汽车自动变速器培训课件二（可编辑）

汽车自动变速器培训课件二综上所述，当涡轮转速达到泵轮转速的某一特定比例时，导轮就开始空转。导轮空转开始点称为耦合点。开始空转后，液力变矩器丧失了液力变矩器的增矩功能而只有液力耦合器离合动力的功能。耦合点实际上是液力变矩器功能改变的转折点，所以将导轮空转的范围称为耦合范围，导轮未空转的范围称为变矩范围。当涡轮转速高于耦合点转速时，油流冲击导轮的背面，力图使导轮顺泵轮的旋转方向转动，如果导轮是固定的，即出现MD0为负值，则K1。若此时单向离合器中的滚柱或楔块解脱，导轮自由转动，则MD0，K1，这样变矩器即转入耦合器工况，可达095，从而扩大了高效率区的范围，改善了变矩器的性能，即转为综合式变矩器变矩和耦合共存。应该说明，如果单向离合器打滑不能锁止，涡轮的油流将直接反向冲击泵轮叶片前部，加大泵轮的阻力，使发动机负载加大，转速降低，可能引起起步无力等症状，在进行失速试验时，发动机转速低于正常值。2锁止离合器的工作过程液力变矩器在低速时有增矩的作用，而高速达到耦合之后就没有增矩的作用了。理论上转矩比是1，但由于油内部的摩擦会造成一定的损失，并且泵轮和涡轮之间也有45的转矩损失，这样就导致实际转矩比小于1。为了提高液力变矩器的传递效率，改善变矩器在高速工况下的效率，降低燃油消耗，一般在液力变矩器中都加装锁止离合器图217。3液力变矩器的工作过程变矩器在变速杆位于D位、低挡或R位时，各情况工作过程如下1车辆停住，发动机怠速运转发动机怠速运转时，发动机自身产生的转矩最小。由于车辆停住，涡轮的转速为零，而变矩器输出转矩最大，所以涡轮总是随时准备以大于发动机所产生的转矩转动。2车辆起动时当制动器松开时，涡轮与变速器输入轴一起转动，加速踏板踩下时，涡轮转速就以大于发动机所产生的转矩转动，车辆开始前进。涡轮转速从零开始逐渐增大，液力变矩器的输出转矩逐渐减少。3车辆低速行驶时随着车速增加，涡轮转速快速接近泵轮转速，转速比也快速接近于1。4车辆以中、高速行驶时当涡轮与泵轮转速接近耦合点时，导轮开始空转，转矩下降，此时液力变矩器逐渐变为液力耦合器。涡轮转速与泵轮相等时，此时变矩器仅仅起到液力耦合器的作用。223液力变矩器的性能当发动机的转速N和转矩M一定时，泵轮的转速NB和转矩MB也一定，此时，涡轮与泵轮之间的转矩比K、转速比I和传动效率三者的变化关系如下转速比I只能小于1，它不等于常规齿轮式变速器转速比的倒数。图218为液力传动的特性曲线，从特性曲线上看出，自动变矩和传动效率之间存在着矛盾，其规律是1转矩比K随涡轮转速NW的增大而减小，又随涡轮转速NW的减小而增大，即随行驶阻力矩MQ的增大而增大。这一特性，对行驶阻力较大的汽车最适合，即自动适应性能好，在一定的范围内能自动无级变矩。例如怠速时，油流速度慢，MW小，涡轮不动，汽车不能行驶。起步时，NW0，NBNW，K1，MW最大，能产生高能量来克服静止惯性。此时的转矩比K多在1725之间，又叫“起步转矩比”，该点叫“失速点”。了解失速点的概念很有必要，以便利用失速试验检验发动机和变矩器及行星齿轮系统的性能好坏。逐渐加速时，NW增大，MW减少，达到耦合点时，K1，MWMB，再加速时MWMB。而汽车经常使用的转速比I多为081这个范围，要想提高耦合区的性能，还要有改进措施，如增设单向离合器或锁止离合器等。2变矩器的传动效率随NW的增大而增大，在转速比I为08时最高，转折点在耦合点附近I085时。由于导轮的存在，为一条曲线，在I095时才迅速下降。3变矩器在低速区自动变矩，而在高速区传动效率降低，即出现液力损失和功率损失，两轮的转速差可达45。为了提高和进一步扩大变矩器的高效率范围，改善变矩器的使用性能提高传动效率、降低燃料消耗，更有必要加装单向离合器或锁止离合器。