第二章 液力变矩器[30页]
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第2章液力变矩器
（2）单向离合器的工作原理
单向离合器又称为单向啮合器、超越 离合器或自由轮离合器，与其他离合器的 区别是，单向离合器无需控制机构，它是 依靠单向锁止原理来固定或连接的，转矩 的传递是单方向的。
当与之相连接元件的受力方向与锁止 方向相同时，该元件即被固定或连接；当 受力方向与锁止方向相反时，该元件即被 释放或脱离连接。汽车自动变速器用单向 离合器主要有楔块式和滚柱式两种。
当车速较低时，锁止控制阀让油液从 油道B进入变矩器，使传力盘两侧保持相 同的油压，锁止离合器处于分离状态，这 时输入变矩器的动力完全通过油液传至涡 轮。
当汽车在良好道路上高速行驶，且车 速、节气门开度、变速器油液温度等因素 符合一定要求时，ECU即操纵锁止控制阀， 让油液从油道C进入变矩器，而让油道B与 泄油口相通，使传力盘左侧的油压下降。
设置导轮后，改变了回流油液的流向， 油液冲击泵轮叶片的背面，促使泵轮旋转。 于是，作用在涡轮上的转矩由发动机的输 入转矩和回流油液的转矩两部分组成。
可见，由于导轮的存在，涡轮上的输 出转矩大于发动机输入转矩。可以想象， 泵轮与涡轮的转速差越大，回流冲击越厉 害，则转矩增加越多；而且随着转速差的 缩小，增加转矩的作用越来越小。图2-3所 示为导轮的结构。
⑦ 使用橇棒等工具使自动变速器壳与 发动机后端分离。 ⑧ 降下高位运输器，取出变速器总成。
⑨ 从变矩器壳内取出编制变矩器（取 出时，应平行拉出，否则可能会导致变矩 器油封损坏）。
2．液力变矩器的清洗
自动变速器的机油污染多表现为在油 中可见到金属粉末。
这些金属粉末大部分来自多片离合器 上的磨耗；清洗时，可加入专用清洗剂或 煤油，在清洗台上一边旋转变矩器，一边 不停地注入压缩空气以便使清洗液作用得 彻底（不能用切开变矩器总成，清洁完毕 再焊接的方法），如图2-8所示。
第2节 液力变矩器
3）传动效率η
η = PW／PB = TWnW／TBnB = Ki
4）失速转速
5. 液力变矩器的外特性曲线 当发动机转速和转矩一定时，K、η与i的变化规律
6. 液力变矩器的锁止
把泵轮、涡轮刚性连在一起，减少液力变矩器在高速 比时的能量止离合器分离
泵轮B：机械能（B）→油液的动能； 涡轮W：油液的动能→机械能（W）； 导轮D：液流导向；力支点。
导轮作用的结构示意
液力变矩器涡流与环流
增矩 MW = MB + MD
耦合 TW = TB
进一步分析说明
4. 液力变矩器的特性参数
1）变矩比K
K = T W／T B
2）传动比i
i = n W／n B
6. 液力变矩器的锁止
1. 液力变矩器作用
增加转矩；
自动离合器；
缓冲发动机及传动系的扭转振动。 起到飞轮的作用，使发动机平稳转动。 驱动液压控制系统的油泵。
2. 液力变矩器组成
泵轮 B 涡轮 W 导轮 D
液力变矩器的实物图
图2-10液力变矩器结构示意图
3. 液力变矩器的工作原理
第2章 自动变速器AT §1 §2 §3 自动变速器类型、组成 液力变矩器 执行器
§4 §5
§6 §7 §8
单排行星齿轮变速机构 典型行星齿轮自动变速器
液压系统 电控系统 其他类型自动变速器简介
§2 液力变矩器
1. 液力变矩器作用 2. 液力变矩器结构组成
3. 液力变矩器工作原理
4. 液力变矩器的特性参数 5. 液力变矩器的外特性曲线
锁止离合器锁止
η = PW／PB = TWnW／TBnB = Ki
4）失速转速
5. 液力变矩器的外特性曲线 当发动机转速和转矩一定时，K、η与i的变化规律
6. 液力变矩器的锁止
把泵轮、涡轮刚性连在一起，减少液力变矩器在高速 比时的能量止离合器分离
泵轮B：机械能（B）→油液的动能； 涡轮W：油液的动能→机械能（W）； 导轮D：液流导向；力支点。
导轮作用的结构示意
液力变矩器涡流与环流
增矩 MW = MB + MD
耦合 TW = TB
