汽车电控系统诊断与调试教案-2.液力变矩器的结构及原理

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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
液力变矩器的结构与工作 原理
液力变矩器是一种机械传动装置,主要用于汽车、船舶和工程机械等领域。 它能使发动机的转速稳定在一个合适的范围内,具有防止过载、减少磨损和 提高起步加速度等作用。
定义和作用
作用
液力变矩器是一个重要的启 动装置。通过变换扭矩比, 它可以在驱动轮与负载之间 提供平滑的动力传递。
2 建筑机械
3 农业机械
液力变矩器在建筑机械中 也非常常见。例如,装载 机、挖掘机等设备,使用 液力变矩器可以有效地提 高操作效率和工作稳定性。
农业机械中,液力变矩器 主要用于拖拉机和收割机 等设备中。容易掌握和使 用,而且使用寿命较长。
液力变矩器的常见故障与维修方法
故障
常见故障包括液压系统漏油、齿轮和轴承损坏、控制阀故障等。这些故障要及时维修,否则 会影响装置的性能。
维修方法
维修液力变矩器需要注意细节,例如:更换密封件、修复齿轮或轴承等。维修过程必须按照 液力变矩器的设计图纸和维护手册来进行,以确保维修质量。
保养方法
液力变矩器的日常保养方法包括更换液压油、润滑油、清洗液压系统、定期检查设备等。这 些措施可以帮助提高液力变矩器的寿命和性能。
液力变矩器的发展趋势
环保节能
优点
• 起步平稳,减少功率亏损; • 自动变速,适合各种工况; • 液力变矩器寿命比机械变速箱更长。
缺点
• 效率较低,消耗油量多; • 液压控制成本高,维护成本较高; • 效果会受外界因素影响。
液力变矩器的应用领域
1 混合动力汽车
混合动力汽车中,液力变 矩器的作用非常突出。它 可以与发动机和电动机配 合,在高效转换和节省能 源方面发挥重要作用。
当发动机启动时,液力泵便开始工作。液压系统从油箱中吸取液体,并将其压送 到液力泵。

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

液力变矩器的结构与工作原理(一)液力变矩器的结构液力变矩器以液体作为介质,传递和增大来自发动机的扭矩液力变矩器由可转动的泵轮和涡轮,以及固定不动的导轮三元件构成。

各件用铝合金精密铸造或者用钢板冲压焊接而成。

泵轮与变矩器壳成一体。

用螺栓固定在飞轮上,涡轮通过从动轴与传动系各件相连。

所有工作轮在装配后,形成断面为循环圆的环状体。

(二)液力变矩器的工作原理导涡泵液力变矩器工作原理可以用两台电风扇作形象描述,两风扇对置,一台通电转动,产生的气流可吹动不通电的风扇,如果给其添加一个管道这就成为了液力偶合器,它能传轴,并不增扭。

变矩器工作时,发动机带动泵轮转动,叶轮带动液流冲向涡轮,从而驱动涡轮转动,刚起动时扭矩最大,此时冲击力为F1,冲到涡轮的液流驱动涡轮后,由于叶片形状,冲向导轮,而导轮不动,冲击导轮的液流受到妨碍,可使涡轮受到反作用力F2,由于F1、F2 都作用于涡轮,所以使涡轮所受扭矩得到增大。

涡轮转速升高后,液流变向会冲击导轮叶背,而失去增扭,并有一定阻力。

所以现在所用导轮都使用单向离合器,使去冲击叶背时,导轮转过一个角度,使其继续增扭。

导轮下端装有单向离合器,可增大其变扭范围。

(三)锁止式变矩器是用液力来传递汽车动力的,而液压油的内部磨擦会造成一定的能量损失,因此传动效率较低。

为提高汽车的传动效率,减少燃油消耗,现代不少轿车的自动变速器采用一种带锁止离合器的综合式液力变矩器。

这种变矩器内有一个由液压油控制的锁止离合器。

锁止离合器的主动盘即为变矩器壳体,从动盘是一个可作轴向挪移的压盘,它通过花键套与涡轮连接(如图 2.3) .压盘背面(如图 2.3 右侧)的液压油与变矩器泵轮、涡轮中的液压油相通,保持一定的油压(该压力称为变矩器压力) ;压盘左侧(压盘与变矩器壳体之间) 的液压油通过变矩器输出轴中间的控制油道与阀板总成上的锁止控制阀相通。

