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杏彩体育:液力变矩器结构和原理
随着汽车行业的发展,越来越多的车子匹配自动挡变速器,作为自动变速器关键零部件之一的液力变矩器除了有传递动力、无级变速、自动离合的作用外,还具有一定的增扭功能,可以提高车辆的动力性,那么液力变矩器具有什么样的结构和原理呢?
其中泵轮与变矩器壳体连成一体,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(图2),变矩器壳体与曲轴后端的飞轮相连接,涡轮上也有许多叶片,但叶片的扭曲方向与泵轮叶片的扭曲方向相反,涡轮通过花键与变速器输入轴相连,泵轮叶片与涡轮叶片相对安装,中间有3~4 mm的间隙;导轮位于泵轮与涡轮之间,通过单向离合器安装在与变速器壳体连接的导管轴上,它由许多扭曲叶片组成的,其作用是为了变矩器在某些工况下具有增大扭矩的功能。
其基本原理是发动机飞轮带动泵轮旋转,泵轮的叶片搅动变矩器腔内的油液流动,流动的油液带动涡轮旋转,涡轮又带动变速器输入轴旋转。油液在液力变矩器壳体内部循环流动,流动方式分为涡流和环流,如图3所示,其中涡流的循环路径为泵轮→涡轮→导轮→泵轮,环流的路径为绕变矩器轴线旋转流动,因涡流对导轮的作用力与单向离合器的方向相反,使导轮处于静止状态。
依据涡流方向将变矩器按泵轮→涡轮→导轮展开,得到图4,并依据此图对涡流流动过程中泵轮、涡轮和导轮之间的受力关系进行分析,得到图5,其中涡轮力矩是泵轮力矩和导轮力矩之和。
当车辆起步时,液流方向如图5左侧所示,涡轮转速为零,泵轮转速为发动机转速,油液经涡轮流至导轮,此时导轮通过油液给涡轮一个反向作用力,使涡轮力矩增加,即起到增扭作用,最大时可增扭1.8~2.5倍。
随着车速的增加,涡轮转速从零逐渐增加,液流方向会随着涡轮转速增加而改变(如图5右侧),此时导轮对液流的反向作用力方向也会发生改变,使导轮上所受转矩值逐渐减小,进而涡轮的力矩也逐渐减小。一般情况下当涡轮和泵轮转速之比达到0.8-0.85左右时,涡轮与泵轮力矩相同,即此时无增扭作用。
涡轮转速继续增大,液流的方向会冲击导轮的背面,导轮产生的反向作用力矩与泵轮力矩方向相反,使涡轮力矩小于泵轮力矩,即出现降扭现象。当涡轮转速与泵轮转速达到相同时,涡流不在流动,液力变矩器则不传递任何动力。