汽车结构液力机械传动和机械式无极变速器学习教案

1、会计学1汽车汽车(qch)结构结构 液力机械传动和机械式无液力机械传动和机械式无极变速器极变速器第一页，共46页。2022-6-20第2页第一节 液力机械传动(j xi chun dn)第二节 机械式无级变速器一、液力耦合器一、液力耦合器 二、液力变矩器 第1页/共46页第二页，共46页。2022-6-20第3页第2页/共46页第三页，共46页。2022-6-20第4页 液力耦合器的传动过程是：泵轮接受发动机传来的机械能，传给工作液，使其提高动能，然后再由工作液将动能传给涡轮。 液力耦合器实现传动的必要条件是工作液在泵轮和涡轮之间有循环(xnhun)流动。 由于液力耦合器是用液体作为传动介质，

2、泵轮与涡轮之间允许有很大的转速差，因此装用液力耦合器，可以保证汽车平稳地起步和加速；能够衰减传动系中的扭转振动并防止传动系过载，从而延长传动系和发动机机件寿命；显著减少了需要换挡的次数，甚至在暂时停车时不脱开传动系也能维持(wich)发动机怠速运转。第3页/共46页第四页，共46页。2022-6-20第5页 由液力耦合器工作原理可知，液体在循环流动过程中，没有受到任何其他附加外力，故发动机作用于泵轮上的转矩与涡轮所接受并传给从动轴的转矩相等。亦即液力耦合器只起传递转矩的作用，而不起改变转矩大小的作用，故必须由变速机构与其配合使用。此外，由于液力耦合器不能使发动机与传动系彻底分离，故在采用移动齿

3、轮或接合套方法换挡的普通齿轮式变速器时，仅仅为了使换挡时将发动机与变速器彻底分离，以减小轮齿冲击，在液力耦合器与变速器之间还必须装一个离合器。在此情况下使用液力耦合器，虽然具有使汽车起步平稳，减少传动系中冲击载荷等优点，但未能完全免除操纵离合器的动作(dngzu)，还会使整个传动系的重量增大，纵向尺寸增加；此外，由于液力耦合器中存在液流损失，传动系效率比单用离合器时为低。目前，液力耦合器在汽车上的应用日益减少。第4页/共46页第五页，共46页。2022-6-20第6页（二）几种（二）几种(j zhn)典型的液力变矩器典型的液力变矩器（三）液力机械（三）液力机械(jxi)变矩器变矩器（四）液力机

4、械传动的液压自动操纵（四）液力机械传动的液压自动操纵(cozng)系统系统（一）液力变矩器的工作原理（一）液力变矩器的工作原理第5页/共46页第六页，共46页。2022-6-20第7页还有在循环圆中沿图16-4中箭头所示方向的循环流动，故能将转矩从泵轮传到涡轮上。n与耦合器不同的是：变矩器不仅能传递转矩，且能在泵轮转矩不变的情况下，随着(su zhe)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。变矩器之所以能起变矩作用，是由于结构上比耦合器多了导轮机构。第6页/共46页第七页，共46页。2022-6-20第8页下面(xi mian)用变矩器工作轮的展开图来说明变矩器的工作原理

5、。 将循环圆上的中间流线（此流线将流通道断面分割成面积相等的内外两部分）展开成一直线，各循环圆中间流线均在同平面上展开。 于是在展开图上，泵轮B,涡轮W和导轮D便形成三个环形平面，且工作轮的叶片角度也清楚(qng chu)地显示出来。第7页/共46页第八页，共46页。2022-6-20第9页 由图可见，冲向导轮叶片的液流的绝对速度将随着牵连速度的增加（即涡轮转速的增加）而逐渐(zhjin)向左倾斜，使导轮上所受转矩值逐渐(zhjin)减小。 第8页/共46页第九页，共46页。2022-6-20第10页 于是，变矩系数相应增大，使驱动轮获得较大的转矩，保证汽车能克服增大的阻力而继续行驶。所以(s