锁止控制阀由自动变速器电脑通过锁止电磁阀来控制。

自动变速器电脑根据车速、节气门开度、发动机转速、变速器液压油温度、操纵手柄位置、控制模式等因素,按照设定的锁止控制程序向锁止电磁阀发出控制信号,控制锁止控制阀,以改变锁止离合器压盘两侧的油压,从而控制锁止离合器的工作。

《汽车传动系统维修》任务二 液力变矩器

《汽车传动系统维修》任务二  液力变矩器
4.驱动离泵
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
模块四 自动变速的构造与检修 任务二 液力变矩器
液变矩器的功用和组成
液力变矩器的工作原理
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。
二、液力变矩器的组成
如图4-11所示,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。
液力变矩器总成封在一个钢制壳体 (变矩器壳体)中,各工作轮用铝合金精 密铸造,或用钢板冲压焊接而成,内部充 满ATF。液力变矩器壳体通过螺栓与发动 机曲轴后端的飞轮连接,与发动机曲轴一 起旋转。泵轮位于液力变矩器的后部,与 变矩器壳体连在一起。涡轮位于泵轮前, 通过带花键的从动轴向后面的机械变速器 输出动力。导轮位于泵轮与涡轮之间,通 过单向离合器支承在固定套管上,使得导 轮只能单向旋转(顺时针旋转)。泵轮、 涡轮和导轮上都带有叶片,液力变矩器装 配好后形成环形内腔,其间充满ATF。
图4-14 油液在液力变矩器中的流向(导轮转动)
模块四 自动变速的构造与检修 任务二 液力变矩器
液力变矩器的功用和组成
液力变矩器的工作原理
综上所述可知: (1)液力变矩器导轮是变矩关键元件。 (2)与液力耦合器一样,液力变矩器中油液工作时同时存在绕工作轮轴线作旋转运动和沿循环圆 的轴面循环旋转运动。油液循环的流向为先经泵轮,再经涡轮和导轮,最后又回到泵轮的顺序,如此 反复循环。 (3)液力变矩器变矩效率随涡轮转速变化而变化。 ①当涡轮转速为零时,增矩值最大。涡轮输出转矩等于泵轮输入转矩与导轮反作用转矩之和。 ②随着涡轮转速由零逐渐增大,增矩值随之逐渐减小。 ③当涡轮转速达到某一值时,液力变矩器转化为液力耦合器,涡轮输出力矩等于泵轮输入力矩。 ④当涡轮转速进一步增大时,涡轮出口处液流冲击导轮叶片背面,此时液力变矩器涡轮输出力矩 小于泵轮输入力矩,其值等于泵轮输入力矩与导轮力矩之差。 ⑤当涡轮转速与泵轮转速同步,液力变矩器失去传递动力的功能。