进一步分析说明
4. 液力变矩器的特性参数
1）变矩比K
K = T W／T B
2）传动比i
i = n W／n B
6. 液力变矩器的锁止
1. 液力变矩器作用
增加转矩；
自动离合器；
缓冲发动机及传动系的扭转振动。 起到飞轮的作用，使发动机平稳转动。 驱动液压控制系统的油泵。
2. 液力变矩器组成
泵轮 B 涡轮 W 导轮 D
液力变矩器的实物图
图2-10液力变矩器结构示意图
3. 液力变矩器的工作原理
第2章 自动变速器AT §1 §2 §3 自动变速器类型、组成 液力变矩器 执行器
§4 §5
§6 §7 §8
单排行星齿轮变速机构 典型行星齿轮自动变速器
液压系统 电控系统 其他类型自动变速器简介
§2 液力变矩器
1. 液力变矩器作用 2. 液力变矩器结构组成
3. 液力变矩器工作原理
4. 液力变矩器的特性参数 5. 液力变矩器的外特性曲线
锁止离合器锁止
2-液力变矩器结构原理2
闭锁式液力变矩器
使用液力变矩器存在的 问题： 1、与机械传动相比其效 率较低在正常行驶时 油耗较高，经济性差； 2、必须进行强制散 热，从而增大了自动 变速器的体积和重量。
采用闭锁式液力变 矩器可以实现液力 变矩器传动和机械 直接传动两种工 况，把两者的优点 结合于一体。
变矩器闭锁离合器工作原理
液力变矩器的单向离合器
1-内座圈 2-外座圈 3-导轮 4-铆钉 5-滚轮 6-叠片弹簧
综合式液力变矩器的优点
当涡轮处于低速和中速段时，可利用 液力变矩器能增大输入转矩的特点； 在涡轮处于高转速段时，可利用液力 偶合器高效率的特点； 结合了普通液力变矩器和偶合器的优 点。
三元件综合式液力变矩器的特性
变矩器冷却补偿油路系统
1-粗滤清器 2-齿轮泵 3-变矩器 4-单向阀 5-精滤清 器 6-背压器 7-热交换器 8-油箱
第2章、液力变矩器的结构原理
武汉理工大学汽车工程学院 余晨光
三元件综合式液力变矩器
1-滚柱 2-塑料垫片 3-涡轮轮毂 4-曲轴凸缘 5-涡轮 6-起动齿圈 7-变矩器壳 8-泵轮 9导 轮 10-单向离合器 11单 向离合器内座圈 12-泵 轮 轮毂 13-变矩器输出轴 （齿轮变速器第一轴） 14-导轮固定套管 15-推力垫片 16-单向离合器盖
液力变矩器的冷却补偿系统
1、必要性 （1）大量的摩擦热要及时发散； （2）减小气蚀现象的不利影响； （3）保证变矩器内始终充满油液。 2、变矩器冷却补偿油路系统（结构）
气蚀现象
所谓气蚀，是指在液体流动过程中，某处压力 下降到低于该温度下油液的饱和蒸气压力时， 液体形成气泡的现象。当液体中的气泡随液流 运动到压力较高的区域时，气泡在周围压力的 冲击下迅速破裂，又凝结成液态，使体积急剧 缩小，出现真空。于是周围的液体质点即以极 高的速度填补这些空间。在此瞬间，液体质点 相互强烈碰击，产生明显的噪声，同时造成很 高的局部压力，使叶片表面的金属颗粒被击破。 气蚀现象影响液力变矩器正常工作，使其效率 降低，并加速油液变质。
第2章 液力自动变矩器的结构和工作原理讲解
图2-2 液力偶合器工作示意图
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。
即成为机械传动，此时传动效率略低于100%。
锁止控制阀的操纵，可以根据车速、节气 门参数按比例转换的液压信号进行控制。现在 在多采用的是根据车速、节气门参数按比例转 换的电压信号，邮电脑控制。
2.2.5 液力变矩器的冷却补偿系统
液力变矩器工作时总存在一些功率损失， 这些损失的能量大都被变矩器内的油液以内部 摩擦的形式转变为热量。如果这些热量不及时 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。
图2-13 变矩器冷却补偿油路系统图
本章小结
