汽车液压与气压传动课件：液压泵的认识

汽车液压与气压传动

活塞连杆组故障诊断与修复液压泵的认识

任务1

活塞连杆组故障诊断与修复液压泵的工作原理与分类知识目标

1.正确叙述液压泵的工作原理及特点。2.正确描述液压泵的主要性能特点和参数。3.正确描述液压泵的功率与效率。4.正确叙述液压泵的分类及其图形符号识别。能力目标

1.会描述液压泵的工作原理及特点。2.会描述液压泵的主要性能参数及特点。3.会分析液压泵的功率、效率及其影响因素。4.会根据实际情况选用液压泵。素养目标

1.具备能应用网络查询液压泵主要性能参数的素养。2.具备能根据实际情况选用液压泵的素养。知识链接

1.1.1液压泵的工作原理液压泵是依靠密封容积变化的原理来进行工作的，故一般称为容积式液压泵。图2-1是柴油机单柱塞液压泵的工作原理示意图，图中柱塞5装在缸体4中形成一个密封容腔7（容积为a），柱塞在弹簧3的作用下始终压紧在偏心轮6上。原动机驱动偏心轮6旋转使柱塞5作往复运动，使a的大小发生周期性的交替变化。当a由小变大时就形成部分真空，使油箱中油液在大气压作用下，经吸油管顶开止回阀1进入密封容腔7而实现吸油；反之，当a由大变小时，密封容腔7中吸满的油液将顶开止回阀2流入系统而实现压油。这样液压泵就将原动机输入的机械能转换成液体的压力能，原动机驱动偏心轮不断旋转，液压泵就不断地吸油和压油。1.1液压泵的工作原理与特点知识链接

1.1.1液压泵的工作原理

1.1液压泵的工作原理与特点图2-1单柱塞式液压泵工作原理示意图1、2-止回阀；3-柱塞弹簧；4-柱塞缸体（套）；5-柱塞；6-驱动偏心轮；7-密封容腔知识链接

1.1.2液压泵的特点（1）具有周期性变化的密封容腔，当其容积由小变大时吸油，由大变小时压油。（2）具有配流装置。它保证密封容腔的容积由小变大时只与吸油管接通；密封容腔的容积由大变小时只与压油管相通。1.1液压泵的工作原理与特点知识链接

1.2.1液压泵的压力（1）工作压力：液压泵工作时实际输出的压力，取决于负载。（2）额定压力：在正常工作条件下，按试验标准规定连续运转的最高压力，超过此值即为过载，它取决于泵的结构强度和密封条件。（3）最高压力：液压泵在短暂运行时间内所允许的最高压力。（4）压力等级：液压泵的常用的压力分级标准见表2-1。（5）流量分级（L/min）：4、6、10、16、25、40、63、100、250。1.2液压泵的主要性能特点和参数知识链接

1.2.2液压泵的排量与流量（1）排量（VP）：在无泄漏的情况下，泵的主轴每转一转排出液体的体积。排量与泵的密封腔的大小有关。单位为mL/r。（2）泵的理论流量（qpt）：在无泄漏的情况下，单位时间内输出液体的体积。当泵的转速为np时，它等于排量VP与转速np的乘积，即（3）泵的额定流量：在正常工作条件下，按试验规定必须保证的流量，铭牌上标定的流量就是泵的额定流量。（4）泵的实际流量qp：泵的实际流量等于理论流量减去流量损失（即泄漏量）Δq，即1.2液压泵的主要性能特点和参数知识链接

1.3.1液压泵的容积效率由于存在泄漏，泵输出的实际流量小于理论流量，实际流量与理论流量的比值称为容积效率ηpV，即在一定范围内，泵的泄漏量随泵的工作压力的增高而线性增大，所以泵的容积效率随着泵的工作压力升高而降低。1.3液压泵的功率与效率知识链接

