液力变矩器工作原理_图文
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自动变速器任务一液力变矩器的结构与原理课堂PPT
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液力变矩器的工作原理就像两个风扇相对，一个 风扇工作，然后将另一个不工作的风扇吹动。这 个比喻可以很形象的解释液力变矩器中泵轮和涡 轮之间的工作关系。不过详细解释其工作原理，
则有些复杂。
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12
动力输出之后，带动与变矩器壳体相连的泵轮，泵轮 搅动变矩器中的自动变速箱油（以下简称ATF），带 动涡轮转动，ATF在壳体中是一个循环的动作，由于泵 轮旋转时的离心力，ATF会在泵轮的作用下，甩向外侧， 冲向前方的涡轮，再流向轴心位置，回到泵轮一侧， 如此周而复始的循环，将动力传向与齿轮箱连接的涡 轮。
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E:\2013年课件\液力变矩器（流畅） _320x240_2.00M_h.264.flv
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8
9
曾有一种说法，AT上的液 力变矩器相当于MT上的 离合器，起到动力的连接 和中断的作用。其实这种 说法是错误的。AT与发动 机曲轴是直接连接的，不 像MT有一个动力的开关： 离合器。所以从点火的瞬 间开始，液力变矩器便开 始转动了，对于动力的连 接和中断，仍由齿轮箱内 部的离合器来完成，液力 变矩器唯一与MT离合器 相似的地方，也就是液力 变矩器“软连接”的特性， 与MT离合器的“半联动” 工况相近。
不过只有该零部件和传动方式，只能称为液力耦合器， 若想成为液力变矩器，必然要改变涡轮叶片的形状， 这样一来，ATF在经过涡轮再循环回泵轮时，会与泵轮 旋转方向相反，因而造成冲击，所以为了成为液力变 矩器还需另一个部件：导轮。导轮是存在于泵轮和涡 轮之间的一个部件，用于调节壳体中ATF液流方向，通 过单向离合器与箱体固定。
6
1、液力变矩器的结构 泵轮 ：动力输入 导轮：增加扭矩 涡轮：动力输出
7
液力变矩器的工作原理就像两个风扇相对，一个 风扇工作，然后将另一个不工作的风扇吹动。这 个比喻可以很形象的解释液力变矩器中泵轮和涡 轮之间的工作关系。不过详细解释其工作原理，
则有些复杂。
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动力输出之后，带动与变矩器壳体相连的泵轮，泵轮 搅动变矩器中的自动变速箱油（以下简称ATF），带 动涡轮转动，ATF在壳体中是一个循环的动作，由于泵 轮旋转时的离心力，ATF会在泵轮的作用下，甩向外侧， 冲向前方的涡轮，再流向轴心位置，回到泵轮一侧， 如此周而复始的循环，将动力传向与齿轮箱连接的涡 轮。
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曾有一种说法，AT上的液 力变矩器相当于MT上的 离合器，起到动力的连接 和中断的作用。其实这种 说法是错误的。AT与发动 机曲轴是直接连接的，不 像MT有一个动力的开关： 离合器。所以从点火的瞬 间开始，液力变矩器便开 始转动了，对于动力的连 接和中断，仍由齿轮箱内 部的离合器来完成，液力 变矩器唯一与MT离合器 相似的地方，也就是液力 变矩器“软连接”的特性， 与MT离合器的“半联动” 工况相近。
不过只有该零部件和传动方式，只能称为液力耦合器， 若想成为液力变矩器，必然要改变涡轮叶片的形状， 这样一来，ATF在经过涡轮再循环回泵轮时，会与泵轮 旋转方向相反，因而造成冲击，所以为了成为液力变 矩器还需另一个部件：导轮。导轮是存在于泵轮和涡 轮之间的一个部件，用于调节壳体中ATF液流方向，通 过单向离合器与箱体固定。
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1、液力变矩器的结构 泵轮 ：动力输入 导轮：增加扭矩 涡轮：动力输出
