曾有一种说法,AT上的液力变矩器相当于MT上的离合器,起到动力的连接和中断的作用。其实这种说法是错误的。AT与发动机曲轴是直接连接的,不像MT有一个动力的开关:离合器。所以从点火的瞬间开始,液力变矩器便开始转动了,对于动力的连接和中断,仍由齿轮箱内部的离合器来完成,液力变矩器唯一与MT离合器相似的地方,也就是液力变矩器“软连接”的特性,与MT离合器的“半联动”工况相近。
液力变矩器的工作原理就像两个风扇相对,一个风扇工作,然后将另一个不工作的风扇吹动。这个比喻可以很形象的解释液力变矩器中泵轮和涡轮之间的工作关系。不过详细解释其工作原理,则有些复杂。
动力输出之后,带动与变矩器壳体相连的泵轮,泵轮搅动变矩器中的自动变速箱油(以下简称ATF),带动涡轮转动,ATF在壳体中是一个循环的动作,由于泵轮旋转时的离心力,ATF会在泵轮的作用下,甩向外侧,冲向前方的涡轮,再流向轴心位置,回到泵轮一侧,如此周而复始的循环,将动力传向与齿轮箱连接的涡轮。
不过只有该零部件和传动方式,只能称为液力耦合器,若想成为液力变矩器,必然要改变涡轮叶片的形状,这样一来,ATF在经过涡轮再循环回泵轮时,会与泵轮旋转方向相反,因而造成冲击,所以为了成为液力变矩器还需另一个部件:导轮。导轮是存在于泵轮和涡轮之间的一个部件,用于调节壳体中ATF液流方向,通过单向离合器与箱体固定。
有了导轮,才有了“变矩”的灵魂所在,在泵轮与涡轮转速差较大时,动力输出的扭矩也变大了,此时的变矩器想当一个无级变速器,通过转速差来提升扭矩,此时导轮处于固定状态,用以调节ATF回流;而当转速差降低,涡轮泵轮耦合或锁止时,扭矩接近对等,无需增矩,导轮随泵轮和涡轮同向转动,避免自身搅动ATF,造成动力的损耗。
至此我们了解到了液力变矩器的最大特点——软连接,而这种动力的传输方式起到了两大功能:1、从静止到低速时的平稳起步;2、在加速过程中,较大动力输出时,起到增大扭矩的作用。如果与MT上的离合器相比较,则需注意的是,第一条起到了并优化了MT上离合器的功能,但第二条则是离合器无法实现的。
但液力变矩器这先天“软连接”特点有一个弱点,动力不是直接输出的,在扭矩输出对等是,泵轮的转速要大于涡轮这样的话在传输动力时,ATF还在壳体中循环,浪费了动力,所以目前几乎所有液力变矩器都有一个高效节能的部件:液力变矩器锁止器。锁止器的形式是一个多片离合器,其作用就是当变矩器处于耦合状态,无需增矩时,将泵轮和涡轮锁止,这样的话动力传递即为“硬连接”,全部的无损(或者说有微量的动力流失)的将从曲轴传递到了下一站:变速箱。
简单解释一下上图:i轴为转速比,表示涡轮与泵轮转速之比,左端泵轮转速远大于涡轮,右边相等。起步或大脚油门时,转速比较小,泵轮比涡轮快很多,此时泵轮输出的扭矩要比涡轮输入扭矩大很多,比较有力,但传动效率较低;轻踩油门,转速比增加,变矩比降低,传动效率也相应提高,转速比为60%时,效率最高;当稳定油门,速度较为稳定是,转速比进一步上升,变矩比接近1,但此时传动效率下降;为避免动力流失,变矩器用离合器锁止,转速比骤增至1,效率也达到最高。
液力变矩器并非AT的特征
液力变矩器不是AT特有,一些CVT变速器也使用了液力变矩器作为优化动力的机构;AT也不是绝对使用液力变矩器来实现软连接的,例如某些奔驰AMG车型上用的Speedshift MCT自动变速器,就用一副多片离合器代替了液力变矩器。所以液力变矩器并不是AT最大的特点,与多组离合器/制动器协同工作的行星齿轮组,才是自动变速器的最大特点。1、工作原理不一样