1.3.2液压泵功率与机械效率泵是将机械能转换成液压能的能量转换装置。在理想情况下，机械能全部转变为液压能，则输入功率等于输出功率，即理论功率为将式（2-1）代入式（2-4）得式中：Pt——理论功率；Tt——液压泵的理论转矩；w——液压泵的角速度；

p——液压泵的输出压力。实际上，由于泵内有各种机械和液压摩擦损失，泵的理论转矩Tt小于输入的实际转矩T，两者的比值称为泵的机械效率，即式中：ΔT——液压泵的转矩损失。1.3液压泵的功率与效率知识链接

1.3.3液压泵的总效率液压泵的总效率等于泵的输出功率与输入功率之比，即将上述有关式代入式（2-7），化简得1.3液压泵的功率与效率知识链接

1.4.1液压泵的分类液压泵按其在单位时间内所输出的油液的体积是否可调节可分为定量泵和变量泵两类；按结构形式可分为齿轮式、叶片式和柱塞式三类。液压泵的类型如图2-2所示。（1）定量泵：齿轮泵、叶片泵、轴向柱塞泵、径向柱塞泵、螺杆泵。（2）变量泵：叶片泵、轴向柱塞泵、径向柱塞泵。1.4液压泵的分类及图形符号图2-2液压泵的类型知识链接

1.4.2液压泵的图形符号液压泵的图形符号如图2-3所示。1.4液压泵的分类及图形符号图2-3液压泵的图形符号知识链接

1.4.2液压泵的图形符号选用液压泵时，应综合考虑主机工况、功率大小、系统要求、元件技术性能及可靠性等因素来合理选择液压泵的规格和结构形式。齿轮泵结构简单、体积小、价格便宜、工作可靠、维修方便，可以适应多尘、高温和剧烈冲击的恶劣使用条件。运输车辆和工程机械由于工作环境差，加上工作空间的限制，因而在低压系统中，多选用双联或三联齿轮泵。齿轮泵的主要缺点是寿命短、流量较小、不能变量。叶片泵的输油量均匀，压力脉动较小，容积效率较高。但叶片泵的结构比较复杂，对油液污染比较敏感。目前仅在起重运输车辆、工程机械的液压系统中选用中高压叶片泵。1.5液压泵的选用原则

任务2

活塞连杆组故障诊断与修复外啮合齿轮泵的识别知识目标

1.正确叙述外啮合齿轮泵工作原理及典型结构。2.正确描述外啮合齿轮泵的排量和流量影响因素。3.正确描述外啮合齿轮泵的泄漏途径及解决措施。4.正确叙述外啮合齿轮泵的困油现象及解决措施。能力目标

1.会描述外啮合齿轮泵工作原理及典型结构。2.会分析外啮合齿轮泵的排量和流量影响因素。3.会分析外啮合齿轮泵的泄漏途径及解决措施。4.会分析外啮合齿轮泵的困油现象及解决措施。素养目标

1.根据已有基础知识，具备能分析和选用外啮合齿轮泵的素养。2.通过查询网络等途径，具备能分析外啮合齿轮泵存在问题及改善措施的素养。知识链接

2.1.1典型结构齿轮泵的典型结构如图2-4所示，由壳体、前端盖、传动轴、轴承套、后端盖、主动齿轮、从动齿轮和密封圈等组成。2.1典型结构及工作原理图2-4外啮合齿轮泵的结构示意图1-壳体；2-前端盖；3-传动轴；4、5-轴承套；6-后端盖；7-主动齿轮；8-从动齿轮；9-密封圈知识链接