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变矩器结构与工作原理--图文
②“软连接”可以通过液体为介质，吸收传动系统的冲 击和振动，延长零部件的寿命和减少噪声
缺点：
由于液力偶合器不能改变扭矩的大小，结构复杂、成本高、 效率低，故装有此自动变速器的车在低、高速行驶时，油耗 非常大。
1.结构 由泵轮、涡轮、导轮 组成 与变矩器的区别 和偶合器相比，变矩 器在结构上多了导轮 （stator） 导轮 通过导轮座固定于变 速器壳体上
两个相互间没有刚性连接的叶轮，同 样可以进行能量的传递
发动机曲轴凸缘上装有 外壳，泵轮与外壳连接 （或焊接）在一起，随 曲轴一起转动，为液力 偶合器的主动部分。与 泵轮相对安装的涡轮， 与输出轴连接在一起， 为液力变矩器的从动部 分。
工作原理：
液压油就靠泵轮内产生的离心力而冲向涡轮，并在泵轮 与涡轮之间作循环流动，于是就将在泵轮内获得的圆周 运动的能量传给涡轮，驱动涡轮旋转而输出
Mw=Mb-Md 即变矩器输出转矩反 而比输入转矩小。 当 nw=nb ，工作液 在循环圆中的流动停止， 将不能传递动力。
a．当nw=0时，nb>>nw，油液速度流向导轮的正面， Md>0，Mw=Mb+Md，可见Mw>Mb，起变矩作用。 b．当nw>0时，接近0.85nb转速时，油液速度与导轮 叶片相切，Md=0，Mw=Mb，为耦合器(液力联轴器)。 此转速称为“耦合工作点”。 c．当nw≈nb时，油液速度流向导轮的背面，Md 为 负值，导轮欲随泵轮同向旋转，导轮对油液的反作 用力冲向泵轮正面，故Mw=Mb-Md。 d. 当nw=nb时，循环圆内的液体停止流动，停止扭 矩的传递。故nw的增大是有限度的，它与nb的比值 不可能达到1，一般小于0.9。
汽车在变工况下行驶时（如起步、经常加减速），锁止离
缺点：
由于液力偶合器不能改变扭矩的大小，结构复杂、成本高、 效率低，故装有此自动变速器的车在低、高速行驶时，油耗 非常大。
1.结构 由泵轮、涡轮、导轮 组成 与变矩器的区别 和偶合器相比，变矩 器在结构上多了导轮 （stator） 导轮 通过导轮座固定于变 速器壳体上
两个相互间没有刚性连接的叶轮，同 样可以进行能量的传递
发动机曲轴凸缘上装有 外壳，泵轮与外壳连接 （或焊接）在一起，随 曲轴一起转动，为液力 偶合器的主动部分。与 泵轮相对安装的涡轮， 与输出轴连接在一起， 为液力变矩器的从动部 分。
工作原理：
液压油就靠泵轮内产生的离心力而冲向涡轮，并在泵轮 与涡轮之间作循环流动，于是就将在泵轮内获得的圆周 运动的能量传给涡轮，驱动涡轮旋转而输出
Mw=Mb-Md 即变矩器输出转矩反 而比输入转矩小。 当 nw=nb ，工作液 在循环圆中的流动停止， 将不能传递动力。
a．当nw=0时，nb>>nw，油液速度流向导轮的正面， Md>0，Mw=Mb+Md，可见Mw>Mb，起变矩作用。 b．当nw>0时，接近0.85nb转速时，油液速度与导轮 叶片相切，Md=0，Mw=Mb，为耦合器(液力联轴器)。 此转速称为“耦合工作点”。 c．当nw≈nb时，油液速度流向导轮的背面，Md 为 负值，导轮欲随泵轮同向旋转，导轮对油液的反作 用力冲向泵轮正面，故Mw=Mb-Md。 d. 当nw=nb时，循环圆内的液体停止流动，停止扭 矩的传递。故nw的增大是有限度的，它与nb的比值 不可能达到1，一般小于0.9。
汽车在变工况下行驶时（如起步、经常加减速），锁止离
第二章液力变矩器的结构原理
速度冲击涡轮叶片，使涡轮旋转，再沿涡轮叶片冲向导轮，最后返回泵 轮，形成在液力变矩器环形腔内的循环运动。
涡轮
导轮
泵轮
转矩放大：在泵轮与涡轮转速差较大的情况下，从涡轮流出的液 流冲击导轮正面，由于导轮固定不动，液流对涡轮产生反作用力，所以 此时液流对涡轮的冲击力矩大于泵轮的输入力矩。液力变矩器的转矩放 大倍数一般为2.2左右。
（2）传动效率：
nW
nB
泵轮与涡轮的转速差越大，传动效率越低；反之则传动效率高。 汽车起步后，随涡轮转速的增加，其传动效率提高，转矩减小。
二、液力变矩器：
1、基本结构： 有3个工作轮，即泵轮、涡轮和导轮。
液力变矩器的结构
泵轮