1.液力偶合器只传递转矩而不能改变转矩，而液力 变矩器，既可传递转矩又可改变转矩。 2.液力偶合器传递动力的过程是：泵轮接受发动机 传来的机械能，在液体从泵轮叶片内缘向外缘流 动的过程中，将能量传给油液，使其动能提高工 作效率然后再通过高速流动的油液冲击涡轮叶片 ，将动能传给涡轮。 3.与液力偶合器不同的是，在液力变矩器的泵轮和 涡轮之间，安装有导轮。
2、四元件综合式液力变矩器 具备双导轮，使得高效率的区域更宽。
图2-11 四元件综合式液力变矩器
两个导轮 具有不同 的叶片进 口角度
图2-11 四元件综合式液力变矩器
工作原理：
两个导轮具有不同的叶片进口角度，在 低转速比时，两个导轮均被单向离合器锁住， 按变矩器工作。在中转速比时，涡流出口液流 开始冲击第一导轮叶片背面，第一单向离合器 松开，第一导轮与涡轮同向旋转，仅第二导轮 仍在起变矩作用。在高转速比时，涡轮出口液 流冲击第二导轮叶片背面，其单向离合器松开 ，第二导轮也与涡轮作同向旋转，变矩器全部 转入偶合器工况工作。
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。
即成为机械传动，此时传动效率略低于100%。
锁止控制阀的操纵，可以根据车速、节气 门参数按比例转换的液压信号进行控制。现在 在多采用的是根据车速、节气门参数按比例转 换的电压信号，邮电脑控制。
2.2.5 液力变矩器的冷却补偿系统
液力变矩器工作时总存在一些功率损失， 这些损失的能量大都被变矩器内的油液以内部 摩擦的形式转变为热量。如果这些热量不及时 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。
图2-13 变矩器冷却补偿油路系统图
本章小结
1.液力偶合器只传递转矩而不能改变转矩，而液力 变矩器，既可传递转矩又可改变转矩。 2.液力偶合器传递动力的过程是：泵轮接受发动机 传来的机械能，在液体从泵轮叶片内缘向外缘流 动的过程中，将能量传给油液，使其动能提高工 作效率然后再通过高速流动的油液冲击涡轮叶片 ，将动能传给涡轮。 3.与液力偶合器不同的是，在液力变矩器的泵轮和 涡轮之间，安装有导轮。
2、四元件综合式液力变矩器 具备双导轮，使得高效率的区域更宽。
图2-11 四元件综合式液力变矩器
两个导轮 具有不同 的叶片进 口角度
图2-11 四元件综合式液力变矩器
工作原理：
两个导轮具有不同的叶片进口角度，在 低转速比时，两个导轮均被单向离合器锁住， 按变矩器工作。在中转速比时，涡流出口液流 开始冲击第一导轮叶片背面，第一单向离合器 松开，第一导轮与涡轮同向旋转，仅第二导轮 仍在起变矩作用。在高转速比时，涡轮出口液 流冲击第二导轮叶片背面，其单向离合器松开 ，第二导轮也与涡轮作同向旋转，变矩器全部 转入偶合器工况工作。
2液力变矩器
变矩器各工作轮扭矩作用关系
2.5变矩器的类型
1.按各工作轮在循环圆中的排列顺序可分为 123型（正转变矩器）:涡轮旋转方向与泵轮一致 132型（反转变矩器）:涡轮旋转方向与泵轮相反 变矩器大多采用123型
1-泵轮 2-涡轮 3-导轮
图2-14 123型和132型变矩器简图 a）123型； b）132型
图2-17 单级二相液力变矩器 1-泵轮；2-涡轮；3-导轮； 4-主动轴5-壳体；6-从动轴； 7-单向离合器
2.6典型液力变矩器结构与特点
2. ZL50装载机液力变矩器
（1）主动部分 （2）从动部分
（3）固定部分
（4）单向离合器
作 用 单向传动
单向锁定
2.7液力变矩器的常见故障与排除
2.7.1油温过高
2.7液力变矩器的常见故障与排除
2.7.2供油压力过低
3.诊断与排除
①检查油位是否位于油尺两标记之间。 ②若进出油管密封良好，应检查进出口压力阀的工作情况， ③如果进出口压力阀正常，应拆下油管和滤网进行检查。如 有堵塞，应进行清洗并清除沉积物；如油管畅通，则需检 修液压泵，必要时更换液压泵。 ④观察液压油是否起泡沫。如果油起泡沫，应检查回油管的 安装情况，如回油管的油低于油池的油位，应重新安装回 油管。
能针对不同的变矩器，分析出其类型特点
学会初步诊断变矩器的常见故障
2.1概念