2.1.2工作原理外啮合齿轮泵常用于发动机润滑系统和电控转向油泵。外啮合齿轮泵的工作原理如图2-5所示，齿轮泵的泵体内装有一对互相啮合的齿轮，在齿轮两侧端面都有端盖，由于齿轮齿顶与泵体内孔表面间隙很小，齿轮齿侧面与端盖间隙也很小，因而在泵体、端盖和齿轮各齿之间形成了密封工作腔。当泵的主动齿轮按图示箭头方向旋转时，齿轮泵下侧（吸油腔）齿轮脱开啮合，齿轮的轮齿退出齿间，使密封容积增大，形成局部真空，油箱中的油液在外界大气压的作用下，经吸油管路、吸油腔进入齿间。随着齿轮的旋转，齿间的油液被带到上侧，进入压油腔。这时轮齿进入啮合，使密封容积逐渐减小，齿轮间的油液被挤出，形成了齿轮泵的压油过程。齿轮啮合时的接触线把吸油腔和压油腔分开，起配油作用。当齿轮泵的主动齿轮由驱动轴带动不断旋转时，轮齿脱开啮合的一侧，由于密闭容积变大则不断从油箱中吸油，轮齿进入啮合的一侧，由于密闭容积减小则不断地排油，这就是齿轮泵的工作原理。2.1典型结构及工作原理知识链接

外啮合齿轮泵排量的计算可依据啮合原理进行。一般可近似地计算为式中：z——齿数；m——模数；b——齿宽。外啮合齿轮泵的实际流量为式（2-10）所表示的qp是齿轮泵的平均流量。实际上，由于齿轮啮合过程中排油腔的容积变化率是不均匀的，因此齿轮泵的瞬时流量是脉动的，脉动的程度可用脉动率来表示，即式中：qpmax——最大瞬时流量；

qpmin——最小瞬时流量。2.2排量与流量知识链接

2.3.1容积效率与泄漏途径外啮合齿轮泵高压腔（排油腔）的压力油向低压腔（吸油腔）泄漏有三条路径：一是通过齿轮啮合处的间隙；二是泵体内表面与齿顶圆间的径向间隙；三是通过齿轮两端面与两侧端盖间的端面轴向间隙。三条路径中，端面轴向间隙的泄漏量最大，占总泄漏量的70％～80％，因此，普通齿轮泵的容积效率较低，输出压力也不容易提高。要提高齿轮泵的压力，首要的问题是减小端面轴向间隙。2.3容积效率与泄漏知识链接

2.3.2提高外啮合齿轮泵压力的措施要提高齿轮泵的压力，必须减小端面泄漏，一般采用齿轮端面间隙自动补偿的办法。图2-6所示为端面间隙的补偿原理。利用特制的通道把泵内排油腔的压力油引到轴套外侧，作用在一定形状和大小的面积上，产生液压作用力，使轴套压向齿轮端面。这个力必须大于齿轮端面作用在轴套内侧的作用力，才能保证在各种压力下，轴套始终自动贴紧齿轮端面，减小泵内通过端面的泄漏，达到提高压力的目的。2.3容积效率与泄漏图2-6外啮合齿轮泵端面间隙补偿原理1、2-轴套知识链接

2.4.1困油现象产生原因齿轮泵要平稳而连续地工作，齿轮啮合的重合度系数必须大于1，于是总有两对轮齿同时啮合，并有一部分油液被围困在两对轮齿所形成的封闭容积之间，如图2-7所示。这个封闭的容积随着齿轮的转动在不断地发生变化。封闭容积由大变小时，被封闭的油液受挤压并从缝隙中挤出而产生很高的压力，油液发热，并使轴承受到额外负载；而封闭容积由小变大，又会造成局部真空，使溶解在油中的气体分离出来，产生空穴现象。这些都将使泵产生强烈的振动和噪声，这就是齿轮泵的困油现象。2.4困油现象知识链接

2.4.2解决困油现象措施消除困油现象的方法，通常是在两侧盖板上开卸荷槽，如图2-7d）虚线所示，使封闭容积减小时与排油腔相通，容积增大时与吸油腔相通。2.4困油现象图2-7齿轮泵困油现象示意图知识链接