液力变矩器结构与原理

液力变矩器结构与原理

液力变矩器结构与原理液力变矩器(Torque Converter)是一种被广泛应用于汽车、船舶等动力传动系统中的液力传动装置。

它的主要作用是将发动机输出的高速低扭矩转化成低速大扭矩,从而实现汽车启动、加速、变速和传动的功能。

液力变矩器的结构复杂而精密,它包含了泵轮、涡轮、导叶轮等不同的部件,其中每个部件都扮演着特定的角色。

本文将详细介绍液力变矩器的结构与原理。

一、液力变矩器的结构液力变矩器是由泵轮、涡轮、导叶轮和油封等部件组成的。

泵轮和涡轮是液力变矩器的两个主要组成部分,其结构和相互配合决定液力变矩器的工作性能。

1. 泵轮(Pump Impeller)泵轮是液力变矩器的输入元件,它由一定数量的楔形叶片组成,其主要作用是将发动机输出的动力转化成液力。

当发动机运转时,泵轮产生旋转的动力,它通过离心力作用将工作介质(液体)强制送入涡轮。

2. 涡轮(Turbine Runner)涡轮是液力变矩器的输出元件,它与泵轮相对应,也由楔形叶片组成。

当泵轮发送液力流入涡轮时,涡轮受到液压的作用转动,从而输出扭矩。

涡轮的运转速度受到扭矩的大小以及返转器的变矩比的影响。

3. 导叶轮(Stator)导叶轮是液力变矩器的第三个组成部分,它位于泵轮和涡轮之间,主要用于改变流体的流向。

导叶轮的叶片可以自由调节,可以根据工作状态的需求来改变流体的流向,协助转化扭矩和提高效率。

4. 油封(Oil Seal)油封是用于保持液力变矩器内压力稳定的部件,它位于泵轮和涡轮之间,防止液体泄漏。

油封的质量和性能直接影响液力变矩器的工作效果和寿命。

二、液力变矩器的工作原理液力变矩器主要依靠流体的转化和涡旋流的原理来工作,通过泵轮、涡轮和导叶轮之间复杂的相互作用来实现转矩的变化。

液力变矩器的工作原理分为四个工作区域:冲击区、变矩区、松开区和高效率区。

1. 冲击区当发动机启动并带动泵轮开始旋转时,泵轮产生的涡旋流体流向涡轮,但此时导叶轮的叶片处于开启状态。

电控液力自动变速器的结构与工作原理

电控液力自动变速器的结构与工作原理
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 击叶片的方向进行旋转或锁住。
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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。
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活塞为环状,另外活塞上有密封圈、回位弹簧。
壳体
主动盘
卡环
活塞
压盘
弹簧
从动盘
输入轴
花键毂
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(3)工作情况:
离合器接合:当压力油经油道进入活塞左面的 液压缸时,液压力克服弹簧力使活塞右移,将 所有离合器片压紧。
a.当nw﹤0.85 nb时,此时nb>nw,油液速度
Vc流向导轮的正面, Md >0, Mw= Mb+Md ,可见Mw> Mb ,起变扭作用。
b.当nw=0.85 nb 时,油液速度Vc 与导轮叶 片相切, Md =0,Mw= Mb ,为偶合器(液力 联轴器)。此转速称为“偶合工作点”。
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液力变矩器的工作特性分析
定义: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、转速比、和传动效率三者的变 化规律。 转矩比=涡轮输出转矩/泵轮输出转矩 转速比=涡轮转速/泵轮转速 传动比=输入轴转速/输出轴转速
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液力变矩器的工作特性分析
分析:变矩器工作时,作用在涡轮上的扭矩 ( Mw )不仅有泵轮施加给涡轮的扭矩(Mb), 还有导轮的反作用力矩(Md),即:Mw= Mb+Md。
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离合器片

