檢修,一、液力變矩器 1液力偶合器 2液力變矩器的結(jié)構與工作原理 3液力變矩器的工作特性 4液力變矩器的種類 5液力變矩器的鎖止機構,1.液力偶合器,液力偶合器的組成: 主動元件: 泵輪:泵輪剛性連接在外殼上,與曲軸一起旋轉(zhuǎn)。 從動元件: 渦輪:渦輪連接在從動軸上。 在泵輪與渦輪上,均徑向焊接帶有一定彎度的葉片,用來傳遞動力。 泵輪與渦輪葉片內(nèi)緣有導流環(huán),裝合后構成循環(huán)圓,可促進油液循環(huán)。,2. 液力偶合器工作原理 (1)“渦流”的產(chǎn)生 當泵輪隨飛輪轉(zhuǎn)動時,由于離心力的作用,液體沿泵輪葉片間的通道向外緣流動,外緣油壓高于內(nèi)緣油壓,油液從泵輪外緣沖向渦輪外緣
2、,又從渦輪內(nèi)緣流入泵輪內(nèi)緣,可見在軸向斷面(循環(huán)圓)內(nèi),液體流動形成循環(huán)流,稱為“渦流”。,(2)環(huán)流的產(chǎn)生 因渦流的產(chǎn)生,液體沖向渦輪使兩輪間產(chǎn)生牽連運動,渦輪產(chǎn)生繞軸旋轉(zhuǎn)的扭矩??梢?,循環(huán)圓內(nèi)的液體繞軸旋轉(zhuǎn)形成“環(huán)流”。 上述兩種油流的合成,形成一條首尾相接的螺旋流。只有當渦輪的扭矩大于汽車的行駛阻力矩時,汽車才能行駛。,液力偶合器渦流、環(huán)流的產(chǎn)生,液力變矩器的實物圖,液力變矩器結(jié)構示意圖,1)泵輪,泵輪在變矩器殼體內(nèi),許多曲面葉片徑向安裝在內(nèi)。在葉片的內(nèi)緣上安裝有導環(huán),提供一通道使ATF流動暢通。變矩器通過驅(qū)動端蓋與曲軸連接。當發(fā)動機運轉(zhuǎn)時,將帶動泵輪一同旋轉(zhuǎn),泵輪內(nèi)的ATF依靠離心力
3、向外沖出。發(fā)動機轉(zhuǎn)速升高時泵輪產(chǎn)生的離心力亦隨著升高,由泵輪向外噴射的ATF的速度也隨著升高。,2)渦輪,渦輪同樣也是有許多曲面葉片的圓盤,其葉片的曲線方向不同于泵輪的葉片。渦輪通過花鍵與變速器的輸入軸相嚙合,渦輪的葉片與泵輪的葉片相對而設,相互間保持非常小的間隙。,3)導輪,導輪是有葉片的小圓盤,位于泵輪和渦輪之間。它安裝于導輪軸上,通過單向離合器固定于變速器殼體上。 導輪上的單向離合器可以鎖住導輪以防止反向轉(zhuǎn)動。這樣,導輪根據(jù)工作液沖擊葉片的方向進行旋轉(zhuǎn)或鎖住。,液力變矩器中三個元件的功用:,泵輪:將發(fā)動機的機械能轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣幼兯倨饔偷膭幽堋?渦輪:將自動變速器油的動能轉(zhuǎn)變?yōu)闇u輪軸上的機械
4、能。 導輪:改變自動變速器油的流動方向,從而達到增矩的作用。,液力變矩器渦流與環(huán)流,液力變矩器的工作原理,液力變矩器的工作原理增矩過程:MW=MB+MD,液力變矩器的工作原理偶合點:MW=MB,液力變矩器的的工作原理減矩過程:Mw=Mb-Md (導輪不轉(zhuǎn))Mw=MP(加裝單向離合器后 ,導輪轉(zhuǎn)動),.液力變矩器的工作特性,定義:當發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩一定,泵輪的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩也一定時,渦輪與泵輪之間的轉(zhuǎn)矩比、轉(zhuǎn)速比、和傳動效率三者的變化規(guī)律。 轉(zhuǎn)矩比=渦輪輸出轉(zhuǎn)矩/泵輪輸出轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)速比=渦輪轉(zhuǎn)速/泵輪轉(zhuǎn)速 傳動比=輸入軸轉(zhuǎn)速/輸出軸轉(zhuǎn)速,分析:變矩器工作時,作用在渦輪上的扭矩( Mw )不僅有泵輪施
5、加給渦輪的扭矩(Mb),還有導輪的反作用力矩(Md),即:MwMb+Md。 a.當nw=0.85 nb時,此時nbnw,油液速度Vc流向?qū)л喌恼妫?Md 0, MwMb+Md ,可見Mw Mb ,起變扭作用。 b當nw=0.85 nb 時,油液速度Vc 與導輪葉片相切, Md =0,Mw= Mb ,為偶合器(液力聯(lián)軸器)。此轉(zhuǎn)速稱為“偶合工作點”。,液力變矩器的工作特性分析,液力變矩器的工作特性分析,c當nwnb時,油液速度Vc流向?qū)л喌谋趁妫?Md為負值,導輪欲隨泵輪同向旋轉(zhuǎn),導輪對油液的反作用力沖向泵輪正面,故Mw = Mb-Md 。 d.當nw=nb時,循環(huán)圓內(nèi)的液體停止流動,停