外啮合齿轮泵的特点如下：（1）齿轮泵的平均流量与齿数成正比，而与模数的平方成比例。（2）齿轮泵的流量与齿宽成正比，但齿宽的增大受齿轮所受液压径向力增加的限制，一般取齿宽b＝（6～10）m，高压时取小值。（3）提高转速可以提高泵的流量，但受泵吸入性能的限制，齿轮泵的转速一般在1000～1500r/min。（4）在容积式液压泵中，齿轮泵的流量脉动最大。2.5外啮合齿轮泵的特点

任务3

活塞连杆组故障诊断与修复内啮合齿轮泵的识别与齿轮泵的故障诊断知识目标

1.正确叙述内啮合齿轮泵的工作原理。2.正确描述内啮合齿轮泵的工作特点。3.识别齿轮泵常见故障及采取正确的诊断与排除方法。能力目标

1.会描述内啮合齿轮泵的工作原理。2.会描述内啮合齿轮泵的工作特点。3.会分析齿轮泵常见故障及其诊断与排除方法。素养目标

1.具备通过比较区分内啮合与外啮合工作原理及特点的素养。2.具备分析齿轮泵常见故障及其诊断并确定排除方法的素养。知识链接

内啮合齿轮泵常用于发动机或自动变速器润滑油泵。内啮合齿轮泵有渐开线齿轮泵（图2-8）和摆线齿轮泵（摆线转子泵，图2-9）两种。它们的工作原理和主要特点与外啮合齿轮泵完全相同。在渐开线形的内啮合齿轮泵中，小齿轮和内齿轮之间要装一块隔板（月牙板），以便把吸油腔和压油腔隔开，如图2-8所示。在摆线齿形的内啮合齿轮泵中，小齿轮和内齿轮只相差一个齿，因而不需设置隔板，如图2-9所示。内啮合齿轮泵中的小齿轮是主动轮。3.1内啮合齿轮泵的工作原理图2-8渐开线形内啮合齿轮泵工作原理1-内转子（小齿轮）；2-外转子（内齿轮）；3-月牙板；a-吸油腔；b-压油腔齿知识链接

内啮合齿轮泵结构紧凑、尺寸小、质量轻；由于齿轮转向相同，故相对滑动速度小、磨损小、使用寿命长；流量脉动远比外啮合齿轮泵小，因而压力脉动和噪声都较小；内啮合齿轮泵容许使用高转速（高转速下的离心力能使油液更好地充入密封工作腔），可获得较大的容积效率。摆线内啮合齿轮泵结构更简单，而且由于啮合的重叠系数大，传动平稳，吸油条件更为良好。内啮合齿轮泵的缺点是齿形复杂，加工精度要求高，需要专门的制造设备，造价较高。汽车自动变速器上采用的液压泵大部分是内啮合齿轮泵。摆线转子泵的额定压力一般为2.5MPa、4MPa。这种泵作为补油泵和润滑泵使用，广泛应用于大、中型车辆的液压转向系统中。3.1内啮合齿轮泵的工作原理知识链接

齿轮泵最常见的故障是泵体与齿轮的磨损、泵体的裂纹和机械损伤。出现以上的情况一般必须大修更换零件。在车辆行驶过程中，齿轮泵最常见的故障为噪声严重及压力波动、输油量不足、油泵运转不正常或有咬死现象，见表2-2。3.3知识拓展—齿轮泵故障诊断与排除知识链接

3.3知识拓展—齿轮泵故障诊断与排除

任务4

活塞连杆组故障诊断与修复叶片泵的识别与故障诊断知识目标

1.正确叙述单作用叶片泵的工作原理。2.正确叙述双作用叶片泵的工作原理及结构特点。3.识别叶片泵常见故障及采取正确的诊断与排除方法。能力目标

1.会描述单作用叶片泵的工作原理。2.会描述双作用叶片泵的工作原理及结构特点。3.会分析叶片泵常见故障及其诊断与排除方法。素养目标

1.具备通过比较区分单作用与双作用叶片泵的工作原理及特点的素养。2.具备分析叶片泵常见故障及其诊断并确定排除方法的素养。知识链接

叶片泵常用于转向系统供油泵。叶片泵按其每个工作腔在泵每转一周时吸油、排油的次数，分为单作用和双作用两类，单作用叶片泵常用做变量泵，双作用叶片泵只能用做定量泵。叶片泵具有结构紧凑、运动平稳、噪声小、输油均匀以及寿命长等优点，广泛应用于中、低压液压系统中，其工作压力为6～21MPa。知识链接

