液力变矩器

液力变矩器
液力变矩器是车辆上应用的液力传动装置。

它对外载荷有自动造应性，能随着外载荷的变化自动进行变矩，由于传递动力的介质是油，所以传动非常柔和、平稳；能减轻外载荷变化对传动系统及发动机的冲击与振动，延长传动系统及发动机的寿命。

液力变矩器的种类较多，由于结构的不同其输出特性差异很大，按照插在其他工作轮翼栅烈数，液里变矩器可分为单级、二级、三级，翼栅是一组按一定规律排列在一起的叶片，有两翼栅得涡轮称为二级，三级翼栅得涡轮称为三级各列涡轮翼栅彼此刚性连接，并和从动轴相连。

按照液力变矩器的结构和性能可分为一般形式的液力变矩器、综合式液力变矩器和锁止式液力变矩器。

其中综合式液力变矩器的应用较为广泛。

液力变矩器通过导轮对液流的作用，使液力变矩器的输出扭矩与输入扭矩不相等，在输出轴转速不变时，输出扭矩大于输入扭矩。

假定泵轮转速为常数，相当发动机的额定转速。

机器启动时，涡轮转速n w=0,从导轮流出的液体顺着导轮叶面，冲击泵论叶片，由于泵论以n b的转速等速旋转，液体质点离开泵论叶片的速度V是沿叶片方向的相对速度W和圆周方向的牵连速度U的合成速度。

由于蜗轮还未转动，液流顺着涡轮叶片方向流出，冲击导轮叶片并顺着导轮叶片方向流出。

设泵论、蜗轮、和导轮对液流的作用扭矩分别为Mb、Mw`和Md根据液流受力平衡条件得：M W`=M b+Md，当机械启动时Mb与M d方向一致，故M w`>Mb,因而液力变矩器具有增加扭矩的作用。

当机器启动以后，蜗轮转速n w逐渐增加，由于泵论转速为常数，液流离开导轮叶片的方向及泵论叶片的方向一致。

液流在涡轮出口处不仅具有沿叶片方向的相对速度W，而且具有沿圆周方向的牵连速度因此冲向导轮叶片的液流的绝对速度V是二者的合成速度。

因泵论转速为常数，故相对速度W不变。

牵连速度U则随着涡轮转速的增加而逐步增大，机器启动时U=0,合成速度V的方向与相对速度W相同，从涡轮叶片流出的液流冲击导轮叶片的正面，导轮扭矩M d>0，（即Md与M b的方向相同），涡轮转速达到一定值时，牵连速度U与相对速度W的合成速度V与导轮叶片的背面相切，导轮扭矩M d=0，当涡轮转速继续提高，牵连速度达U`，其与W的合成速度V`冲击叶片的背面，导轮扭矩Md<0。

（Md与M b方向相反）。

在变矩器泵论转速和扭矩不变的条件下，M W 随其转速n w的变化规律如图所示，，此即液力变矩器特性。

液力变矩器的三项主要参数：
1.液力变矩器输出扭矩与输入扭矩之比称为变矩系数，以K表示，即
K=M W/Mb
式中M W为涡轮扭矩，M b为泵论扭矩
2.液力变矩器的传动比i指输出转速与输入转速之比，即
i=nw/nb
式中nw为涡轮转速，nb为泵轮转速
3.液力变矩器的效率η为输出功率与输入功率之比，即，
η=M W·nw/Mb/nb=K·i
将变矩器效率绘在图上如特性图所示
由图可见，当涡轮转速nw较低时M W=Mb+Md，既Ｍｗ＞Ｍｂ．随着ｎｗ增大Ｍｄ逐渐减小，当ｎｗ为ＯＡ''时Md=0,这时Mw=Mb。

当nw＞OA''时，Md＜０，这时Ｍｗ＜Ｍｂ．当当Ｍｄ＝0时导轮不起作用，变矩器相当于耦合器，此时－Ｍｗ＝Ｍｂ，Ｋ＝１，η＝Ｋｉ＝１液力耦合器的效率曲线为一条通过坐标原点，与坐标轴夹角为４５０的直线。

液力变矩器可与柴油机、汽油机、三相异步电动机匹配，广泛应用在轿车、工程机械和载重汽车上。

液力变矩器涡流与环流
当发动机曲轴带动泵轮旋转时，泵轮带动自动变速器油一起旋转，在离心力的作用下，自动变速器油从叶片的内缘向外缘流动。

冲击涡轮的叶片，自动变速油沿着涡轮叶片由外向内流动，冲击到导轮叶片，然后沿着导轮叶片流动，回到泵轮进入下一个循环。

我们把从泵轮、涡轮、导轮又到泵轮的液体流动叫涡流。

自动变速器油在进行涡流的同时，又绕曲轴中心线旋转，我们把液体绕轴线旋转的流动，称为环流。