变速器的液力变矩器及锁止离合器的检修.ppt

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1、 机机 械械 工工 业业 出出 版版 社社CHINA MACHINE PRESS 3.5液力变矩器及锁止离合器液力变矩器及锁止离合器的检修的检修 机机 械械 工工 业业 出出 版版 社社CHINA MACHINE PRESSv一、液力变矩器一、液力变矩器v1 1液力偶合器液力偶合器v2 2液力变矩器的结构与工作原理液力变矩器的结构与工作原理v3 3液力变矩器的工作特性液力变矩器的工作特性v4 4液力变矩器的种类液力变矩器的种类v5 5液力变矩器的锁止机构液力变矩器的锁止机构 机机 械械 工工 业业 出出 版版 社社CHINA MACHINE PRESS1.液力偶合器 液力偶合器的组成：液力偶合

2、器的组成：主动元件：主动元件：泵轮：泵轮刚性连接在外壳上，与曲轴一起旋转。泵轮：泵轮刚性连接在外壳上，与曲轴一起旋转。从动元件：从动元件：涡轮：涡轮连接在从动轴上。涡轮：涡轮连接在从动轴上。在泵轮与涡轮上，均径向焊接带有一定弯度的叶片，用在泵轮与涡轮上，均径向焊接带有一定弯度的叶片，用来传递动力。来传递动力。泵轮与涡轮叶片内缘有导流环，装合后构成循环圆，可泵轮与涡轮叶片内缘有导流环，装合后构成循环圆，可促进油液循环。促进油液循环。机机 械械 工工 业业 出出 版版 社社CHINA MACHINE PRESS 机机 械械 工工 业业 出出 版版 社社CHINA MACHINE PRESS 2.2

3、.液力偶合器工作原理 （1）“涡流”的产生 当泵轮随飞轮转动时，由于离心力的作用，液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）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，称为内，液体流动形成循环流，称为“涡流涡流”。机机 械械 工工 业业 出出 版版 社社CHINA MACHINE PRESS （2）环流的产生 因涡流的产生，液体冲向涡轮使两轮间产生因涡流

4、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圆内的液体绕轴旋转形成“环流环流”。上述两种油流的合成，形成一条首尾相接的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。时，汽车才能行驶。机机 械械 工工 业业 出出 版版 社社CHINA MACHINE PRESS液力偶合器涡流、环流的产生 机机 械械 工工 业业 出出 版版 社社CHINA MACHINE PRESS液力变矩器的实物图 机机 械械 工工

5、业业 出出 版版 社社CHINA MACHINE PRESS液力变矩器结构示意图 机机 械械 工工 业业 出出 版版 社社CHINA MACHINE PRESS1）泵轮 泵泵轮轮在在变变矩矩器器壳壳体体内内，许许多多曲曲面面叶叶片片径径向向安安装装在在内内。在在叶叶片片的的内内缘缘上上安安装装有有导导环环，提提供供一一通通道道使使ATFATF流流动动畅畅通通。变变矩矩器器通通过过驱驱动动端端盖盖与与曲曲轴轴连连接接。当当发发动动机机运运转转时时，将将带带动动泵泵轮轮一一同同旋旋转转，泵泵轮轮内内的的ATFATF依依靠靠离离心心力力向向外外冲冲出出。发发动动机机转转速速升升高高时时泵泵轮轮产产生

6、生的的离离心心力力亦亦随随着着升升高高，由由泵泵轮轮向向外外喷喷射的射的ATFATF的速度也随着升高。的速度也随着升高。机机 械械 工工 业业 出出 版版 社社CHINA MACHINE PRESS2）涡轮 涡涡轮轮同同样样也也是是有有许许多多曲曲面面叶叶片片的的圆圆盘盘，其其叶叶片片的的曲曲线线方方向向不不同同于于泵泵轮轮的的叶叶片片。涡涡轮轮通通过过花花键键与与变变速速器器的的输输入入轴轴相相啮啮合合，涡涡轮轮的的叶叶片片与与泵泵轮轮的的叶叶片片相相对对而而设设，相相互互间间保保持持非非常小的间隙。常小的间隙。机机 械械 工工 业业 出出 版版 社社CHINA MACHINE PRESS3