泵轮为主动件，与液力变矩器壳体相连，壳体与发动机曲轴后端的 驱动盘相连。
活塞 壳体
扭转减振器
壳体
活塞 扭转减振器
涡轮 轮毂
涡轮轮毂
分离状态
锁止状态
3、工作过程： 起步时：发动机带动泵轮旋转，工作液在泵轮的带动下以一定速
度冲击涡轮叶片，再沿涡轮叶片冲向导轮，由于导轮固定不动，液流对 涡轮产生反作用力，所以此时液流对涡轮的冲击力矩大于泵轮的输入力 矩。
起步后： • 随着涡轮转速的增加，沿着涡轮叶片冲向导轮叶片的液流的方向 逐渐改变，液流对涡轮的反作用力逐渐减小。 • 涡轮达到一定转速时，液流方向与导轮叶片平行，导轮不起作用， 此时为耦合工况。 • 涡轮转速进一步增大，液流冲击导轮叶片背面，使涡轮输出力矩 小于泵轮输入力矩。 • 当涡轮转速增大至与泵轮转速相等时，工作液循环停止，失去传 递动力的能力。
二、带单向离合器的导轮
1、结构特点：导轮不是完全固定不动，而是通过单向离合器支承
在导轮固定套上，单向离合器可使导轮单方向运转。
涡轮
导轮
泵轮
转矩放大：在泵轮与涡轮转速差较大的情况下，从涡轮流出的液 流冲击导轮正面，由于导轮固定不动，液流对涡轮产生反作用力，所以 此时液流对涡轮的冲击力矩大于泵轮的输入力矩。液力变矩器的转矩放 大倍数一般为2.2左右。
（2）传动效率：
nW
nB
泵轮与涡轮的转速差越大，传动效率越低；反之则传动效率高。 汽车起步后，随涡轮转速的增加，其传动效率提高，转矩减小。
二、液力变矩器：
1、基本结构： 有3个工作轮，即泵轮、涡轮和导轮。
液力变矩器的结构
泵轮
泵轮为主动件，与液力变矩器壳体相连，壳体与发动机曲轴后端的 驱动盘相连。
活塞 壳体
扭转减振器
壳体
活塞 扭转减振器
涡轮 轮毂
涡轮轮毂
分离状态
锁止状态
3、工作过程： 起步时：发动机带动泵轮旋转，工作液在泵轮的带动下以一定速
度冲击涡轮叶片，再沿涡轮叶片冲向导轮，由于导轮固定不动，液流对 涡轮产生反作用力，所以此时液流对涡轮的冲击力矩大于泵轮的输入力 矩。
起步后： • 随着涡轮转速的增加，沿着涡轮叶片冲向导轮叶片的液流的方向 逐渐改变，液流对涡轮的反作用力逐渐减小。 • 涡轮达到一定转速时，液流方向与导轮叶片平行，导轮不起作用， 此时为耦合工况。 • 涡轮转速进一步增大，液流冲击导轮叶片背面，使涡轮输出力矩 小于泵轮输入力矩。 • 当涡轮转速增大至与泵轮转速相等时，工作液循环停止，失去传 递动力的能力。
二、带单向离合器的导轮
1、结构特点：导轮不是完全固定不动，而是通过单向离合器支承
在导轮固定套上，单向离合器可使导轮单方向运转。
液力-第4章 液力变矩器
22
图4-9 变 矩器的动 态特性
a）
23
b）
c）
图4-9 变矩器 的动态特性
d）
24
e）
图4-9
变矩器的动态特性
25
D 、 液力变矩器的动态特性是指泵轮和涡轮轴上的动态力矩M B D nT 及转速比i与时间t的关系曲线。 M T 泵轮和涡轮的转速 nB 、 D D MB MB nT nT t 和 i i (t ) 。根据 nB nB t 、 即 M TD M TD t 、 t 、 D D 上述特性曲线，可算出液力变矩器的动态原始特性： B B (t ) 和
图4-3 面叶栅图
液
力变矩器平
6
（1）当 nT 0 或较低转速时，涡轮出口液流冲击导轮正面， 因此导轮对液流的作用力矩与泵轮力矩同向，由力矩平衡方程 M T M 式， 。B
（ 2 ）当 nT增加到一定数值时，涡轮出口速度的方向就与导 轮进口的叶片骨线重合，液流顺着导轮叶片流出，导轮进出口 速度相等方向相同时，液流对导轮没有作用，导轮力矩 ， 此时 。 MD 0 M T M B （3）若nT继续增大，从速度三角形得出，涡轮出口液流将冲 击导轮背面，导轮力矩（导轮对液流的力矩）与泵轮力矩方向相 反。
MB MT MD 0
或
（4-1）
（4-2）
M T M B M D
M T前面的负号表示与泵轮力矩MB的方向相反。
4
图4-2 液力变 矩器工作原理
5
为了说明液力变矩器为什么能变矩和不同工况下外力矩的 变化关系，将各叶轮叶片沿中间流线切开，并展成如图4-3所示 的平面叶栅。泵轮转速一定，而涡轮以三种不同的转速旋转， 分析液流方向变化引起叶轮作用力矩的变化情况。
图4-9 变 矩器的动 态特性
a）
23
b）
c）
