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变矩器布局与事务道理 图文

  

变矩器布局与事务道理 图文

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  变矩器结构与工作原理 图文_交通运输_工程科技_专业资料。 两个相互间没有刚性连接的叶轮,同 样可以进行能量的传递 ? 发动机曲轴凸缘上装有 外壳,泵轮与外壳连接 (或焊接)在一起,随 曲轴一起转动,为液力 偶合器的主动部分。与 泵轮相对安装的涡轮, 两个相互间没有刚性连接的叶轮,同 样可以进行能量的传递 ? 发动机曲轴凸缘上装有 外壳,泵轮与外壳连接 (或焊接)在一起,随 曲轴一起转动,为液力 偶合器的主动部分。与 泵轮相对安装的涡轮, 与输出轴连接在一起, 为液力变矩器的从动部 分。 工作原理: 液压油就靠泵轮内产生的离心力而冲向涡轮,并在泵轮 与涡轮之间作循环流动,于是就将在泵轮内获得的圆周 运动的能量传给涡轮,驱动涡轮旋转而输出 (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) 耦合器传动特点: 如果不计液力损失,传给泵轮的输入转矩与 涡轮上的输出转矩相等 液力偶合器的传动效率为涡轮轴上的输出功率Pt 与泵轮上的输入功率Pp之比用η表示。 η=Pt/Pp=Mt·nt /(Mp·np) 因:Mp=Mt 故:η=nt / np=i 式中: np—泵轮转速; nt—涡轮转速; i—液力偶合器的传动比,即输出轴 转速与输入轴转速之比 液力耦合器优缺点: 耦合器只能传递扭矩,但“软连接”给汽车带来多方面 的好处: ①在没有附加其他机械操纵装置的情况下,能够通过它 平稳地切断和接通发动机和驱动轮之间的动力传递,能 够很好地适应汽车平稳起步的要求。 ②“软连接”可以通过液体为介质,吸收传动系统的冲 击和振动,延长零部件的寿命和减少噪声 缺点: 由于液力偶合器不能改变扭矩的大小,结构复杂、成本高、 效率低,故装有此自动变速器的车在低、高速行驶时,凸轮式转子泵厂家先容及特,油耗 非常大。 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 1.泵轮: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。变矩器壳体与曲轴后端 的飞轮相连接。 2.涡轮:涡轮上也装有许多叶片。但涡轮叶片的扭 曲方向与泵轮叶片的扭曲方向相反。涡轮中心有 花键孔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。 3.导轮:导轮位于泵轮与涡轮之间,通过单向离合器安装 在与自动变速器壳体连接的导管轴上。它也是由许多扭曲 叶片组成的,通常由铝合金浇铸而成,其目的是为了变矩 器在某些工况下具有增大扭矩的功能。 导轮结构 ? ? ? 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 涡流、环流、循环圆 2.工作原理 受力分析 受力分析 3.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 ? 组成: 泵轮、涡轮、导轮。 ? 不同之处: 导轮通过单向离合器(oneway overrunning clutch) 固定于变速器壳体上 ? 只允许导轮单方向旋转 常见形式: (1)滚柱斜槽式(液力变矩器常用) (2)楔块式(行星齿轮变速器常用) 楔块式 滚柱斜槽式 (1)滚柱斜槽式单向离合器 (2)楔块式单向离合器 ? 传递转矩:发动机的转矩通过液力变矩器的主动 元件,再通过ATF传给液力变矩器的从动元件, 最后传给变速器。 ? 无级变速:根据工况的不同,液力变矩器可以 在一定范围内实现转速和转矩的无级变化。 ? 自动离合:液力变矩器由于采用ATF传递动力, 当踩下制动踏板时,发动机也不会熄火,此时相 当于离合器分离;当抬起制动踏板时,汽车可以 起步,此时相当于离合器接合。 ? 驱动油泵:ATF在工作的时候需要油泵提供一 定的压力,而油泵一般是由液力变矩器壳体驱动 的。 涡流: 从泵轮→涡轮→导轮→泵轮的液体 流动 环流: 液体绕轴线旋转的流动 变矩器不仅能传递转矩,而且能在泵轮转矩不变的情 况下,随着涡轮的转速(反映着汽车行驶速度)不同而 改变涡轮输出的转矩数值 增矩过程: MW=Mb+Md 变矩器扭矩的增 大值并不是一个 恒定的值,扭矩 增大值与汽车的 速度有关 汽车起步工况 ? 汽车起步前: nw=0,nb0,nwnb (导轮固定) 则 Va(涡流)Vb (环流) Mw=Md+Mb 涡轮转矩Mw大于 泵轮的转矩Mb,即液 力变矩器起了增大转 矩的作用 当汽车处于起步状态,变矩器具有最大 的扭矩增大值,通常可达1.8-2.5倍 汽车起步后开始加速 (起步后的中间状态) 涡轮转速nw从零逐渐增加。速 度vb的增加,冲向导轮叶片的 液流的绝对速度vc将随着逐渐 向上倾斜,使导轮上所受转矩 值逐渐减小。 当涡轮和泵轮转速之比达 到0.8-0.85左右时: Md=0, Mb=Mw 汽车高速运行 若涡轮转速nw继续增大, 液流绝对速度vc的方向冲 击导轮的背面,导轮转矩 方向与泵轮转矩方向相反 Mw=Mb-Md 即变矩器输出转矩 反而比输入转矩小。 当 nw=nb ,工作液 在循环圆中的流动停止, 将不能传递动力。 a.当nw=0时,nbnw,油液速度流向导轮的正面, Md0,Mw=Mb+Md,可见MwMb,起变矩作用。 b.当nw0时,接近0.85nb转速时,油液速度与导轮 叶片相切,Md=0,Mw=Mb,为耦合器(液力联轴器)。 此转速称为“耦合工作点”。 c.当nw≈nb时,油液速度流向导轮的背面,Md 为 负值,导轮欲随泵轮同向旋转,导轮对油液的反作 用力冲向泵轮正面,故Mw=Mb-Md。 d. 当nw=nb时,循环圆内的液体停止流动,停止扭 矩的传递。故nw的增大是有限度的,它与nb的比值 不可能达到1,一般小于0.9。 液力变矩器特性: 液力变矩器特性--变矩器在 泵轮转速nb和转矩Mb不变的 条件下,涡轮转矩Mw随其 转速nw变化的规律。 液力变矩器传动比i--输出转 速与输入转速之比,即 i=nw/nb≤1。0.8-0.9最佳。 液力变矩器变矩系数 输 出转矩Mw与转入转矩Mb)之 比,用K表示,即K=Mw/Mb。 -- 锁止离合器摩擦片、减震弹簧 减振盘:它与涡轮连接在一起,减振盘上装有减振弹簧,在离合器接合 时,可防止产生扭转振动。 锁止离合器压盘:通过凸起卡在减振盘上,可在油压的作用下轴向移 动。 离合器壳:它与泵轮连接在一起,前盖上粘有一层摩擦材料,以增加 离合器接合时的摩擦力。 工作原理 工作原理 工作原理 当锁止离合器处于分离状态时,仍具有变矩和偶合两种工 作情况; 当锁止离合器处于接合状态时,此时发动机功率经输入轴、 液力变矩器壳体和锁止离合器直接传至涡轮输出轴,液力 变矩器不起作用,这种工况称为锁止工况。 既利用了液力变矩器在涡轮转速较低时具有的增扭特性, 又利用了液力偶合器在涡轮转速较高时所具有的高传动效 率的特性。 汽车在变工况下行驶时(如起步、经常加减速),锁止离 合器分离,相当于普通液力变矩器;当汽车在稳定工况下 (达到耦合工况)行驶时,锁止离合器接合,动力不经液力 传动,直接通过机械传动传递,变矩器效率为1。 变矩器锁止离合器的主要功能是: ? 在汽车低速时,利用变矩器低速扭矩增大 的特性,提高汽车起步和坏路的加速性; ? 在高速时,变矩器锁止离合器作用,使液 力偶合(“软连接”)让位于直接的机械传 动(“硬连接”),提高传动效率,降低燃 油消耗。

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本站文章于2019-10-10 01:18,互联网采集,如有侵权请发邮件联系我们,我们在第一时间删除。 转载请注明:变矩器布局与事务道理 图文
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