6、uy)，液力变矩器是一种能随汽车行驶阻力的不同而自动改变变矩系数的无机变速器。 此外，液力耦合器的保证汽车平稳起步，衰减传动系中的扭转振动，防止传动系超载等功能，液力变矩器也同样具备。 从变矩器特性中可以看出，变矩系数(xsh)K是随涡轮转速的改变而连续变化的。当汽车起步，上坡或遇到较大阻力时，如果发动机的转速和负荷不变，车速将降低，即涡轮转速降低。第9页/共46页第十页，共46页。2022-6-20第11页第10页/共46页第十一页，共46页。2022-6-20第12页2.5。第11页/共46页第十二页，共46页。2022-6-20第13页 变矩器自由轮机构的构造可用图16-10来说明。它由

7、外座圈2，内座圈1，滚柱5及不锈钢叠片(di pin)弹簧6组成。 当涡轮转速较低，与泵轮转速差较大时，从涡轮流出的液流冲击导轮叶片，力图使导轮3顺时针方向（虚线箭头所示）旋转。变矩器就转入耦合器的工作状况(zhungkung)。这种可以转入耦合器工况的变矩器称综合示液力变矩器。 采用综合式液力变矩器的目的，在于利用耦合器在高传动比时相对变矩器有较高效率的特点。 第12页/共46页第十三页，共46页。2022-6-20第14页 三元件综合式液力变矩器结构简单(jindn)，工作可靠，性能稳定，最高效率达92%。在转为耦合器工作时，高传动比区的效率可达96%。因此，它在高级轿车上应用极广，在大型

8、客车，自卸车及工程车辆上的应用也逐渐增多。 第13页/共46页第十四页，共46页。2022-6-20第15页到耦合器工况始点之间区段上效率显著降低。为避免这个缺点，可将导轮分割成两个(lin)，分别装在各自的自由轮上，从而形成四元件综合式液力变矩器。n四元件综合式液力变矩器的示意图。第14页/共46页第十五页，共46页。2022-6-20第16页四元件(yunjin)综合式液力变矩器的特性是两个变矩器的特性和一个耦合器特性的综合。 第15页/共46页第十六页，共46页。2022-6-20第17页在正常行驶时的燃油经济性较差。为提高变矩器在高传动比工况下的效率，可采用带锁止离合器的液力变矩器。第

9、16页/共46页第十七页，共46页。2022-6-20第18页4.器，换挡离合器和全同步器，换挡离合器和全同步变速器组成的液力机械变变速器组成的液力机械变速器速器5.双流液力机械传动双流液力机械传动第17页/共46页第十八页，共46页。2022-6-20第19页 为了(wi le)了解行星齿轮变速器工作原理，下面先分析单排行星齿轮机构的运动规律。 第18页/共46页第十九页，共46页。2022-6-20第20页速器，它由一个四元件综合式液力变矩器和可自动换挡的两挡行星齿轮变速器组成第19页/共46页第二十页，共46页。2022-6-20第21页第20页/共46页第二十一页，共46页。2022-

10、6-20第22页 图16-17为其变速传动部分示意图。其中，行星齿轮变速器由前后两排行星齿轮机构组成。用离合器和制动器可改变(gibin)行星齿轮机构中各元件的相对运动关系，以实现不同挡位的传动。 第21页/共46页第二十二页，共46页。2022-6-20第23页 红旗CA7560型轿车的双排行星齿轮(chln)变速器，共有一个倒挡和两个前进挡，低速挡和高速挡直接挡。各挡传动路线如图 红旗牌轿车变矩器的变矩系数为1-2.45。当行星齿轮变速器在低速(d s)挡工作时，总传动比可在1.72-4.2范围内连续变化；在直接挡工作时，总传动比的连续变化范围为1-2.45；倒挡工作时，总传动比变化范围为