7、）导轮 导导轮轮是是有有叶叶片片的的小小圆圆盘盘，位位于于泵泵轮轮和和涡涡轮轮之之间间。它它安安装装于于导导轮轮轴轴上上，通通过过单单向向离离合合器器固固定定于于变速器壳体上。变速器壳体上。导轮上的单向离合器可以锁住导轮以防止反导轮上的单向离合器可以锁住导轮以防止反向转动。这样，导轮根据工作液冲击叶片的方向向转动。这样，导轮根据工作液冲击叶片的方向进行旋转或锁住。进行旋转或锁住。机机 械械 工工 业业 出出 版版 社社CHINA MACHINE PRESS液力变矩器中三个元件的功用：液力变矩器中三个元件的功用：泵轮：将发动机的机械能转变为自动变速器油的动能。涡轮：将自动变速器油的动能转变为涡轮

8、轴上的机械能。导轮：改变自动变速器油的流动方向，从而达到增矩的作用。机机 械械 工工 业业 出出 版版 社社CHINA MACHINE PRESS液力变矩器涡流与环流 机机 械械 工工 业业 出出 版版 社社CHINA MACHINE PRESS液力变矩器的工作原理 机机 械械 工工 业业 出出 版版 社社CHINA MACHINE PRESS液力变矩器的工作原理增矩过程：MW=MB+MD 机机 械械 工工 业业 出出 版版 社社CHINA MACHINE PRESS液力变矩器的工作原理偶合点：MW=MB 机机 械械 工工 业业 出出 版版 社社CHINA MACHINE PRESS液力变矩器

9、的的工作原理减矩过程：Mw=Mb-Md（导轮不转）Mw=MP(加装单向离合器后，导轮转动)机机 械械 工工 业业 出出 版版 社社CHINA MACHINE PRESS.液力变矩器的工作特性 定义：定义：当发动机的转速和转矩一定，泵轮的转速当发动机的转速和转矩一定，泵轮的转速和转矩也一定时，涡轮与泵轮之间的转矩比、转和转矩也一定时，涡轮与泵轮之间的转矩比、转速比、和传动效率三者的变化规律。速比、和传动效率三者的变化规律。转矩比转矩比=涡轮输出转矩涡轮输出转矩/泵轮输出转矩泵轮输出转矩 转速比转速比=涡轮转速涡轮转速/泵轮转速泵轮转速 传动比传动比=输入轴转速输入轴转速/输出轴转速输出轴转速 机

10、机 械械 工工 业业 出出 版版 社社CHINA MACHINE PRESSvv 分析：变矩器工作时，作用在涡轮上的扭矩（分析：变矩器工作时，作用在涡轮上的扭矩（Mw Mw）不仅有泵轮施加给涡轮的扭矩不仅有泵轮施加给涡轮的扭矩(Mb)(Mb)，还有导轮的反作还有导轮的反作用力矩用力矩(MdMd)，即：，即：MwMwMb+MdMb+Md。a.a.当当n nw w=0.85=0.85 n nb b时，此时时，此时n nb bn nw w，油液速度油液速度VcVc流向导流向导轮的正面，轮的正面，MdMd 0 0，MwMwMb+MdMb+Md ，可见可见Mw Mb Mw Mb，起变起变扭作用。扭作用。

11、b b当当n nw w=0.85=0.85 n nb b 时，油液速度时，油液速度VcVc 与导轮叶片相切，与导轮叶片相切，MdMd=0=0，Mw=Mb Mw=Mb，为偶合器为偶合器(液力联轴器液力联轴器)。此转速称为。此转速称为“偶合工作点偶合工作点”。液力变矩器的工作特性分析 机机 械械 工工 业业 出出 版版 社社CHINA MACHINE PRESS液力变矩器的工作特性分析 c c当当n nw wnnb b时，油液速度时，油液速度VcVc流向导轮的背面，流向导轮的背面，MdMd为负值，导轮欲随泵轮同向旋转，导轮对油液的反作用为负值，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

12、，故力冲向泵轮正面，故Mw=Mb-Mw=Mb-MdMd 。d.d.当当n nw w=n nb b时，循环圆内的液体停止流动，停止扭矩时，循环圆内的液体停止流动，停止扭矩的传递。故的传递。故n nw w的增大是有限度的，它与的增大是有限度的，它与n nb b的比值不可能达的比值不可能达到到1 1，一般小于，一般小于0.90.9。为提高传动效率，需设锁止离合器。为提高传动效率，需设锁止离合器。机机 械械 工工 业业 出出 版版 社社CHINA MACHINE PRESS液力传动的特性变扭比（变扭比（K K）=M=MW W/M/Mb b，一般为一般为2424倍。倍。转速比（转速比（i i）=n=nw