1. 液力变矩器:利用液体增大转矩并传递动力 液力偶合器:利用液体等大传递动力 动液传动:通过液体在循环流动过程中， 液体动能变 化来传递动力 2.特点 ①自动增大牵引力 ②降低动载荷及减振 ③自动适应外界载荷 ④能无级变速
2.7液力变矩器的常见故障与排除
2.7.3机械行驶速度过低或行驶无力
第2讲液力变矩器结构与原理ppt课件
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
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
液力变矩器
涡流、环流、循环圆
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
二、液力变矩器
2.工作原理
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
使发动机机械能 液体能量
• 涡轮：通过从动轴与变速器的其他部件相连；
将液体能量 涡轮轴上机械能
• 导轮：则通过导轮座与变速器的壳体相连，所有工作轮在
装配后，形成断面为循环圆的环状体。
通过改变工作油的方向而起变矩作用
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
液力偶合器涡流、环流的产生
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
（1）“涡流”的产生
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
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
液力变矩器
涡流、环流、循环圆
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
二、液力变矩器
2.工作原理
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
使发动机机械能 液体能量
• 涡轮：通过从动轴与变速器的其他部件相连；
将液体能量 涡轮轴上机械能
• 导轮：则通过导轮座与变速器的壳体相连，所有工作轮在
装配后，形成断面为循环圆的环状体。
通过改变工作油的方向而起变矩作用
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
液力偶合器涡流、环流的产生
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
（1）“涡流”的产生
汽车自动变速器构造与维修电子课件第二章 液力耦合器与液力变矩器
第二章 液力耦合器与液力变矩器
2-1 液力耦合器 2-2 液力变矩器
2-1 液力耦合器
学习目标 1.掌握液力耦合器的组成和结构。 2.了解液力耦合器的工作原理。
2 第二章 液力耦合器与液力变矩器
2-1 液力耦合器
液力变矩器的前身是液力耦合器。液力耦合器曾应用于早期的汽车 半自动变速器及自动 变速器中。液力耦合器又被称为液力飞轮，它的作 用类似于手动变速器中的机械离合器。
实车上与发动机和 变速器的安装关系 如图2-2-1所示。
12 第 二 章 液 力 耦 合 器 与 液 力 变 矩 器
2-2 液力变矩器
2.液力变矩器的安装位置 液力变矩器安装在发动机飞轮上，其与发动机的连接如图2-2-2 所
示 ,与变速器的连接如图2-2-3 所示。
13 第 二 章 液 力 耦 合 器 与 液 力 变 矩 器
2-2 液力变矩器
1.液力变矩器的检测 （1）单向离合器的检查方法。如图2-2-15所示。
30 第 二 章 液 力 耦 合 器 与 液 力 变 矩 器
2-2 液力变矩器
1.液力变矩器的检测 （2）测量挠性板与变矩 器轴套的端面跳动量。检 查操作方式如图2-2 -16 所示。
31 第 二 章 液 力 耦 合 器 与 液 力 变 矩 器