图4-9 变矩器 的动态特性
d）
24
e）
图4-9
变矩器的动态特性
25
D 、 液力变矩器的动态特性是指泵轮和涡轮轴上的动态力矩M B D nT 及转速比i与时间t的关系曲线。 M T 泵轮和涡轮的转速 nB 、 D D MB MB nT nT t 和 i i (t ) 。根据 nB nB t 、 即 M TD M TD t 、 t 、 D D 上述特性曲线，可算出液力变矩器的动态原始特性： B B (t ) 和
图4-3 面叶栅图
液
力变矩器平
6
（1）当 nT 0 或较低转速时，涡轮出口液流冲击导轮正面， 因此导轮对液流的作用力矩与泵轮力矩同向，由力矩平衡方程 M T M 式， 。B
（ 2 ）当 nT增加到一定数值时，涡轮出口速度的方向就与导 轮进口的叶片骨线重合，液流顺着导轮叶片流出，导轮进出口 速度相等方向相同时，液流对导轮没有作用，导轮力矩 ， 此时 。 MD 0 M T M B （3）若nT继续增大，从速度三角形得出，涡轮出口液流将冲 击导轮背面，导轮力矩（导轮对液流的力矩）与泵轮力矩方向相 反。
MB MT MD 0
或
（4-1）
（4-2）
M T M B M D
M T前面的负号表示与泵轮力矩MB的方向相反。
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图4-2 液力变 矩器工作原理
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为了说明液力变矩器为什么能变矩和不同工况下外力矩的 变化关系，将各叶轮叶片沿中间流线切开，并展成如图4-3所示 的平面叶栅。泵轮转速一定，而涡轮以三种不同的转速旋转， 分析液流方向变化引起叶轮作用力矩的变化情况。
AT液力变矩器系统PPT教学课件
第1页/共43页
第2页/共43页
偶合器的工作过程演示
第3页/共43页
2、偶合器工作原理
原理： 泵轮带动油液
转的力矩MP，油 液带动涡轮转的 力矩MT ，
MP = MT
第4页/共43页
3、液力偶合器的工作过程 转矩传递原理
第5页/共43页
液流的干扰
导环的作用
1-发动机曲轴，2-泵轮，3-涡轮，4、7-涡流， 5、8-环流，6-变速器输入轴，9-发动机转动
第16页/共43页
两种单向离合器结构与原理
第17页/共43页
液 力 变 矩 器 的 工 作 原 理
第18页/共43页
2、液力变矩器的工作原理
1）工作液的流动：
驱动涡轮的工作液经导轮流回泵轮。 仍有环流和涡流。
第19页/共43页
2）导轮的作用：
（增加涡轮的输出力矩）
有
导
无பைடு நூலகம்
轮
导
轮
第20页/共43页
第40页/共43页
检查液力变矩器的安装情况： 用卡尺和直尺测量液力变矩器安装面至自动变速器壳体正面的距离，应为
17．1mm（以维修手册为准），若距离小于标准值，则应检查是否由于安装不当所致 。
第41页/共43页
第42页/共43页
感谢您的观赏！
第43页/共43页
第29页/共43页
5、带锁止离合器的液力变矩器
1）作用 用机械方式直接连接泵轮和
涡轮，将发动机输出动力100 ％传给变速器，以提高传动效 率。 2）结构（如右图）
第30页/共43页
3）工作条件
温度：ATF温度正常，达60度以上， 速度：约68-70km/h， 档位：3档或4档，(有些车1、2、3、4档) 制动：无行车制动。
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偶合器的工作过程演示
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2、偶合器工作原理
原理： 泵轮带动油液
转的力矩MP，油 液带动涡轮转的 力矩MT ，
MP = MT
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3、液力偶合器的工作过程 转矩传递原理
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液流的干扰
导环的作用
1-发动机曲轴，2-泵轮，3-涡轮，4、7-涡流， 5、8-环流，6-变速器输入轴，9-发动机转动