离合器,利用膜片d簧装入离合器盖与压盘之间时,使之产生预压缩变形所形成的对压盘的压力使离合器的主、从动部分压紧,即离合器处于接合状态。发动机动力通过与曲轴连为一体的飞轮、离合器盖和压盘传给从动盘,随后又经从动盘花键轴套输送给变速器的输入轴。此过程的工作特点是离合器主、从动部分传递的转矩、转速相同,主、从动部分之间没有转速差,没有滑磨。
液力变矩器:
(1)机械能动能过程:泵轮由发动机驱动旋转,推动液体随泵轮一起绕其轴线旋转,使其获得一定的速度(动能)和压力。其速度决定于泵轮的半径和转速。
(2)动能机械能过程:液体靠动能冲向涡轮,作用于叶片一个推力,推动涡轮一起旋转,涡轮获得一定转矩(机械能)。少部分液体动能在高速流动中与流道摩擦生热被消耗。
(3)动量矩变化过程:导轮固定,液体流经时无机械能转化,由于导轮叶片形态变化(进出口叶片面积不等),液流速度和方向发生变化,其动量矩改变。动量矩变化取决于叶片面积的变化。
2、作用不一样
离合器,保证汽车平稳起步;实现平顺的换档。
液力变矩器,安装在发动机和变速器之间,以液压油(ATF)为工作介质,起传递转矩、变矩、变速及离合的作用。
3、组成不一样
离合器是由传动钢带、压盘、飞轮、曲轴、从动盘、前支承环、后支承环、分离钩、分离轴承、变速箱输入轴、离合器盖、膜片d簧等组成。
液力变矩器(Fluid Torque Converter)由泵轮、涡轮、导轮组成的。液力变矩器的工作原理很简单。液力变矩器由泵轮涡轮和导向轮组成。液压变矩器中有变速箱油。发动机启动后,泵轮会转动,使变速箱油经过导向轮到达涡轮,导向轮也会在变速箱油的作用下转动。泵轮与发动机飞轮连接,涡轮与变速箱动力输入轴
液力变矩器工作原理图
液力变矩器的工作原理很简单。液力变矩器由泵轮涡轮和导向轮组成。液压变矩器中有变速箱油。发动机启动后,泵轮会转动,使变速箱油经过导向轮到达涡轮,导向轮也会在变速箱油的作用下转动。
泵轮与发动机飞轮连接,涡轮与变速箱动力输入轴连接。
导向轮夹在泵轮和涡轮之间。
泵轮和涡轮有特殊的结构设计,使传动油可以用来传递动力。
如果你不懂动力传递原理,我建议你做个小测试。
找出你家里的两个电风扇,面对面放置,打开一个电风扇,然后打开开关。此时,虽然另一个电风扇没有通电,但也会随之转动。这就是液力变矩器的工作原理。
变矩器传动功率的媒介只有变速箱油。
自动变速箱中,只有at变速箱有变矩器,本田的双离合变速箱也有变矩器。本田在双离合变速箱上安装了变矩器,使换挡更加顺畅。
At变速箱是世界上最成熟、应用最广泛的自动变速箱。这种变速箱具有更好的换挡平顺性、可靠性和耐用性。
液力变矩器的作用是什么
液力变矩器以液压油(ATF)为工作介质,起到传递扭矩、改变扭矩、变速和离合的作用。液力变矩器有一个封闭的工作腔,液体在其中循环,泵轮、涡轮和导向轮分别与输入轴、输出轴和壳体连接。当动力机(内燃机、电动机等。)带动输入轴旋转,液体从离心泵叶轮流出,依次经过涡轮和导轮,再回到泵轮,循环流动。泵轮将输入轴的机械能传递给液体。高速液体驱动涡轮旋转,将能量传递到输出轴。
附:液力变矩器传动效率低、油温高故障分析:
液力变矩器传动效率低、油温高通常说明发动机工作正常但油耗增加,变速箱和变速箱油温都很高,变速箱油容易变质,严重时在加油口冒出白烟。
原因可能是变矩器内机油不足,或冷却油管堵塞,变矩器止推轴承磨损等。,以至于泵轮、涡轮和导轮之间的叶片间隙过大,而液流会以热能的形式损失一部分能量,从而会升高油温。导轮单向离合器卡死,导致涡轮在转速较高时无法转动,液流冲击导轮叶片背面,消耗能量。如果锁止离合器在工作时不能正常锁止,也会造成变矩器中的一部分能量损失,导致传动效率低,变速箱油温高。 液力变矩器工作原理图 液力变矩器的作用是什么 @2019液力变矩器(Fluid Torque Converter)由泵轮、涡轮、导轮组成的液力元件。安装在发动机和变速器之间,以液压油(ATF)为工作介质,起传递转矩、变矩、变速及离合的作用。
液力变矩器的变矩原理:
液力偶合器中油液流动反向,液力偶合器泵轮主动与发动机曲轴刚性联接,转动时,离心力使ATF向外甩,冲击涡轮叶片,涡轮从动,涡轮回流的液体又冲击泵轮,阻碍了泵轮转动,其特点是转动效率低,但在一定范围内能实现无极变速,有利于汽车起步换挡的平顺性。
液力变矩器中油液流动方向,在增加了导轮的液力变矩器中,自动变矩器油从涡轮流入导轮后方向会改变,当油液再流回到泵轮时,其流动方向变得与泵轮运动方向相同,这就加强了泵轮的转动力矩,进而也就增大了输出转矩,这就是液力变矩器可以增大转矩的原因。
单向离合器的作用,由于导轮轴上装有单向离合器,使得导轮在受到来自涡轮的油液冲击时,能保持不动,这样才能使导轮改变了经过它的油流方向,进而达到增大转矩的作用。
当变矩器变为偶合器时,液力变矩器中油液流动方向,涡轮开始转动时(即汽车起步后),转动涡轮的使得从涡轮流入导轮的油液方向有所变化。在涡轮转动产生的离心力作用下,油流不再直接射向导轮,而是越过导轮流回泵轮。流回泵轮的油流方向不再与泵轮转向相同,因而失去了加强泵轮转矩的作用,所以此时液力变矩器又变成了液力偶合器,不再具有增大转矩的作用。当导轮开始转动后,随着涡轮转速继续增加,从涡轮进入导轮的油液冲击到了导轮的背向,使导轮以与涡轮和泵轮相同的方向转动。液力变矩器的基本工作原理:1-由泵轮冲向涡轮的液压油方向 2-由涡轮冲向导轮的液压油方向 3-由导轮流回泵轮的液压油方向。 \x0d\当汽车在液力变矩器输出扭矩的作用下起步后,与驱动轮相连接的涡轮也开始转动,其转速随着汽车的加速不断增加。这时由泵轮冲向涡轮的液压油除了沿着涡轮叶片流动之外,还要随着涡轮一同转动,使得由涡轮下缘出口处冲向导轮的液压油的方向发生变化,不再与涡轮出口处叶片的方向相同,而是顺着涡轮转动的方向向前偏斜了一个角度,使冲向导轮的液流方向与导轮叶片之间的夹角变小,导轮上所受到的冲击力矩也减小,液力变矩器的增扭作用亦随之减小。车速愈高,涡轮转速愈大,冲向导轮的液压油方向与导轮叶片的夹角就愈小,液力变矩器的增扭作用亦愈小;反之,车速愈低,液力变矩器的增扭作用就愈小。因此,与液力耦合器相比,液力变矩器在汽车低速行驶时有较大的输出扭矩,在汽车起步,上坡或遇到较大行驶阻力时,能使驱动轮获得较大的驱动力矩。 \x0d\当涡轮转速随车速的提高而增大到某一数值时,冲向导轮的液压油的方向与导轮叶片之间的夹角减小为0,这时导轮将不受液压油的冲击作用,液力变矩器失去增扭作用,其输出扭矩等于输入扭矩。 \x0d\若涡轮转速进一步增大,冲向导轮的液压油方向继续向前斜,使液压油冲击在导轮叶片的背面,这时导轮对液压油的反作用扭矩Ms的方向与泵轮对液压油扭矩Mp的方向相反,故此涡轮上的输出扭矩为二者之差,即Mt=Mp-Ms,液力变矩器的输出扭矩反而比输入扭矩小,其传动效率也随之减小。当涡轮转速较低时,液力变矩器的传动效率高于液力耦合器的传动效率;当涡轮的转速增加到某一数值时,液力变矩器的传动效率等于液力耦合器的传动效率;当涡轮转速继续增大后,液力变矩器的传动效率将小于液力耦合器的传动效率,其输出扭矩也随之下降。因此,上述这种液力变矩器是不适合实际使用的\x0d\当涡轮转速较低时,从涡轮流出的液压油从正面冲击导轮叶片,对导轮施加一个朝逆时针方向旋转的力矩,但由于单向超越离合器在逆时针方向具有锁止作用,将导轮锁止在导轮固定套上固定不动,因此这时该变矩器的工作特性和液力变矩器相同,涡轮上的输出扭矩大于泵轮上的输入扭矩即具有一定的增扭作用。当涡轮转速增大到某一数值时,液压油对导轮的冲击方向与导轮叶片之间的夹角为0,此是涡轮上的输出扭矩等于泵轮上的输入扭矩。若涡轮转速继续增大,液压油将从反面冲击导轮,对导轮产生一个顺时针方向的扭矩。由于单向超越离合器在顺时针方向没有锁止作用,可以像轴承一样滑转,所以导轮在液压油的冲击作用下开始朝顺时针方向旋转。由于自由转动的导轮对液压油没有反作用力矩,液压油只受到泵轮和涡轮的反作用力矩的作用。因此这时该变矩器的不能起增扭作用,其工作特性和液力耦合器相同。这时涡轮转速较高,该变矩器亦处于高效率的工作范围。 \x0d\导轮开始空转的工作点称为偶合点。由上述分析可知,综合式液力变矩器在涡轮转速由0至偶合点的工作范围内按液力变矩器的特性工作,在涡轮转速超过偶合点转速之后按液力耦合器的特性工作。因此,这种变矩器既利用了液力变矩器在涡轮转速较低时所具有的增扭特性,又利用了液力耦合器涡轮转速较高时所具有的高传动效率的特性。 \x0d\3、锁止式液力变矩器的结构与工作原理 \x0d\变矩器是用液力来传递汽车动力的,而液压油的内部摩擦会造成一定的能量损失,因此传动效率较低。为提高汽车的传动效率,减少燃油消耗,现代很多轿车的自动变速器采用一种带锁止离合器的综合式液力变矩器。这种变矩器内有一个由液压油 *** 纵的锁止离合器。锁止离合器的主动盘即为变矩器壳体,从动盘是一个可作轴向移动的压盘,它通过花键套与涡轮连接压盘背面的液压油与变矩器泵轮、涡轮中的液压油相通,保持一定的油压(该压力称为变矩器压力);压盘左侧(压盘与变矩器壳体之间)的液压油通过变矩器输出轴中间的控制油道与阀板总成上的锁止控制阀相通。锁止控制阀由自动变速器电脑通过锁止电磁阀来控制如何对液力变矩器的故障进行检修和维护分析:
1、油温过高
油温过高表现为机器工作时油温表超过120°C或用手触摸感觉汤手,主要有以下几种原因:变速器油位过低;冷却系中水位过低;油管及冷却器堵塞或太脏;变矩器在低效率范围内工作时间太长;工作轮的紧固螺钉松动;轴承配合松旷或损坏;综合式液力变矩器因自由轮卡死而闭锁;导轮装配时自由轮机构化机构缺少零件。