图2-10所示为单作用叶片泵的工作原理。泵由转子2、定子3、叶片4、配油盘和端盖（图中未示）等零件所组成。定子的内表面是圆柱形孔，转子和定子偏心安装。叶片在转子的槽内可灵活滑动，在转子转动时的离心力以及通入叶片根部压力油的作用下，叶片顶部贴紧在定子内表面上，于是两相邻叶片、配油盘、定子和转子间便形成了一个个密封的工作腔。当转子按图示方向旋转时，图2-10左侧的叶片向外伸出，密封工作腔容积逐渐增大而产生真空，于是通过进油口1和配油盘上的窗口将油吸入。在图2-10的右侧，叶片往里缩进，密封腔的容积逐渐缩小，密封腔中的油液经配油盘另一窗口和出油口5被排出而输送到系统中去。这种泵在转子转一转过程中，吸油、排油各一次，故称单作用泵；转子上受有止回的液压不平衡作用力，故又称非平衡式泵，其轴承负载较大。改变定子和转子之间的偏心量e，便可改变泵的排量，故这种泵都是变量泵。4.1单作用叶片泵知识链接

4.1单作用叶片泵图2-10单作用叶片泵工作原理示意图1-进油口；2-转子；3-定子；4-叶片；5-出油口知识链接

4.2.1结构图2-11所示为双作用叶片泵的结构图，主要零件包括传动轴9、转子13、定子5、左配流盘2、右配流盘6、叶片4和前壳体3、后壳体7等。4.2双作用叶片泵图2-11双作用叶片泵结构示意图1、11-轴承；2-左配流盘；3-前壳体；4-叶片；5-定子；6-右配流盘；7-后壳体；8-端盖；9-传动轴；10-防尘圈；12-螺钉；13-转子知识链接

4.2.2工作原理图2-12所示为双作用叶片泵的工作原理。它的工作原理和单作用叶片泵相似，不同之处仅在于定子内表面是由两段长半径圆弧、两段短半径圆弧和四段过渡曲线八个部分组成，且定子和转子是同心的。在图示转子逆时针方向旋转的情况下，密封工作腔的容积在上腔和下腔处逐渐增大，为吸油区；在左腔和右腔处逐渐减小，为排油区；吸油区和排油区之间有一段封油区把它们隔开。这种泵的转子每转一转，每个密封工作腔完成吸油和排油动作各两次，所以称为双作用叶片泵。泵的两个吸油区和两个排油区是径向对称的，作用在转子上的液压力径向平衡，所以又称平衡式叶片泵。双作用叶片泵通常是定量泵。4.2双作用叶片泵知识链接

叶片泵常见故障诊断与排除见表2-3。4.3知识拓展—叶片泵常见故障诊断与排除

任务5

活塞连杆组故障诊断与修复柱塞泵的识别与故障诊断知识目标

1.正确识别径向柱塞泵。2.正确识别轴向柱塞泵。3.识别柱塞泵常见故障及采取正确的诊断与排除方法。4.会叙述柱塞泵的特点及其应用。能力目标

1.会识别径向柱塞泵。2.会识别轴向柱塞泵。3.会分析柱塞泵常见故障及其诊断与排除方法。素养目标

1.具备通过比较区分径向柱塞泵及轴向柱塞泵结构特点的素养。2.具备分析柱塞泵常见故障及其诊断并确定排除方法的素养。知识链接

柱塞泵常用于电控柴油机供油泵。柱塞泵分为径向柱塞泵（柱塞的中心线和转子的中心线是垂直的）和轴向柱塞泵（柱塞的中心线和转子的中心线是平行的）两类。轴向柱塞泵又分为斜盘式（直轴式）和斜轴式两种，其中直轴式应用较广。知识链接