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两种单向离合器结构与原理
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液 力 变 矩 器 的 工 作 原 理
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2、液力变矩器的工作原理
1）工作液的流动：
驱动涡轮的工作液经导轮流回泵轮。 仍有环流和涡流。
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2）导轮的作用：
（增加涡轮的输出力矩）
有
导
无பைடு நூலகம்
轮
导
轮
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检查液力变矩器的安装情况： 用卡尺和直尺测量液力变矩器安装面至自动变速器壳体正面的距离，应为
17．1mm（以维修手册为准），若距离小于标准值，则应检查是否由于安装不当所致 。
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5、带锁止离合器的液力变矩器
1）作用 用机械方式直接连接泵轮和
涡轮，将发动机输出动力100 ％传给变速器，以提高传动效 率。 2）结构（如右图）
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3）工作条件
温度：ATF温度正常，达60度以上， 速度：约68-70km/h， 档位：3档或4档，(有些车1、2、3、4档) 制动：无行车制动。
第三章 液力变矩器
按涡轮的型式分类
1. 向心涡轮变矩器 循环圆如图3-21（a）所示 . 正透穿 2. 轴流涡轮变矩器 循环圆如图3-21（b）所示 .接近非透穿 3.离心涡轮变矩器 循环圆如图3-21（c）所示。具有负透穿的 无因次特性.
按循环圆中各叶轮的衔接序分类
1.泵轮—涡轮—导轮—泵轮型 记作“B—T—D—B”，绝大多数变矩器为此型。 2.泵轮—导轮—涡轮—泵轮型 记作“B—D—T—B”,由于位于涡轮前面的导轮叶 片，改变了进入涡轮的液流方向，使损失增大， 效率低 。此外由于涡轮位于泵轮之前，涡轮的转 速使其出口速度矩的改变，直接影响泵轮入口， 使泵轮力矩有很大的改变，所以透穿性特别强， 只适用于特殊的场合。 工程机械绝大多数使用泵轮—涡轮—导轮—泵轮 型变矩器
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正透穿型变矩器与汽油机特性配合很合理 。因为： 1）因为起动工况i=i0时，共同工作使原动机在力矩 最大点工作，同时，在该点的变矩系数也是最大 值，那么涡轮力矩也可达到最大，因为
2） i0工况也是机器工作机的由静止起动的工况， 负载的惯性阻力矩最大，需要涡轮有最大的驱动 力矩. 3) 变矩器的最高效率工况与原动机最低油耗工况 为同一工况，这样，使整个机器在最经济工况下 运行。
液力变矩器的特性曲线
什么是液力变矩器的特性曲线 ？ 液力变矩器的特性曲线有： 1.输出特性曲线（外特性曲线） 2.原始（类型）特性曲线 3.输入特性曲线 4.通用特性曲线 5.液力变矩器系列型谱
变矩器特性理论分析 :
输出特性曲线——外特性曲线
输出特性是指液力变矩器各参数与涡轮转速之间的关系； 它们是由试验和计算得出来的。
自动挡液力变矩器幻灯片
油泵——油泵的结构和工作原理
叶片泵分为： 定量泵—油泵的排量不变。为保证发动机低速时的正常泵油，以满足自动变速器的工作需要，要求油泵的排量应足够大。但发动机高速时，因泵油量增多，此时的泵油还必须排泄掉，从而造成发动机动力损失。 变量泵—油泵的排量可变。以减少高速运转时的发动机动力损失。其结构特点是：定子不固定，而是绕一个销轴作一定的摆动，以改变定子和转子之间的偏心距，从而改变油泵的排量。
液力传动装置——液力变矩器的工作原理
总结： 液力变矩器的输出转矩可以根据涡轮的转速变化。具体为： 涡轮速度低——涡轮转矩大于泵轮转矩； 涡轮速度等于一设定值——涡轮转矩等于泵轮转矩； 涡轮速度继续升高——由于导轮的单项离合器存在，使得MW=MB ，液力变矩器进入偶合工况。 涡轮速度等于泵轮速度——不传递转矩。 液力变矩器能够改变扭矩的原因是在泵轮和涡轮之间加入了导轮。