6、止扭矩的傳遞。故nw的增大是有限度的,它與nb的比值不可能達到1,一般小于0.9。 為提高傳動效率,需設鎖止離合器。,液力傳動的特性,變扭比(K)=MW/Mb,一般為24倍。 轉(zhuǎn)速比(i)=nw/nb1 傳動效率()=輸出功率/輸入功率 =Nw/Nb1,(1)怠速時,M很小,汽車不能行使。 (2)起步時, M最大。 (3)逐漸加速時, M減小。 (4)偶合點時,k=1, M= Mb 為提高變矩器在偶合區(qū)工作的性能,需加裝單向離合器和鎖止離合器,以提高傳動效率,降低燃料消耗。,變矩器的性能參數(shù),變矩器的性能參數(shù),4.液力變矩器的種類,(1)三元件液力變矩器 其工作輪數(shù)目為三個:
7、 泵輪、渦輪、導輪 (2)四元件液力變矩器 其工作輪數(shù)目為四個: 泵輪、渦輪、雙導輪,.液力變矩器的鎖止機構,(1) 鎖止離合器鎖止的液力變矩器 變矩器的鎖止離合器與外殼相連,也就是與泵輪相接,而鎖止離合器片與渦輪相接,帶鎖止離合器的液力變矩器的活塞在油壓的作用下,可以將多片式鎖止離合器的盤與摩擦片壓緊成為一體,這就使渦輪與泵輪連接成體,此時液力傳動變?yōu)殡x合器傳動,相當于為剛性連接,這樣提高了傳動效率,接近100%。同時還避免變矩器的油溫升高。,鎖止離合器摩擦片、減震彈簧,鎖止離合器的工作原理,點擊播放,1)鎖止離合器分離狀態(tài),當車輛低速行駛時,油液流至鎖止離合器片的前端。鎖止離合器片前端
8、與后端的壓力相同,使鎖止離合器分離。,2 )鎖止離合器接合狀態(tài),當車速以中速至高速行駛時,油液流至鎖止離合器的后端。這樣,鎖止離合器處于接合狀態(tài),使鎖止離合器片與前蓋一起轉(zhuǎn)動。,帶鎖止離合器的液力變矩器既利用了液力變矩器在渦輪轉(zhuǎn)速較低時具有的增扭特性,又利用了液力偶合器在渦輪轉(zhuǎn)速較高時所具有的高傳動效率的特性。 電控自動變速器必須滿足5個方面的條件,離合器才能進入鎖止.,鎖止的條件:,1.發(fā)動機冷卻液溫度不得低于5365攝氏度 2.檔位開關在N或P位不能鎖止 3.制動燈開關必須指示沒進行制動。 4.車速高于36-65km/h(因車而異) 5.來自節(jié)氣門開度的傳感器信號,須高于最低電壓,以指示節(jié)
9、氣門處于開啟狀態(tài)。,2.由離心式離合器鎖止的液力變矩器,離心式離合器鎖止的液力變矩器的工作是由發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負荷控制的。,3 、行星齒輪機構鎖止的液力變矩器,發(fā)動機的動力傳遞給行星架后,一部分經(jīng)太陽輪傳遞給渦輪軸,另一部分經(jīng)齒圈傳遞給泵輪,再由渦輪輸出。傳遞動力的多少,由變速器所處的擋位決定,如變速器處于3擋時,有93的動力經(jīng)過機械傳動的途徑傳遞,而液力傳動只占7。這時可以認為液力變矩器被鎖止,泵輪與渦輪連成一體,通過機械傳動的方式傳遞動力。,以上 3 種帶有鎖止機構的液力變矩器的共同特點是: 當汽車在良好路面上行駛時,變矩器的輸如軸和輸出軸剛性連接,此時變矩比為1,變矩器效率達到100%,提高
10、了汽車的行駛速度和燃油經(jīng)濟性。 若汽車在壞路面行駛或起步時,鎖止機構解除鎖止,變矩器發(fā)揮變矩作用,自動適應行駛阻力的變化,保證汽車正常行駛。,(六)液力變矩器的冷卻補償系統(tǒng),所謂氣蝕,是指在液體流動過程中,某處壓力下降到低于該溫度下油液的飽和蒸氣壓時,液體形成氣泡的現(xiàn)象。當液體中的氣泡隨液流運動到壓力較高的區(qū)域時,氣泡在周圍壓力的沖擊下迅速破裂,又凝結(jié)成液體,使體積急劇縮小,出現(xiàn)真空,于是周圍的液體質(zhì)點即以極高的速度填補這些空間。在此瞬間,液體質(zhì)點相互強烈碰擊,產(chǎn)生明顯的噪聲,同時造成很高的局部壓力,使葉片表面的金屬顆粒被擊破。 氣蝕現(xiàn)象影響液力變矩器的正常工作,使其效率降低,并加速油液變質(zhì),故變矩器內(nèi)必須保持足夠的補償壓力。(0.25-0.7MPa),