液力变矩器油温过高故障的诊断和排除方法如下:出现油温过高时,首先应立即停车,让发动机怠速运转,查看冷却系统有无泄漏,水箱是否加满水;若冷却系正常,则应检查变速器油位是否位于油尺两标记之间。若油位太低,应补充同一牌号的油液;若油位太高,则必须排油至适当油位。如果油位符合要求,应调整机器,使变矩器在高效区范围内工作,尽量避免在低效区长时间工作。如果调整机器工作状况后油温仍过高,应检查油管和冷却器的温度,若用手触摸时温度低,说明泄油管或冷却器堵塞或太脏,应将泄油管拆下,检查是否有沉积物堵塞,若有沉积物应予以清除,再装上接头和密封泄油管。若触摸冷却器时感到温度很高,应从变矩器壳体内放出少量油液进行检查。若油液内有金属末,说明轴承松旷或损坏,导致工作轮磨损,应对其进行分解,更换轴承,并检查泵轮与泵轮毂紧固螺栓是否松动,若松动应予以紧固。以上检查项目均正常,但油温仍高时,应检查导轮工作是否正常。将发动机油门全开,使液力变矩器处于零速工况,待液力变矩器出口油温上升到一定值后,再将液力变矩器换入液力耦合器工况,以观察油温下降程度。若油温下降速度很慢,则可能是由于自由轮卡死而使导轮闭锁,应拆解液力变矩器进行检查。
2、供油压力过低
现象为:当发动机油门全开时,变矩器进口油压仍小于标准值。主要由以下几种原因引起:供油量少,油位低于吸油口平面;油管泄漏或堵塞;流到变速器的油过多;进油管或滤油网堵塞;液压泵磨损严重或损坏;吸油滤网安装不当;油液起泡沫;进出口压力阀不能关闭或d簧刚度减小。
如果出现供油压力过低,应首先检查油位:若油位低于最低刻度,应补充油液;若油位正常,应检查进、出油管有无泄漏,若有漏油,应予以排除。若进、出管密封良好,应检查进、出口压力阀的工作情况,若进、出口压力阀不能关闭,应将其拆下,检查其上零件有无裂纹或伤痕,油路和油孔是否畅通,以及d簧刚度是否变小,发现问题应及时解决。如果压力阀正常,应拆下油管或滤网进行检查。如有堵塞,应进行清洗并清除沉积物;如油管畅通,则需检查液压泵,必要时更换液压泵。如果液压油起泡沫,应检查回油管的安装情况,如回油管的油位低于油池的油位,应重新安装回油管。
3、变矩器漏油
变矩器漏油主要是由于变矩器后盖与泵轮拼命面、泵轮与轮毂拼命处连接螺栓松动或密封件老化或损坏造成的。发现漏油应启动发动机,检查漏油部位。如果从变矩器与发动机的连接处漏油,说明泵轮与泵轮罩连接螺栓松动或密封圈老化,应紧固连接螺栓或更换O形密封圈;如果从变矩器与变速器连接处甩油,说明泵轮与泵轮毂连接螺栓松动或密封圈损坏,应紧固螺栓或检查密封圈;如果漏油部位在加油口或放油口位置,应检查螺栓连接的松紧度以及是否有裂纹等。
4、机器行驶速度不定期低或行驶无力
这种故障主要是由以下几种原因引起的:液力变矩器内部密封件损坏,使工作腔液流冲击下降;自由轮机构卡死,造成导轮闭锁;自由轮磨损失效;工作轮叶片损坏;进、出口压力阀损坏;液压泵磨损,供油不足;液压油油位太低;变速器的磨擦式主离合器有故障。
机器挂挡起步后,如果行驶无力或行驶缓慢,应首先检查挂挡压力表的指示压力是否在正常范围内,如果压力过低应予以排除;如果压力正常,则可能是自由轮磨损失效或工作轮叶片损坏;还可能是变速器磨擦式离合器存在故障,应进行具体分析并予以排除。
5、液力变矩器工作时有异常响声
这种故障主要是由于轴承或损坏,工作轮连接松动或与发动机连接松动等原因造成的。出现这种情况,应首先检查各连接产部位是否松动,然后检查各轴承,如有松旷应进行调整或更换新轴承。此外,还应检查液压油的油量和质量,必要时添加或更换新油。
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