9 第二章 液力耦合器与液力变矩器
2-2 液力变矩器
一、液力变矩器的作用及安装位置 二、液力变矩器的组成和结构 三、液力变矩器的工作原理 四、液力变矩器的运动 五、锁止离合器 六、液力变矩器的检修
10 第 二 章 液 力 耦 合 器 与 液 力 变 矩 器
2-2 液力变矩器
一、液力变矩器的作用及安装位置
4 第二章 液力耦合器与液力变矩器
2-1 液力耦合器 2-2 液力变矩器
2-1 液力耦合器
学习目标 1.掌握液力耦合器的组成和结构。 2.了解液力耦合器的工作原理。
2 第二章 液力耦合器与液力变矩器
2-1 液力耦合器
液力变矩器的前身是液力耦合器。液力耦合器曾应用于早期的汽车 半自动变速器及自动 变速器中。液力耦合器又被称为液力飞轮，它的作 用类似于手动变速器中的机械离合器。
实车上与发动机和 变速器的安装关系 如图2-2-1所示。
12 第 二 章 液 力 耦 合 器 与 液 力 变 矩 器
2-2 液力变矩器
2.液力变矩器的安装位置 液力变矩器安装在发动机飞轮上，其与发动机的连接如图2-2-2 所
示 ,与变速器的连接如图2-2-3 所示。
13 第 二 章 液 力 耦 合 器 与 液 力 变 矩 器
2-2 液力变矩器
1.液力变矩器的检测 （1）单向离合器的检查方法。如图2-2-15所示。
30 第 二 章 液 力 耦 合 器 与 液 力 变 矩 器
2-2 液力变矩器
1.液力变矩器的检测 （2）测量挠性板与变矩 器轴套的端面跳动量。检 查操作方式如图2-2 -16 所示。
31 第 二 章 液 力 耦 合 器 与 液 力 变 矩 器
9 第二章 液力耦合器与液力变矩器
2-2 液力变矩器
一、液力变矩器的作用及安装位置 二、液力变矩器的组成和结构 三、液力变矩器的工作原理 四、液力变矩器的运动 五、锁止离合器 六、液力变矩器的检修
10 第 二 章 液 力 耦 合 器 与 液 力 变 矩 器
2-2 液力变矩器
一、液力变矩器的作用及安装位置
4 第二章 液力耦合器与液力变矩器
《液力变矩器》课件
控制策略：根据液力变矩器的工作原理和性能要求，选择合适的控制策略 优化目标：提高液力变矩器的工作效率、降低能耗、提高稳定性等 优化方法：采用优化算法，如遗传算法、神经网络等，对控制策略进行优化 优化效果：提高液力变矩器的工作效率、降低能耗、提高稳定性等
PART SIX
材料选择：选择合适的材料，如钢、铝、铜等 铸造：将材料熔化，铸造成所需的形状和尺寸 加工：对铸造好的零件进行加工，如车削、铣削、磨削等 装配：将加工好的零件装配成液力变矩器 测试：对液力变矩器进行性能测试，如耐久性、可靠性等 包装：将液力变矩器包装好，准备发货
发展趋势：随着新能源汽车的普及，液力变矩器在电动汽车中的应用逐渐增多 竞争格局：国内外市场竞争激烈，需要不断提高产品质量和技术水平，以适应市 场需求
智能化：液力变矩器将更加智能化，能够自动调节扭矩和转速 节能环保：液力变矩器将更加注重节能环保，降低油耗和排放 轻量化：液力变矩器将更加轻量化，提高车辆的燃油经济性和操控性
扭矩传递能力与液力变矩器 的结构有关
液力变矩器可以传递较大的 扭矩
液力变矩器可以适应不同的 转速和扭矩需求
液力变矩器可以提供稳定的 扭矩输出
自动换挡：根据车速和发动机转速自动选择合适的挡位 平稳起步：在起步时提供平稳的动力输出，避免起步时的抖动和冲击 节能省油：通过自动换挡和发动机转速控制，实现燃油经济性 驾驶舒适性：提高驾驶舒适性，降低驾驶疲劳感
材料选择：根据液力变矩器的工作 环境和性能要求，选择合适的材料
材料选择原则：满足液力变矩器的 工作要求，保证其使用寿命和可靠 性
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
特性：材料的机械性能、热性能、 耐磨性、耐腐蚀性等
材料选择方法：根据液力变矩器的 设计要求和使用环境，选择合适的 材料，并进行试验验证