更多汽车课件、汽车资料免费下载自动变速器作者我爱汽车网模块2液力耦合器和液力变矩器【学习目标】掌握自动变速器的液力耦合器和液力变矩器的结构、工作原理。21液力耦合器【本节目标】掌握自动变速器的液力耦合器结构、工作原理。【基本理论知识】液力变矩器是自动变速器中不可缺少的重要组成部分，自动变速器的传动效率主要取决于液力变矩器的结构和性能，相当于手动变速器的离合器系统。它安装在发动机后部曲轴连接板上，其作用是将发动机的动力传递给自动变速器中的行星齿轮机构，同时驱动油泵工作，因其质量较大，所以又起到了飞轮的作用。因为液力变矩器靠液体传递动力，所以能缓冲发动机和传动系的扭转振动，同时在减速时起到增矩的作用。汽车修理人员应详细了解液力变矩器的结构和工作原理，在进行故障诊断、失速试验等工作时都需用到这方面的知识。为了容易理解液力变矩器的工作原理和性能，要先了解液力耦合器。简单的液力耦合器由三个基本元件组成耦合器外壳、泵轮和涡轮图21。泵轮和涡轮的形状就像一个圆环的两半。泵轮和涡轮有从其中心向外辐射状的叶片。耦合器外壳密封并充满了工作油液自动变速器油。泵轮直接连接在外壳上，以其转动带动油液。运动的油液冲击涡轮叶片，使涡轮转动，将动力传递至变速器。211基本工作原理液力耦合器是一种液力传动装置，若忽略机械损失，输出转矩与输入转矩相等。它由泵轮B和涡轮W两个工作轮组成，这两个工作轮是能量转换和动力传递的基本元件，泵轮B和涡轮W具有相同内外径，都安装有径向排列的叶片。泵轮和涡轮相对安装，两者端面留有34MM间距。泵轮与涡轮装合后成一整体，其轴线断面一般为圆形，内腔有工作液。液力耦合器的基本工作原理就像两台电风扇对置时，一台电风扇A接通电源，另一台电风扇B不接电源图22。电风扇A转动时，产生的气流可以吹动电风扇B的扇叶，使其转动。液力耦合器的泵轮相当于电风扇A，涡轮相当于电风扇B，自动变速器油相当于空气图22。212液力耦合器中的液体流动发动机带动泵轮，泵轮转动把发动机的机械能转换成自动变速器油的液体动能。如图23所示，当自动变速器油高速进入涡轮时，推动涡轮转动，就又把自动变速器油的液体动能转换成机械能，由变速器输入轴输出。图24是自动变速器油在泵轮与涡轮内的流动示意图。发动机带动泵轮，泵轮叶片内自动变速器油由于离心力的作用沿叶片外侧射出，流向涡轮，也就是自动变速器油的流动形成两种运动形式涡流和环流，这两种运动最后以螺旋状旋转流动方式来传递动力。泵轮与涡轮之间形成的环流在中心部分产生紊流，造成动力损失。为消除这一损失，泵轮和涡轮的中央部分作成空心，称为导环图25。213液力耦合器的传动效率为了能形成沿循环圆的环流运动，泵轮和涡轮之间必须存在转速差，即NBNW，转速差越大，泵轮外缘处与涡轮外缘处能量差也越大，工作油液传递的动力也越大。若泵轮与涡轮两者转速相等，泵轮外缘处与涡轮外缘处的能量差消失，循环圆内油液的循环流即停止，液力耦合器就不再有传递动力的作用。设泵轮转速为NB，涡轮转速为NW，则液力耦合器的传动效率为式中传动效率；PW涡轮输出功率；PB泵轮输入功率；MW涡轮输出转矩；MB泵轮输入转矩。因作用在液力耦合器上的泵轮和涡轮的转矩相同，即MBMW，则也就是说，液力耦合器的传动效率等于其传动比。涡轮与泵轮的转速差越大，转速比越小，传动效率就越低；反之，转速比越大，传动效率越高。根据式22，当传动比I1时，传动效率100，但实际上，如果涡轮转速等于泵轮转速，则涡轮与泵轮叶片外边缘处的油压力将相等，从而使得液力耦合器内的循环流动停止，泵轮与涡轮之间不再有能量传递，传动效率为0。一般而言，液力耦合器的最高传动效率可达97左右。