简述液力变矩器的组成及工作原理

简述液力变矩器的组成及工作原理

简述液力变矩器的组成及工作原理液力变矩器(torque converter)是一种广泛应用于自动变速器中的液压传动装置。

它利用液体传递动力,起到变速和传递转矩的作用。

液力变矩器通过流体(通常是液压油)的流动来实现动力传递,其主要组成部分包括泵轮、涡轮和液力变矩器壳体。

液力变矩器具有结构简单、传动平稳、无级变速和自动调节功率输出等特点,因此在汽车、工程机械、船舶等领域得到广泛应用。

液力变矩器的主要组成包括泵轮、涡轮、锁止装置和液力变矩器壳体。

泵轮是液力变矩器的动力输入装置,它通常安装在发动机的曲轴上。

当发动机工作时,驱动泵轮旋转,泵轮的转动产生液体流入液力变矩器。

涡轮是液力变矩器的动力输出装置。

它紧密连接在变速器输入轴上,通过泵轮传递来的流体驱动涡轮旋转,从而实现动力输出。

液力变矩器还包括了一个液力变矩器壳体,它起到承载和固定泵轮和涡轮的作用,并且通过内部构造使液体能够流动,从而实现动力传递。

液力变矩器通常还配备了一个锁止装置,用来提高传输效率和防止内部滑动损失。

在高速行驶或特定工况下,锁止装置可以将泵轮和涡轮固定在一起,形成一个刚性连接,而不再依靠液体的流动传递动力。

液力变矩器的工作原理是基于液体的动力传递。

当发动机工作时,驱动泵轮旋转,泵轮内的液体随之旋转,并通过转动的液体来传递动力。

涡轮与泵轮相连,涡轮受到液体流动带来的动力,从而实现输出动力,驱动车辆或机械的运动。

在这个过程中,液体的流动和压力变化起到了关键作用,使得动力能够顺利地传递。

液力变矩器的工作过程可以简单描述为:发动机驱动泵轮旋转,形成液体的流动,液体的动能被传递到涡轮上,从而实现动力输出。

根据流体动力学原理,液体的流动和转动会产生动能和动量的转换,从而实现了液力变矩器的功率传递。

液力变矩器是一种利用液体传递动力的装置,通过泵轮和涡轮的结构设计和液体流动的原理,实现了对动力的变速和传递。

它的结构简单、传动平稳、无级变速和自动调节功率输出的特点,使其在汽车、工程机械、船舶等领域得到广泛应用。

汽车驱动系统检修-变矩器结构与检修

汽车驱动系统检修-变矩器结构与检修

汽车自动变速器构造与维修——第三章自动变速器的结构和原理
当涡轮转速升高到泵轮转速85%左右时,液体不再撞击导轮叶片,变矩器不 再增扭。 若涡轮转速继续升高,液体会推动导轮顺时针方向旋转。导轮开始空转的转 速,称为耦合点。
2、液体撞击泵轮叶片的速度与哪些因素有关?
问题1、当泵轮和涡轮的转速差减小时,变矩器增扭作用 是否减弱?
方向:取决于涡轮转速 作用力:取决于泵轮和涡轮的转速差
增扭工作情况(导轮锁止)
不增扭工作情况
汽车自动变速器构造与维修——第三章自动变速器的结构和原理
2、总结
1、因泵轮和涡轮有转速差,产生液体离心力差,使液体由泵轮 进入涡轮,推动涡轮旋转,完成变矩器的传力过程。
2、涡轮静止时,泵轮和涡轮之间循环液体量最多,速度最快, 传力最大。
思考与观察 变矩器的增扭作用大小与哪些因素有关?
与液体撞击泵轮叶片的方向和速度有关。
汽车自动变速器构造与维修——第三章自动变速器的结构和原理
1、液体撞击泵轮叶片的方向与哪些因素有关?
问题1、当导轮不改变液体流动方向时,变矩器是否还能增扭? 问题2、什么时候导轮不再改变液体流动方向?
液体撞击泵轮叶片的方向与涡轮的转速有关。
(2)增扭作用的大小与导轮对液体的作用力有关,即与 涡流的速度、泵轮和涡轮的转速差有关。
(3)涡轮速度低——涡轮转矩大于泵轮转矩; 涡轮速度达到耦合点——涡轮转矩等于泵轮转矩; 涡轮速度继续接近泵轮——导轮开始旋转,涡轮
转矩等于泵轮转矩; 涡轮速度等于泵轮速度——不传递转矩。
汽车自动变速器构造与维修——第三章自动变速器的结构和原理
现象2)的原因: 1)发动机动力下降; 2)导轮单项离合器打滑。
排除: a、做D、R档的失速试验,失速转速过低;b、做N档的失速