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汽车起步时，随着发动机转速的提升，泵轮甩出的油液冲击 力将会增强，涡轮开始转动，但此时涡轮转速较低，车速较 低，因此传动效率低。
随着发动机转速进一步提升，涡轮转速逐渐增大，涡轮与泵 轮的转速比增大，偶合器的效率也随之提高。当涡轮的转速 越来越接近泵轮转速时，液压油的环流比例增大，环流的增 强速度下降，涡轮转速升高的速度变慢，最终涡轮转速达到 最大值，偶合器的效率也达到最大值。
液力偶合器要实现动力的传递，必须在涡轮和泵轮之间 存在液压油的循环流动。油液的循环流动，就要求泵轮 和涡轮之间存在着转速差，使两轮叶片外缘处产生压力 差。如果泵轮和涡轮转速相同，则液力偶合器就无法起Leabharlann 到传动作用。第一节 液力偶合器
三、液力偶合器的传动效率和工作特征
假设泵轮转速为nB ，涡轮转速为nW ，液力偶合器的转
从理论上来讲，如果涡轮转速和泵轮转速相同，效率则为 100%。但在实际中，涡轮转速等于泵轮转速时，涡轮和泵轮 叶片边缘处压力就相同，此时液力偶合器内循环流停止，泵 轮和涡轮之间将不存在能量传递，传递效率为0。在通常情况 下，液力偶合器的传动效率最高为97%。
第二节 液力变矩器
一、液力变矩器的作用 液力变矩器的主要作用如下：
（3）液力变矩器的壳体用螺栓与发动机飞轮固定在一起，同时可起到 飞轮的作用，保证发动机运转平稳。
（4）液力变矩器的壳体与泵轮焊接在一起成为一个整体，壳体与发动 机飞轮连接，壳体与泵轮将会随发动机一起转动，作为发动机的动力输 入的同时，液力变矩器的泵轮又负责驱动液压控制系统的油泵运转，因 此当发动机停止转动时，则泵轮停止转动。
固定在一起，内圈利用花键与变速器壳体上的导轮轴套连 接，导轮轴套固定在变速器油泵壳体上，由于油泵壳体利 用螺栓固定在变速器壳体上，因此单向离合器的内圈是不 能转动的。
第二节 液力变矩器
二、液力变矩器的结构 液力变矩器由泵轮、涡轮、导轮组成，能够增大转矩的
关键就是在液力偶合器的基础上增设了导轮，如图2-2-1 所示。
图2-2-1 液力变矩器
第二节 液力变矩器
1．泵轮 泵轮与变矩器壳体连为一体，变矩器的壳体利用螺栓固
定在发动机曲轴的飞轮上，泵轮随着发动机曲轴一起旋转。 泵轮与变矩器壳体是一个整体，内部径向安装了许多叶片。 在叶片的内缘上安装有导环，提供一定的通道使ATF流动 畅通，如图2-2-2所示。
第一节 液力偶合器
一、液力偶合器的组成 液力偶合器主要由泵轮、涡轮、壳体三部分组成，如图
2-1-1所示，其作用有两方面，一是防止发动机过载，二是 调节工作机构的转速。
图2-1-1 液力偶合器
第一节 液力偶合器
液力偶合器的外壳固定在发动机曲轴上，泵轮和壳体制 成一个整体随着发动机曲轴一起旋转，为液力偶合器的 主动元件；涡轮与变速器的输入轴用花键连接，为变速 器提供动力输入，为液力偶合器的从动元件。
速比i nW ，则液力偶合器的传动效率为
nB
PW M WnW
PB M BnB
（2-1-1）
式中， —传动效率，PB —泵轮输入功率，PW —涡轮输
出功率，MB —泵轮输入转矩，M W —涡轮输出转矩。
第一节 液力偶合器
发动机起动，汽车尚未起步，发动机处于怠速状态时，泵轮 的动力不足以驱动涡轮旋转，涡轮转速为0，此时偶合器的效 率为0。
第一节 液力偶合器
因涡流的产生，液体冲向涡轮使两轮间产生牵连运动， 带动沿围绕发动机曲轴和变速器输入轴轴线的环形路径 的流动，称为“环流”，如图2-1-3所示。
上述两种油流的合成，形成了一条首尾相接的螺旋流， 液力偶合器内部的油液实际处于螺旋状循环。
图2-1-3 涡轮泵轮之间的液流
第一节 液力偶合器
泵轮和涡轮内部沿半径放射状径向排列着许多弧形叶片， 用来传递动力。泵轮与涡轮叶片内缘有导流环，装合后 构成循环圆，可促进油液循环。泵轮和涡轮相对安装， 中间留有3～4mm的间隙。
第一节 液力偶合器
二、液力偶合器的工作原理 发动机转动时，曲轴带动液力偶合器的壳体和泵轮一