液力变矩器的扭矩变化规律
液力传动装置——锁止离合器的结构
1.为什么要有锁止离合器
液力变矩器在偶合区以接近1：1的比例将来自发动机的输入转矩传递至变矩器。但在涡轮和泵轮之间存在着至少4％—5％的转速差。所以变矩器并不是将发动机的动力100％地传给了变速器输入轴，而是有能量损失。 为了防止上述油耗的产生，并降低油耗，当车速大于60KM/H时，锁止离合器会通过机械机构将泵轮与涡轮相连。
液力传动装置——液力变矩器
（二）单向离合器 有滚柱式单向离合器 和 楔块式单向离合器 两种。
液力传动装置——液力变矩器结构
（三）导轮 导轮位于涡轮和泵轮之间。通过单向离合器安装在固定的导轮轴上。涡轮中心的液体流向导轮，被改变方向后流向泵轮。 当液体推动导轮以和泵轮相同方向旋转时，单向离合器允许导轮自由旋转，反之则被锁住不能转动。当导轮静止时，变矩器具有增扭作用；当导轮开始转动时，导轮不再具有增扭作用。 从涡轮回流至泵轮的液体方向取决于泵轮和涡轮之间的转速差，决定变矩器是否能增扭。
叶片泵分为： 定量泵—油泵的排量不变。为保证发动机低速时的正常泵油，以满足自动变速器的工作需要，要求油泵的排量应足够大。但发动机高速时，因泵油量增多，此时的泵油还必须排泄掉，从而造成发动机动力损失。 变量泵—油泵的排量可变。以减少高速运转时的发动机动力损失。其结构特点是：定子不固定，而是绕一个销轴作一定的摆动，以改变定子和转子之间的偏心距，从而改变油泵的排量。
液力传动装置——液力变矩器的工作原理
总结： 液力变矩器的输出转矩可以根据涡轮的转速变化。具体为： 涡轮速度低——涡轮转矩大于泵轮转矩； 涡轮速度等于一设定值——涡轮转矩等于泵轮转矩； 涡轮速度继续升高——由于导轮的单项离合器存在，使得MW=MB ，液力变矩器进入偶合工况。 涡轮速度等于泵轮速度——不传递转矩。 液力变矩器能够改变扭矩的原因是在泵轮和涡轮之间加入了导轮。
液力变矩器的扭矩变化规律
液力传动装置——锁止离合器的结构
1.为什么要有锁止离合器
液力变矩器在偶合区以接近1：1的比例将来自发动机的输入转矩传递至变矩器。但在涡轮和泵轮之间存在着至少4％—5％的转速差。所以变矩器并不是将发动机的动力100％地传给了变速器输入轴，而是有能量损失。 为了防止上述油耗的产生，并降低油耗，当车速大于60KM/H时，锁止离合器会通过机械机构将泵轮与涡轮相连。
液力传动装置——液力变矩器
（二）单向离合器 有滚柱式单向离合器 和 楔块式单向离合器 两种。
液力传动装置——液力变矩器结构
（三）导轮 导轮位于涡轮和泵轮之间。通过单向离合器安装在固定的导轮轴上。涡轮中心的液体流向导轮，被改变方向后流向泵轮。 当液体推动导轮以和泵轮相同方向旋转时，单向离合器允许导轮自由旋转，反之则被锁住不能转动。当导轮静止时，变矩器具有增扭作用；当导轮开始转动时，导轮不再具有增扭作用。 从涡轮回流至泵轮的液体方向取决于泵轮和涡轮之间的转速差，决定变矩器是否能增扭。
液力自动变矩器的结构和工作原理概要PPT学习教案
图 2-2 液 力 偶 合 器 工作示 意图
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2.1.2 液力耦合器的工作原理
当发动机运转时，曲轴带动液力偶合器的壳体和泵 轮旋转，泵轮叶片内的液压油在泵轮的带动下随泵轮一同 旋转。在离心力的作用下，液压油从泵轮叶片内缘被甩向 外缘，并从外缘冲向涡轮叶片，使涡轮在液压油的冲击作 用下旋转；冲向涡轮叶片的液压油沿涡轮叶片向内缘流动 ，返回到泵轮的内缘，被泵轮再次甩向外缘。
内部有一个由液压操纵的
闭锁离合器，或称锁止离合器。
第35页/共45页
主动盘
从 动 盘 （ 压 盘）
锁止控制阀接通变 矩器压力油路时
锁止控制阀接通变 矩器回油路时
图2-12 闭锁式液力变矩器
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锁止控制阀接通变 矩器压力油路时
压盘两侧的压力相 同，闭锁离合器呈分离 状态，动力须经液力变 矩器传递，可充分发挥 液力传动减振吸振、自 适应行驶阻力剧烈变化 的优点，适合于汽车起 步、换档或在坏路面上 行驶工况使用。