13、 w/n/nb b11传动效率（传动效率（）=输出功率输出功率/输入功率输入功率 =N Nw w/N/Nb b1 1 机机 械械 工工 业业 出出 版版 社社CHINA MACHINE PRESS（1 1）怠速时，）怠速时，M M很小，汽车不能行使。很小，汽车不能行使。（2 2）起步时，）起步时，M M最大。最大。（3 3）逐渐加速时，）逐渐加速时，M M减小。减小。（4 4）偶合点时，）偶合点时，k=1,k=1,M=Mb 为提高变矩器在偶合区工作的性能，需加为提高变矩器在偶合区工作的性能，需加装单向离合器和锁止离合器，以提高传动效率，装单向离合器和锁止离合器，以提高传动效率，降低燃料消耗。降

14、低燃料消耗。机机 械械 工工 业业 出出 版版 社社CHINA MACHINE PRESS变矩器的性能参数 机机 械械 工工 业业 出出 版版 社社CHINA MACHINE PRESS变矩器的性能参数 机机 械械 工工 业业 出出 版版 社社CHINA MACHINE PRESS4.液力变矩器的种类（1）三元件液力变矩器 其工作轮数目为三个：泵轮、涡轮、导轮（2）四元件液力变矩器其工作轮数目为四个：泵轮、涡轮、双导轮 机机 械械 工工 业业 出出 版版 社社CHINA MACHINE PRESS.液力变矩器的锁止机构 (1)(1)锁止离合器锁止的液力变矩器锁止离合器锁止的液力变矩器变矩器的锁

15、止离合器与外壳相连，也就是与泵轮相接，变矩器的锁止离合器与外壳相连，也就是与泵轮相接，而锁止离合器片与涡轮相接，带锁止离合器的液力变矩器的而锁止离合器片与涡轮相接，带锁止离合器的液力变矩器的活塞在油压的作用下，可以将多片式锁止离合器的盘与摩擦活塞在油压的作用下，可以将多片式锁止离合器的盘与摩擦片压紧成为一体，这就使涡轮与泵轮连接成片压紧成为一体，这就使涡轮与泵轮连接成体，此时液力体，此时液力传动变为离合器传动，相当于为刚性连接，这样提高了传动传动变为离合器传动，相当于为刚性连接，这样提高了传动效率，接近效率，接近100%100%。同时还避免变矩器的油温升高。同时还避免变矩器的油温升高。机机 械

16、械 工工 业业 出出 版版 社社CHINA MACHINE PRESS锁止离合器摩擦片、减震弹簧锁止离合器摩擦片、减震弹簧 机机 械械 工工 业业 出出 版版 社社CHINA MACHINE PRESS锁止离合器的工作原理锁止离合器的工作原理点击播放点击播放 机机 械械 工工 业业 出出 版版 社社CHINA MACHINE PRESS1 1）锁止离合器分离状态）锁止离合器分离状态 当车辆低速当车辆低速行驶时，油液流至行驶时，油液流至锁止离合器片的前锁止离合器片的前端。锁止离合器片端。锁止离合器片前端与后端的压力前端与后端的压力相同，使锁止离合相同，使锁止离合器分离。器分离。机机 械械 工工

17、业业 出出 版版 社社CHINA MACHINE PRESS2 2）锁止离合器接合状态）锁止离合器接合状态 当车速以中当车速以中速至高速行驶时，速至高速行驶时，油液流至锁止离油液流至锁止离合器的后端。这合器的后端。这样，锁止离合器样，锁止离合器处于接合状态，处于接合状态，使锁止离合器片使锁止离合器片与前盖一起转动。与前盖一起转动。机机 械械 工工 业业 出出 版版 社社CHINA MACHINE PRESS 带带锁锁止止离离合合器器的的液液力力变变矩矩器器既既利利用用了了液液力力变变矩矩器器在在涡涡轮轮转转速速较较低低时时具具有有的的增增扭扭特特性性，又又利利用用了了液液力力偶偶合器在涡轮转速