5.1.1工作原理图2-13所示为配流轴式径向柱塞泵。在转子2上径向均匀排列着柱塞孔，孔中装有柱塞1，柱塞可在柱塞孔中自由滑动。衬套3固定在转子孔内并随转子一起旋转。配流轴5固定不动，其中心与定子中心有偏心量e，移动定子可改变偏心量e。当转子顺时针方向转动时，柱塞在离心力或在低压油的作用下压紧在定子4的内壁上，当柱塞转到上半周时柱塞向外伸出，径向孔内的密闭工作容积不断增大，产生局部真空，油箱中的油液经配油轴上的a孔进入b腔；当柱塞转到下半周时，定子表面将柱塞往里推，密闭工作容积不断减小，将c腔的油从配流轴上的d孔向外压出。转子每转一周，柱塞在每个径向孔内吸、压油各一次。5.1径向柱塞泵的识别知识链接

5.1.1工作原理

5.1径向柱塞泵的识别图2-13配流轴式径向柱塞泵1-柱塞；2-转子；3-衬套；4-定子；5-配流轴知识链接

5.1.2结构特点（1）配流轴上的吸、压油窗口由中间隔墙分开，同时对应的方向开有平衡油槽，使作用在配流轴上的液压径向力实现了平衡，既减少了滑动表面的磨损，又减小了间隙泄漏，提高了容积效率。（2）改变定子与转子的偏心量e，可改变泵的排量；改变偏心量e的方向（即使偏心量e由正值转为负值）时，泵的吸、压油方向改变。因此径向柱塞泵可做成止回或双向变量泵。5.1径向柱塞泵的识别知识链接

5.2.1斜盘式轴向柱塞泵斜盘式轴向柱塞泵又称直轴式轴向柱塞泵，该液压泵的柱塞中心线平行于缸体的轴线。如图2-14所示，缸体上均匀分布着几个轴向排列的柱塞孔，柱塞可在孔内沿轴向滑动，斜盘的中心线与缸体中心线斜交成一个β角，以产生往复运动。斜盘和配油盘固定不动。柱塞可在低压油或弹簧作用下压紧在斜盘上。在配油盘上有两个腰形窗口，它们之间由过渡区隔开，过渡区宽度等于或稍大于缸体底部窗口宽度，以防止吸油区和压油区连通。5.2轴向柱塞泵的识别知识链接

5.2.1斜盘式轴向柱塞泵

5.2轴向柱塞泵的识别图2-14斜盘式轴向柱塞泵结构1-斜盘；2-柱塞；3-缸体；4-传动轴；5-配流盘；6-轴销；7-柱塞；8-螺钉；9-丝杆；10-手轮；a-吸油窗口；b-压油窗口知识链接

5.2.1斜盘式轴向柱塞泵当传动轴以图2-14所示方向带动缸体转动时，位于左半圆的柱塞在低压油的作用下逐渐向外伸出，使缸体孔内密闭工作腔容积不断增大，产生局部真空，将油液从配油盘配油窗口a吸入；位于右半圆的柱塞被斜盘推着逐渐向里缩入，使密闭工作腔容积不断减小，将油液经配油盘配油窗口b压出。缸体旋转一周，每个柱塞往复运动一次，完成一次吸油和压油动作。改变斜盘的倾角β可以改变泵的排量。斜盘式轴向柱塞泵的变量方式可以有多种，图2-14所示为手动变量泵。当旋转手轮10带动丝杠9旋转时，因导向平键的作用，变量泵柱塞7将上下移动并通过轴销6使斜盘绕其回转中心摆动，改变倾角大小。5.2轴向柱塞泵的识别知识链接