利用 液体在循 环流动过 程中动能 的变化来 传递动力 的
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不同型号的液力 变矩器，结构和
原理相同？
自动变速器 的结构相同 吗？为什么
？
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本章主要介绍基本的液力偶合器和液力
变矩器的结构和工作原理
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2.1 液力耦合器
2.1.1 液力耦合器的结构
图2-1 液力偶合器结构示意图
量不及时散出，变矩器内的油液温度就会急
剧升高，导致变矩器不能工作，因此必须对
变矩器内的油液进行强制冷却。
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图2-13 变矩器冷却补偿油路系统图
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2.1.2 液力耦合器的工作原理
当发动机运转时，曲轴带动液力偶合器的壳体和泵 轮旋转，泵轮叶片内的液压油在泵轮的带动下随泵轮一同 旋转。在离心力的作用下，液压油从泵轮叶片内缘被甩向 外缘，并从外缘冲向涡轮叶片，使涡轮在液压油的冲击作 用下旋转；冲向涡轮叶片的液压油沿涡轮叶片向内缘流动 ，返回到泵轮的内缘，被泵轮再次甩向外缘。
内部有一个由液压操纵的
闭锁离合器，或称锁止离合器。
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主动盘
从 动 盘 （ 压 盘）
锁止控制阀接通变 矩器压力油路时
锁止控制阀接通变 矩器回油路时
图2-12 闭锁式液力变矩器
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锁止控制阀接通变 矩器压力油路时
压盘两侧的压力相 同，闭锁离合器呈分离 状态，动力须经液力变 矩器传递，可充分发挥 液力传动减振吸振、自 适应行驶阻力剧烈变化 的优点，适合于汽车起 步、换档或在坏路面上 行驶工况使用。
利用 液体在循 环流动过 程中动能 的变化来 传递动力 的
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不同型号的液力 变矩器，结构和
原理相同？
自动变速器 的结构相同 吗？为什么
？
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本章主要介绍基本的液力偶合器和液力
变矩器的结构和工作原理
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2.1 液力耦合器
2.1.1 液力耦合器的结构
图2-1 液力偶合器结构示意图
量不及时散出，变矩器内的油液温度就会急
剧升高，导致变矩器不能工作，因此必须对
变矩器内的油液进行强制冷却。
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图2-13 变矩器冷却补偿油路系统图
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（2）楔块式单向离合器
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。
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。
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。
减振盘：它与涡轮连接在一起，减振盘上装有减振弹簧，在离合器接合 时，可防止产生扭转振动。
锁止离合器压盘：通过凸起卡在减振盘上，可在油压的作用下轴向移 动。
离合器壳：它与泵轮连接在一起，前盖上粘有一层摩擦材料，以增加 离合器接合时的输出功率Pw 与泵轮上的输入功率Pb之比用η表示。