18、较高时所具有的高传动效率的特性。合器在涡轮转速较高时所具有的高传动效率的特性。电电控控自自动动变变速速器器必必须须满满足足5 5个个方方面面的的条条件件，离离合合器器才才能能进进入锁止入锁止.机机 械械 工工 业业 出出 版版 社社CHINA MACHINE PRESS锁止的条件：锁止的条件：v1.1.1.1.发动机冷却液温度不得低于发动机冷却液温度不得低于发动机冷却液温度不得低于发动机冷却液温度不得低于5365536553655365摄氏度摄氏度摄氏度摄氏度v2.2.2.2.档位开关在档位开关在档位开关在档位开关在N N N N或或或或P P P P位不能锁止位不能锁止位不能锁止位不能锁止v

19、3.3.3.3.制动灯开关必须指示没进行制动。制动灯开关必须指示没进行制动。制动灯开关必须指示没进行制动。制动灯开关必须指示没进行制动。v4.4.4.4.车速高于车速高于车速高于车速高于36-65km/h36-65km/h36-65km/h36-65km/h（因车而异）（因车而异）（因车而异）（因车而异）v5.5.5.5.来自节气门开度的传感器信号，须高于最低电来自节气门开度的传感器信号，须高于最低电来自节气门开度的传感器信号，须高于最低电来自节气门开度的传感器信号，须高于最低电压，以指示节气门处于开启状态。压，以指示节气门处于开启状态。压，以指示节气门处于开启状态。压，以指示节气门处于开启状

20、态。机机 械械 工工 业业 出出 版版 社社CHINA MACHINE PRESS2.2.由离心式离合器锁止的液力变矩器由离心式离合器锁止的液力变矩器v离心式离合器锁止的液力变矩器的工作是由发动机转速和负荷控制的。机机 械械 工工 业业 出出 版版 社社CHINA MACHINE PRESS3、行星齿轮机构锁止的液力变矩器v发动机的动力传递给行星架发动机的动力传递给行星架后，一部分经太阳轮传递后，一部分经太阳轮传递给涡轮轴，另一部分经齿给涡轮轴，另一部分经齿圈传递给泵轮，再由涡轮圈传递给泵轮，再由涡轮输出。传递动力的多少，输出。传递动力的多少，由变速器所处的挡位决定，由变速器所处的挡位决定，如

21、变速器处于如变速器处于3 3挡时，有挡时，有9393的动力经过机械传动的的动力经过机械传动的途径传递，而液力传动只途径传递，而液力传动只占占7 7。这时可以认为液力。这时可以认为液力变矩器被锁止，泵轮与涡变矩器被锁止，泵轮与涡轮连成一体，通过机械传轮连成一体，通过机械传动的方式传递动力。动的方式传递动力。机机 械械 工工 业业 出出 版版 社社CHINA MACHINE PRESSv以上 3 种带有锁止机构的液力变矩器的共同特点是：v当汽车在良好路面上行驶时，变矩器的输如轴和输出轴刚性连接，此时变矩比为1，变矩器效率达到100%，提高了汽车的行驶速度和燃油经济性。v若汽车在坏路面行驶或起步时，

22、锁止机构解除锁止，变矩器发挥变矩作用，自动适应行驶阻力的变化，保证汽车正常行驶。机机 械械 工工 业业 出出 版版 社社CHINA MACHINE PRESS（六）液力变矩器的冷却补偿系统（六）液力变矩器的冷却补偿系统vv所谓气蚀，是指在液体流动过程中，某处压力下降到低于该温所谓气蚀，是指在液体流动过程中，某处压力下降到低于该温度下油液的饱和蒸气压时，液体形成气泡的现象。当液体中的度下油液的饱和蒸气压时，液体形成气泡的现象。当液体中的气泡随液流运动到压力较高的区域时，气泡在周围压力的冲击气泡随液流运动到压力较高的区域时，气泡在周围压力的冲击下迅速破裂，又凝结成液体，使体积急剧缩小，出现真空，于下迅速破裂，又凝结成液体，使体积急剧缩小，出现真空，于是周围的液体质点即以极高的速度填补这些空间。在此瞬间，是周围的液体质点即以极高的速度填补这些空间。在此瞬间，液体质点相互强烈碰击，产生明显的噪声，同时造成很高的局液体质点相互强烈碰击，产生明显的噪声，同时造成很高的局部压力，使叶片表面的金属颗粒被击破。部压力，使叶片表面的金属颗粒被击破。vv气蚀现象影响液力变矩器的正常工作，使其效率降低，并加速气蚀现象影响液力变矩器的正常工作，使其效率降低，并加速油液变质，故变矩器内必须保持足够的补偿压力。（油液变质，故变矩器内必须保持足够的补偿压力。（0.25-0.25-0.7MPa0.7MPa）