11、2.39-5.85。第22页/共46页第二十三页，共46页。2022-6-20第24页 行星齿轮变速器可以由驾驶员强制操纵，也可以做成自动操纵的。自动操纵系统通常(tngchng)采用液压式。 为了使变矩器内的油液在最有利的温度范围内（80C左右）工作，变矩器内一部分高温油流到置于发动机散热器下储水箱内的专用管式冷却器中进行冷却。冷却后的油液又经过细滤器并由后盖流入变速器，作为润滑油，然后回到变速器的油底壳。由于冷却器位于发动机散热器下储水箱之中，所以油液不仅得到必要的冷却，而且在发动机起动后的预热过程中也能得到预热，使其粘度减小，以提高变矩器的效率。 目前，国外高级轿车上普遍应用的式三元件液

12、力变矩器与固定轴线式齿轮变速器组成的液力机械变速器，以使汽车具有较高的动力性和经济性。第23页/共46页第二十四页，共46页。2022-6-20第25页第24页/共46页第二十五页，共46页。2022-6-20第26页（4-6挡）组成的液力机械变速器。n所谓WSK(德文缩写)系统，是由锁止离合器，变矩器，滑行自由轮机构和换挡离合器组成的“变矩器-换挡离合器系统”。第25页/共46页第二十六页，共46页。2022-6-20第27页有并联部分的液力机械传动(j xi chun dn)即称为双流液力机械传动(j xi chun dn)或液力机械分流传动。其中，并联部分可称为液力机械变矩器。n汽车上采

13、用的双流液力机械传动(j xi chun dn)可分为外分流式，内分流式和复合分流式。第26页/共46页第二十七页，共46页。2022-6-20第28页外分流(fn li)式液力机械传动的一种形式。 内分流式液力机械传动与外分流式的区别在于，功率(gngl)分流是在液力传动内部实现的。 复合(fh)分流式是外分流式与内分流式的综合。 第27页/共46页第二十八页，共46页。2022-6-20第29页安全行驶，并使换挡过程中的速度变化平顺，从而提高了汽车的加速性和舒适性。因此，虽然自动操纵系统结构复杂，工艺要求高，但在高级轿车上仍得到普遍应用。第28页/共46页第二十九页，共46页。2022-6

14、-20第30页自动操纵系统包括动力源，执行机构自动操纵系统包括动力源，执行机构(jgu)(jgu)和控制机构和控制机构(jgu)(jgu)三部分三部分 第29页/共46页第三十页，共46页。2022-6-20第31页动力源是装在变矩器1与前阀体之间（参看图16-16），由变矩器泵轮驱动的内啮合齿轮式液压泵7。它除了向控制机构，执行机构供应压力油以实现换挡外，还向液力变矩器供应工作油液，向行星齿轮变速器供应润滑油。 执行机构包括直接挡离合器18，低挡制动器19和倒挡制动器20。 控制机构由主油路系统，换挡信号系统，换挡阀系统，缓冲安全系统和滤清冷却系统组成。其作用是按照来自驾驶员和各传感器发出的

15、控制信号，将液压泵输出压力加以精确调节，并输入执行机构。此外，还能保证换挡过程的正常(zhngchng)进行和改善换挡过程的平顺性。第30页/共46页第三十一页，共46页。2022-6-20第32页第31页/共46页第三十二页，共46页。2022-6-20第33页作轮可动部分的轴向移动是根据(gnj)汽车的行驶工况，通过控制系统进行连续的调节而实现的无级变速传动。第32页/共46页第三十三页，共46页。2022-6-20第34页第33页/共46页第三十四页，共46页。2022-6-20第35页第34页/共46页第三十五页，共46页。2022-6-20第36页第35页/共46页第三十六页，共46

16、页。2022-6-20第37页液压泵液压泵v液压泵为系统控制的液压源，其类型(lixng)由齿轮泵和叶片泵两种。第36页/共46页第三十七页，共46页。2022-6-20第38页第37页/共46页第三十八页，共46页。2022-6-20第39页第38页/共46页第三十九页，共46页。2022-6-20第40页图16-29所示的CVT与液力耦合器组成的无级传动示意图，动力由发动机传给液力耦合器泵轮和涡轮，然后传给无级传动CVT，这样(zhyng)可改善起步性能。 第39页/共46页第四十页，共46页。2022-6-20第41页第40页/共46页第四十一页，共46页。2022-6-20第42页液力无级变速后转为