5.2.2斜轴式轴向柱塞泵图2-15所示为斜轴式轴向柱塞泵，当传动轴5随电动机一起转动时，连杆4推动柱塞2在缸体3中作往复运动，同时连杆的侧面带动柱塞连同缸体一起旋转。通过固定不动的配流盘1的吸油窗口、压油窗口进行吸油、压油。与斜盘式轴向柱塞泵类似，可通过改变缸体的倾斜角度γ来改变泵的排量；通过改变缸体的倾斜方向来构成双向变量轴向柱塞泵。5.2轴向柱塞泵的识别图2-15斜轴式轴向柱塞泵1-配流盘；2-柱塞；3-缸体；4-连杆；5-传动轴；a-吸油窗口；b-压油窗口知识链接

柱塞泵具有结构紧凑、加工方便、单位功率体积小、容积效率高、工作压力高、易实现变量等优点，故可在高压系统中使用；其缺点是结构复杂、造价高、对油液的污染敏感、使用和维修要求严格。这类泵在起重运输车辆、工程机械的液压系统中应用广泛，汽车上常使用柱塞泵作为高压泵，如电控柴油机供油泵等。5.3柱塞泵的特点及应用知识链接

柱塞泵故障诊断与排除见表2-4。5.4知识拓展—柱塞泵故障诊断与排除

任务6

活塞连杆组故障诊断与修复液力变矩器的识别（自动变速器动力源）知识目标

1.正确叙述液力变矩器的安装位置及其功用。2.正确描述液力变矩器的结构组成及其工作原理。3.识别止回离合器及锁止离合器的结构组成及原理。4.会对液力变矩器系统进行故障诊断与排除。能力目标

1.会描述液力变矩器的安装位置及功用。2.会识别液力变矩器的结构及原理。3.会分析液力变矩器常见故障及其诊断与排除方法。素养目标

1.具备通过查询网络或资料等途径详细描述液力变矩器工作过程的素养。2.具备分析液力变矩器常见故障及其诊断并确定排除方法的素养。知识链接

6.1.1液力变矩器的安装位置液力变矩器位于发动机和机械变速器之间，如图2-16所示。6.1液力变矩器的认识图2-16液力变矩器的安装位置1-液力变矩器知识链接

6.1.2功用液力变矩器以自动变速器油（ATF）为工作介质，主要有以下功用：（1）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。（2）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。（3）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。（4）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。同时由于采用ATF传递动力，液力变矩器的动力传递柔和，且能防止传动系统过载。6.1液力变矩器的认识知识链接

6.2.1结构组成液力变矩器通常由泵轮、涡轮和导轮三个元件组成，称为三元件液力变矩器。也有的采用两个导轮，则称为四元件液力变矩器。图2-17所示为三元件液力变矩器。6.2液力变矩器的结构组成与工作原理图2-17液力变矩器的结构及工作原理示意图1-变矩器壳体；2-锁止离合器；3、6-涡轮；4、8-导轮；5、7-泵轮；9-离合器端面；10-锁止活塞；11-输入轴；12-扭转减振器；13-锁止控制阀；14-速度切断阀知识链接

6.2.2动力传递路线液力变矩器工作时，壳体内充满ATF，发动机带动壳体旋转，壳体带动泵轮旋转，泵轮的叶片将ATF带动起来，并冲击到涡轮的叶片；如果作用在涡轮叶片上冲击力大于作用在涡轮上的阻力，涡轮将开始转动，并使机械变速器的输入轴一起转动。由涡轮叶片流出的ATF经过导轮后再流回到泵轮，ATF的流动方向如图2-18所示。即液力变矩器的动力传递路线由泵轮→涡轮→导轮→泵轮，依次反复循环。具体地说，ATF的循环流动是两种运动的合运动。当液力变矩器工作，泵轮旋转时，泵轮叶片带动ATF也旋转起来，形成绕着泵轮轴线作圆周运动；同时，随着涡轮的旋转，ATF也绕着涡轮轴线作圆周运动。旋转起来的ATF在离心力的作用下，从内缘流向外缘。当泵轮转速大于涡轮转速时，泵轮叶片外缘的液压大于涡轮外缘的液压。因此，ATF在作圆周运动的同时，在上述压差的作用下由泵轮流向涡轮，再流向导轮，最后返回泵轮，形成在液力变矩器环形腔内的循环运动。6.2液力变矩器的结构组成与工作原理知识链接