起旋转。当泵轮随着发动机的飞轮转动时，由于离心力的 作用，自动变速器油ATF沿泵轮叶片间的通道由中心向外 缘流动，外缘油压高于内缘油压，油液从泵轮外缘冲向涡 轮外缘，冲向涡轮外缘的油液沿着涡轮叶片向内缘流动， 并返回泵轮内缘，此时油液被泵轮再次甩向外缘，如此循 环。液压油由泵轮流向涡轮，又从涡轮返回到泵轮，在轴 向断面（循环圆）内形成的循环流，称为“涡流”，如图 2-1-3所示。
（1）液力变矩器替代了普通汽车上的离合器，离合器用于传递或切断 发动机与变速器传动机构之间的动力传递，液力变矩器在传递力矩的方 式上不同于普通的离合器，并且优于普通的离合器。
（2）液力变矩器主要依靠变矩器内液压油的规律性流动来传递力矩， 可在一定范围内改变发动机的转矩，可将发动机的转矩增大两倍输出， 也可实现无级变速。
图2-2-2 泵轮结构示意图
第二节 液力变矩器
2．涡轮 涡轮通过花键与变速器的输入轴相啮合。涡轮同样也是
有许多叶片的圆盘，其叶片的曲线方向不同于泵轮的叶片， 与泵轮叶片的弯曲方向相反。涡轮的叶片与泵轮的叶片相 对而设，相互间保持非常小的间隙，如图2-2-3所示。
图2-2-3 涡轮结构示意图
第二节 液力变矩器
第二章 液力变矩器
知识目标
一、了解液力偶合器的发展及应用。 二、掌握液力变矩器的基本组成和工作原理。 三、掌握带锁止离合器的液力变矩器的工作原理。
图2-0-1 液力变矩器
第一节 液力偶合器
液力偶合器安装于汽车发动机之后、齿轮变速机构之前， 动力的传递依靠液力偶合器内部的自动变速器油ATF （Automatic Transmission Fluid），在不考虑机械损 失的情况下，输出与输入的力矩是相同的，因此又被广 泛地称为液力联轴器。
3．导轮 导轮是有叶片的小圆盘，位于泵轮和涡轮之间，安装于
导轮轴上，通过单向离合器固定于变速器壳体上，如图22-4所示。导轮上的单向离合器可以锁住导轮以防止反向 转动，根据工作液冲击叶片的方向进行旋转或锁住。
图2-2-4 导轮结构示意图
第二节 液力变矩器
4．单向离合器 单向离合器安装于导轮叶片的内侧，其外圈与导轮叶片
随着发动机转速进一步提升，涡轮转速逐渐增大，涡轮与泵 轮的转速比增大，偶合器的效率也随之提高。当涡轮的转速 越来越接近泵轮转速时，液压油的环流比例增大，环流的增 强速度下降，涡轮转速升高的速度变慢，最终涡轮转速达到 最大值，偶合器的效率也达到最大值。
液力偶合器要实现动力的传递，必须在涡轮和泵轮之间 存在液压油的循环流动。油液的循环流动，就要求泵轮 和涡轮之间存在着转速差，使两轮叶片外缘处产生压力 差。如果泵轮和涡轮转速相同，则液力偶合器就无法起Leabharlann 到传动作用。第一节 液力偶合器
三、液力偶合器的传动效率和工作特征
假设泵轮转速为nB ，涡轮转速为nW ，液力偶合器的转
从理论上来讲，如果涡轮转速和泵轮转速相同，效率则为 100%。但在实际中，涡轮转速等于泵轮转速时，涡轮和泵轮 叶片边缘处压力就相同，此时液力偶合器内循环流停止，泵 轮和涡轮之间将不存在能量传递，传递效率为0。在通常情况 下，液力偶合器的传动效率最高为97%。
第二节 液力变矩器
一、液力变矩器的作用 液力变矩器的主要作用如下：
（3）液力变矩器的壳体用螺栓与发动机飞轮固定在一起，同时可起到 飞轮的作用，保证发动机运转平稳。
（4）液力变矩器的壳体与泵轮焊接在一起成为一个整体，壳体与发动 机飞轮连接，壳体与泵轮将会随发动机一起转动，作为发动机的动力输 入的同时，液力变矩器的泵轮又负责驱动液压控制系统的油泵运转，因 此当发动机停止转动时，则泵轮停止转动。
固定在一起，内圈利用花键与变速器壳体上的导轮轴套连 接，导轮轴套固定在变速器油泵壳体上，由于油泵壳体利 用螺栓固定在变速器壳体上，因此单向离合器的内圈是不 能转动的。
第二节 液力变矩器
二、液力变矩器的结构 液力变矩器由泵轮、涡轮、导轮组成，能够增大转矩的
关键就是在液力偶合器的基础上增设了导轮，如图2-2-1 所示。
图2-2-1 液力变矩器