η＝Pw/Pb＝Ｍw·nw /（Ｍb·nb） 因：Ｍb＝Ｍw 故：η＝nw / nb=i
式中: nb—泵轮转速； nw—涡轮转速； i—液力偶合器的传动比，即输出轴
转速与输入轴转速之比
液力耦合器优缺点：
耦合器只能传递扭矩，但“软连接”给汽车带来多方面 的好处：
Mw=Mb-Md 即变矩器输出转矩 反而比输入转矩小。 当 nw=nb ，工作液 在循环圆中的流动停止， 将不能传递动力。
a．当nw=0时，nb>>nw，油液速度流向导轮的正面， Md>0，Mw=Mb+Md，可见Mw>Mb，起变矩作用。 b．当nw>0时，接近0.85nb转速时，油液速度与导轮 叶片相切，Md=0，Mw=Mb，为耦合器(液力联轴器)。 此转速称为“耦合工作点”。 c．当nw≈nb时，油液速度流向导轮的背面，Md 为 负值，导轮欲随泵轮同向旋转，导轮对油液的反作 用力冲向泵轮正面，故Mw=Mb-Md。 d. 当nw=nb时，循环圆内的液体停止流动，停止扭 矩的传递。故nw的增大是有限度的，它与nb的比值 不可能达到1，一般小于0.9。
1.泵轮：泵轮与变矩器壳体连成一体，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。变矩器壳体与曲轴后端 的飞轮相连接。
2.涡轮：涡轮上也装有许多叶片。但涡轮叶片的扭 曲方向与泵轮叶片的扭曲方向相反。涡轮中心有
花键孔与变速器输入轴相连。泵轮叶片与涡轮叶 片相对安装，中间有3～4 mm的间隙。
3.导轮：导轮位于泵轮与涡轮之间，通过单向离合器安装 在与自动变速器壳体连接的导管轴上。它也是由许多扭曲
叶片组成的，通常由铝合金浇铸而成，其目的是为了变矩 器在某些工况下具有增大扭矩的功能。
常见形式： （1）滚柱斜槽式（液力变矩器常用） （2）楔块式（行星齿轮变速器常用）
楔块式
滚柱斜槽式
（1）滚柱斜槽式单向离合器
汽车起步后开始加速 （起步后的中间状态）
涡轮转速nw从零逐渐增加。速 度vb的增加，冲向导轮叶片的 液流的绝对速度vc将随着逐渐 向上倾斜，使导轮上所受转矩 值逐渐减小。
当涡轮和泵轮转速之比达 到0．8－0．85左右时：
Md=0， Mb=Mw
汽车高速运行
若涡轮转速nw继续增大， 液流绝对速度vc的方向冲 击导轮的背面，导轮转矩 方向与泵轮转矩方向相反
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。
涡流: 从泵轮→涡轮→导轮→泵轮的液体 流动
环流: 液体绕轴线旋转的流动
变矩器不仅能传递转矩，而且能在泵轮转矩不变的情 况下，随着涡轮的转速(反映着汽车行驶速度)不同而 改变涡轮输出的转矩数值
增矩过程： MW=Mb+Md
液力变矩器工作原理_图文.pptx
耦合器
两个相互间没有刚性连接的叶轮，同 样可以进行能量的传递
工作原理：
液压油就靠泵轮内产生的离心力而冲向涡轮，并在泵轮 与涡轮之间作循环流动，于是就将在泵轮内获得的圆周 运动的能量传给涡轮，驱动涡轮旋转而输出
耦合器传动特点：
如果不计液力损失，传给泵轮的输入转矩与 涡轮上的输出转矩相等
变矩器扭矩的增 大值并不是一个 恒定的值，扭矩 增大值与汽车的 速度有关
汽车起步工况
汽车起步前:
nw=0,nb>0,nw<<nb
(导轮固定)
则 Va（涡流）>Vb
（环流）
Mw=Md+Mb
涡轮转矩Mw大于
泵轮的转矩Mb，即液
力变矩器起了增大转
矩的作用
当汽车处于起步状态，变矩器具有最大 的扭矩增大值，通常可达1．8－2．5倍
液力变矩器特性：
液力变矩器特性--变矩器在 泵轮转速nb和转矩Mb不变 的条件下，涡轮转矩Mw随 其转速nw变化的规律。 液力变矩器传动比i--输出转 速与输入转速之比，即 i=nw/nb≤1。0.8-0.9最佳。
液力变矩器变矩系数--输
出转矩Mw与转入转矩Mb)之 比，用K表示，即 K=Mw/Mb。
①在没有附加其他机械操纵装置的情况下，能够通过它 平稳地切断和接通发动机和驱动轮之间的动力传递，能 够很好地适应汽车平稳起步的要求。
②“软连接”可以通过液体为介质，吸收传动系统的冲 击和振动，延长零部件的寿命和减少噪声
缺点：
由于液力偶合器不能改变扭矩的大小，结构复杂、成本 高、效率低，故装有此自动变速器的车在低、高速行驶时， 油耗非常大。