6.2.2动力传递路线

6.2液力变矩器的结构组成与工作原理图2-18液力变矩器动力传递路线示意图1、7-涡轮；2、6-导轮；3、8-泵轮；4-止回离合器；5-变速器输入轴知识链接

6.2.3工作原理来自涡轮的液流冲击导轮叶片正面的入射角不断变化，造成从导轮叶片正面折射出去的液流角度也随之不断变化。来自涡轮的液流冲击导轮叶片的正面，导轮止回锁止，导轮通过液流反作用于涡轮，从而实现：涡轮扭矩=泵轮液流冲击涡轮的扭矩+导轮反作用扭矩。液力变矩器增矩有以下特点：（1）泵轮相对涡轮转速越快则增矩就越大；汽车刚起步时增矩最大。（2）随着泵轮和涡轮速差的减小，增矩逐渐减小。（3）当泵轮与涡轮速差为零时，变矩器成耦合器，增矩为零。6.2液力变矩器的结构组成与工作原理知识链接

6.3.1导轮导轮与止回离合器组装在一起，其结构如图2-19所示。导轮的作用是改变回流ATF的流向，ATF冲击泵轮的叶片背面，促使涡轮旋转。因为作用在涡轮上的转矩由发动机的输入转矩和回流的转矩两部分组成，涡轮上的输出转矩大于发动机转矩，所以泵轮与涡轮的转速差越大，回流冲力也越大，转矩增加越多，有利于车辆起步工况。而随转速差的缩小，回流冲力也降低，转矩相应减少，有利于车辆高速行驶时节省油耗。6.3部件的结构与工作原理图2-19导轮与止回离合器的结构示意图1-导轮；2-止回离合器外圈；3-止回离合器滚柱；4-止回离合器内圈；5-变速器输入轴知识链接

6.3.2止回离合器止回离合器又称自由轮机构、超越离合器，其功用是实现导轮的止回锁止，即从发动机前端看，导轮只能顺时针转动而不能逆时针转动，使得液力变矩器在高速区实现耦合传动。常见的止回离合器有楔块式和滚柱式两种结构形式。楔块式止回离合器如图2-20a）所示，由内座圈、外座圈、楔块（滚柱）、保持架等组成。导轮与外座圈连为一体，内座圈与固定套管刚性连接，不能转动。当导轮带动外座圈逆时针转动时，外座圈带动楔块逆时针转动，楔块的长径与内、外座圈接触，由于长径长度大于内、外座圈之间的距离，所以外座圈被卡住而不能转动。当导轮带动外座圈顺时针转动时，外座圈带动楔块顺时针转动，楔块的短径与内、外座圈接触，短径长度小于内、外座圈之间的距离，所以外座圈可以自由转动。6.3部件的结构与工作原理知识链接

6.3.2止回离合器滚柱式止回离合器由内座圈、外座圈、滚柱、叠片弹簧等组成，如图2-20b）所示。当导轮带动外座圈顺时针转动时，滚柱进入楔形槽的宽处，内、外座圈不能被滚柱楔紧，外座圈和导轮可以顺时针自由转动。当导轮带动外座圈逆时针转动时，滚柱进入楔形槽的窄处，内、外座圈被滚柱楔紧，外座圈和导轮固定不动。6.3部件的结构与工作原理图2-20止回离合器的工作原理示意图1、6-内座圈；2-楔块；3