第二节 液力变矩器
1．泵轮 泵轮与变矩器壳体连为一体，变矩器的壳体利用螺栓固
定在发动机曲轴的飞轮上，泵轮随着发动机曲轴一起旋转。 泵轮与变矩器壳体是一个整体，内部径向安装了许多叶片。 在叶片的内缘上安装有导环，提供一定的通道使ATF流动 畅通，如图2-2-2所示。
第一节 液力偶合器
一、液力偶合器的组成 液力偶合器主要由泵轮、涡轮、壳体三部分组成，如图
2-1-1所示，其作用有两方面，一是防止发动机过载，二是 调节工作机构的转速。
图2-1-1 液力偶合器
第一节 液力偶合器
液力偶合器的外壳固定在发动机曲轴上，泵轮和壳体制 成一个整体随着发动机曲轴一起旋转，为液力偶合器的 主动元件；涡轮与变速器的输入轴用花键连接，为变速 器提供动力输入，为液力偶合器的从动元件。
速比i nW ，则液力偶合器的传动效率为
nB
PW M WnW
PB M BnB
（2-1-1）
式中， —传动效率，PB —泵轮输入功率，PW —涡轮输
出功率，MB —泵轮输入转矩，M W —涡轮输出转矩。
第一节 液力偶合器
发动机起动，汽车尚未起步，发动机处于怠速状态时，泵轮 的动力不足以驱动涡轮旋转，涡轮转速为0，此时偶合器的效 率为0。
第一节 液力偶合器
因涡流的产生，液体冲向涡轮使两轮间产生牵连运动， 带动沿围绕发动机曲轴和变速器输入轴轴线的环形路径 的流动，称为“环流”，如图2-1-3所示。
上述两种油流的合成，形成了一条首尾相接的螺旋流， 液力偶合器内部的油液实际处于螺旋状循环。
图2-1-3 涡轮泵轮之间的液流
第一节 液力偶合器
泵轮和涡轮内部沿半径放射状径向排列着许多弧形叶片， 用来传递动力。泵轮与涡轮叶片内缘有导流环，装合后 构成循环圆，可促进油液循环。泵轮和涡轮相对安装， 中间留有3～4mm的间隙。
第一节 液力偶合器
二、液力偶合器的工作原理 发动机转动时，曲轴带动液力偶合器的壳体和泵轮一
起旋转。当泵轮随着发动机的飞轮转动时，由于离心力的 作用，自动变速器油ATF沿泵轮叶片间的通道由中心向外 缘流动，外缘油压高于内缘油压，油液从泵轮外缘冲向涡 轮外缘，冲向涡轮外缘的油液沿着涡轮叶片向内缘流动， 并返回泵轮内缘，此时油液被泵轮再次甩向外缘，如此循 环。液压油由泵轮流向涡轮，又从涡轮返回到泵轮，在轴 向断面（循环圆）内形成的循环流，称为“涡流”，如图 2-1-3所示。
（1）液力变矩器替代了普通汽车上的离合器，离合器用于传递或切断 发动机与变速器传动机构之间的动力传递，液力变矩器在传递力矩的方 式上不同于普通的离合器，并且优于普通的离合器。
（2）液力变矩器主要依靠变矩器内液压油的规律性流动来传递力矩， 可在一定范围内改变发动机的转矩，可将发动机的转矩增大两倍输出， 也可实现无级变速。
图2-2-2 泵轮结构示意图
第二节 液力变矩器
2．涡轮 涡轮通过花键与变速器的输入轴相啮合。涡轮同样也是
有许多叶片的圆盘，其叶片的曲线方向不同于泵轮的叶片， 与泵轮叶片的弯曲方向相反。涡轮的叶片与泵轮的叶片相 对而设，相互间保持非常小的间隙，如图2-2-3所示。
图2-2-3 涡轮结构示意图
第二节 液力变矩器
第二章 液力变矩器
知识目标
一、了解液力偶合器的发展及应用。 二、掌握液力变矩器的基本组成和工作原理。 三、掌握带锁止离合器的液力变矩器的工作原理。
图2-0-1 液力变矩器
第一节 液力偶合器
液力偶合器安装于汽车发动机之后、齿轮变速机构之前， 动力的传递依靠液力偶合器内部的自动变速器油ATF （Automatic Transmission Fluid），在不考虑机械损 失的情况下，输出与输入的力矩是相同的，因此又被广 泛地称为液力联轴器。
3．导轮 导轮是有叶片的小圆盘，位于泵轮和涡轮之间，安装于
导轮轴上，通过单向离合器固定于变速器壳体上，如图22-4所示。导轮上的单向离合器可以锁住导轮以防止反向 转动，根据工作液冲击叶片的方向进行旋转或锁住。
图2-2-4 导轮结构示意图
第二节 液力变矩器
4．单向离合器 单向离合器安装于导轮叶片的内侧，其外圈与导轮叶片