由于液力耦合器是以液体作为传动介质，使得汽车起步和加速平稳，能够衰减传动系统的扭转振动并防止传动系过载，还能在暂时停车时不脱开传动系而维持发动机的怠速运转。但因液力耦合器不能改变所传递的转矩大小，使得相应的变速机构需要增加挡位。此外，由于液力耦合器不能使发动机与传动系彻底分离，为解决换挡问题，在液力耦合器和机械变速器之间还须安装一个换挡用离合器，从而使得整个传动系的质量增大，纵向尺寸增加。当耦合器开始转动时，从泵轮中射出的自动变速器油流入静止涡轮形成环流，由于涡轮并不转动，从涡轮返回时，其方向与泵轮转动方向相反，阻碍泵轮的转动，如果允许此自动变速器油不断地以这种方向流动，会使泵轮受到一相反的外力，从而降低了传动效率图26。泵轮转速增高时，环流作用使涡轮的转矩增大，涡轮开始缓慢地转动，并逐渐加快，缩小了与泵轮的转速差，提高了传动效率。当涡轮的转速接近泵轮的转速时，工作油液循环速度减慢，涡轮的转速也随之下降。然而，涡轮的转速始终不会和泵轮的转速相等，其循环运动始终不会完全停止，这是因为工作油液使泵轮和涡轮产生耦合，并非借助机械方式。从泵轮流经涡轮的部分油液因摩擦和冲击损失而转换为热量，阻止涡轮的转速与泵轮的转速接近。涡轮的输出转矩与输入转矩的最高比为11，因此输出转矩始终不会超出输入转矩，即耦合器只能传递动力而不能增加转矩。22液力变矩器【本节目标】了解液力变矩器的结构及工作原理。【基本理论知识】最初的液力变矩器由泵轮、涡轮和导轮组成，称作三元件液力变矩器图27。图27三元件液力变矩器分解图现代汽车自动变速器中所用的液力变矩器都是综合式液力变矩器，它综合利用了液力耦合器和液力变矩器的优点，传递动力更加平顺可靠，同时大大提高了工作效率。综合式液力变矩器是在三元件液力变矩器的基础上增加了单向离合器和锁止离合器图28。221液力变矩器的结构液力变矩器由泵轮、涡轮、导轮、锁止离合器和变矩器壳组成图29。泵轮为主动件，与变矩器壳为同一构件，由若干较平直叶片组成，它由发动机曲轴驱动；从动件涡轮由若干曲面叶片组成，它与变速器输入轴连接；导轮由若干曲面叶片组成，介于泵轮和涡轮的液流之间，通过单向离合器内座圈花键与固定在变速器的壳体导管联接。叶片的内缘有导流环，促进油液的循环。泵轮的叶片数多于涡轮的叶片数，以防止传递动力时发生共振现象。1泵轮图210为拆去涡轮和导轮后的泵轮示意图。左侧薄盘是与飞轮相连的驱动盘，驱动盘外圈装有起动齿圈。驱动盘用螺栓与泵轮固定在一起，液力变矩器左侧凸起部与曲轴凹部相连接。发动机转动时，液力变矩器泵轮随曲轴转动，其内部油液由于离心力的作用由叶片向外侧射出，形成驱动力。若将液力变矩器比作离合器，则泵轮相当于主动盘。2涡轮涡轮图211是有很多叶片的圆盘，可以在液力变矩器内自由转动。涡轮轮毂部分的花键与变速器输入轴的花键相啮合，输出轴的顶端与液力变矩器内部轴套相配合，可以自由转动。涡轮相当于离合器中的从动盘。3导轮导轮是装在泵轮与涡轮之间带有叶片的小圆轮图212，导轮内装有单向离合器。单向离合器分为楔块式和滚柱式两种，图213A所示为楔块式单向离合器，图213B为滚柱式单向离合器，楔块或滚柱处在固定的内圈和转动的外圈之间。当从涡轮回流的油冲击导轮的凹面，导轮向泵轮旋转方向的相反方向转动时，滚柱或楔块锁止，导轮不动，产生反作用力矩而增矩。4锁止离合器在涡轮的背面加装一个液压控制的摩擦式离合器图214，采用升压或降压控制的办法使其接合。当汽车在正常路面上高速行驶时，锁止离合器接合，泵轮与涡轮连成一体，提高了传动效率，使得1，此时就是所说的“三相综合式变矩器变矩、耦合、锁止”。当汽车起步或在颠簸不平的路上行驶时，锁止离合器分离，泵轮与涡轮分开，一般车速在60KM/H以下时起自动变矩作用。222工作过程1单向离合器的工作过程1单向离合