液力变矩器的结构与原理

液力变矩器的结构与原理

3 定期检查油封
及时更换磨损的油封, 防止液体泄漏。
液力变矩器的发展趋势和未来展望
1 高效能
未来的液力变矩器将更加注重能量转换效率的提高,减少动力损失。
2 轻量化
技术的发展将使液力变矩器更轻巧,提升整车的燃油经济性。
3 电力化
液力变矩器与电动技术的结合,将实现更高效的动力传递和车辆控制。
3 传达动力
液力变矩器能自动适应发动机和负载的需求,确保动力传递的平稳性和效率。
液力变矩器的组成部分
泵轮
由叶片和驱动轴组成,将动力 从发动机传递给液体。
涡轮
导向叶片
由叶片和驱动轴组成,接收液 体动力并将其传递给传动系统。
用于调整液体的流动方向,增 加能量转换效率。
液力变矩器的工作原理
1
启动
当发动机启动时,泵轮开始转动,引起液体的流动。
液力变矩器在挖掘机、装载机等工程机械中应用,提供强大的牵引力和灵活的操控性。
3 发电设备
液力变矩器也被用于风力发电机组、水力发电机组等发电设备中,提高传动效率。
液力变矩器的维护与保养
1 定期更换液体
保持液力传动系统的正 常运行,延长液力变矩 器的使用寿命。
2 注意冷却系统
保持冷却系统的良好状 态,避免液力变矩器过 热。
液力变矩器的结构与原理
液力变矩器是一种智能变速装置,由泵轮、涡轮和导向叶片组成。它通过液 体的流动将动力传递给驱动轴,实现起动、换挡和减速。液力变矩器在汽车 和工程机械中广泛应用。
液力变矩器的作用
1 平滑启动
液力变矩器通过液体流动提供平缓的启动,减少对传动系统的冲击。
2 变速传输
液力变矩器能够自动调整齿轮比例,提供高扭矩和低速度的启动,同时保证高速行驶时 的经济性。
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对于导轮,它位于泵轮和涡轮之间,通过单向离合器安装在与变速器壳体连接的固定轴上,由于单向离合器的单向传递性,导轮只能跟随泵轮同方向转动,反方向截止,导轮上也有许多扭曲叶片。
对于涡轮,同样装有许多扭曲叶片。但涡轮叶片的扭曲方向与泵轮叶片扭曲的方向恰好相反。另外,涡轮中心有花键孔与变速器输入轴相联,用来向变速器传递力矩。
作业、思考
一、液力变矩器的组成
1.液力变矩器的实物如下图所示,请同学们填写序号所代表的结构名称。
各组成、液力变矩器的工作原理
2.请简述简述下液力变矩器的工作原理。
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《汽车电控系统诊断与调试》课程教案
授课内容
项目3液力变矩器的结构及原理
授课学时
2学时
教学目的
能够熟知液力变矩器的组成,能够掌握液力变矩器的工作原理
教学重点、难点
液力变矩器的组成,液力变矩器的工作原理
教具和媒体使用
多媒体课件、板书
教学方法
讲授法
教学过程
一、液力变矩器的组成(1学时)
液力变矩器主要由泵轮、导轮、涡轮、锁止离合器和壳体组成。对于泵轮而言,它与变矩器壳体连成一体,作为传动力矩的输入端,与发动机输出轴相连,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。
液力变矩器内部充满压力油,它是通过变速器前端的油泵进行输送的。
二、液力变矩器的工作原理(1学时)
当发动机的输出轴带动壳体、泵轮转动时,会产生一个离心力,油液在离心力的作用下从内向外流动,泵轮转动越快,离心力越大,油液的流速越高。之后,泵轮叶轮排出的油液喷射到涡轮叶轮上,将带动涡轮转动,涡轮内环的油液开始回流,当流过导轮时,导轮上弯曲的叶片使得油液的流向发生了90度的改变,液体回流的速度变慢,流动方向变得与泵轮运动方向相同,相应的扭矩开始增加,最后,油液经过导轮后流入泵轮内环,在离心力的作用下,油液再次经泵轮叶轮排出,在整个循环过程中,涡轮在泵轮的作用下同向旋转,与之相连的变速器输入轴跟随旋转,完成力矩的传递。当汽车起动加速时,随着油门的加大,泵轮加快旋转,此时,泵轮与涡轮的相对速度开始加大,扭矩开始增加,涡轮、变速器输入轴的转速逐渐升高,液力变矩器由于油液的柔性连接,汽车能够稳步加速。之后,随着涡轮的速度接近于叶轮速度时,扭矩不再增加。锁止离合器会将泵轮与涡轮刚性连接起来,从而消除液力传动中的能量损失。
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