第二章 液力传动装置

三、液力偶合器工作原理
1、工作原理：以ATF作为传动介质，利用液体在 主、从动元件之间循环流动过程中动能的变化来 传递动力。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。 能量传递的线路 发动机飞轮——液力耦合器外壳——泵轮——ATF—— 涡轮——齿轮机构输入轴
第三节、液力变矩器
一、液力变矩器的结构：由壳体、泵轮、涡轮和导轮组成； 二、液力变矩器和液力偶合器结构上的区别： 1、泵轮和涡轮叶片的形状设计能将工作液流动的扰动降到最 小，减少能量的损失； 2、增加了导轮——具有增大转矩的作用。 三、结构形式：组装式（可拆）和焊接式（不可拆）。
泵 轮
涡轮
导轮
2．涡轮
(1)涡轮同样也是有许多曲面叶
片的圆盘，其叶片的曲线方 向不同于泵轮的叶片。
(2)涡轮通过花键与变速器的输
入轴相啮合，涡轮的叶片与 泵轮的叶片相对而设，相互 间保持非常片的小圆 盘，位于泵轮和涡轮之 间。它安装于导轮轴上， 通过单向离合器固定于 变速器壳体上。 （2)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。
一、当液力变矩器进入高速偶合工作时，理论上涡轮的输出转 矩应该等于泵轮的输入转矩，但在实际运行过程中，由于ATF 的摩擦和冲击会引起部分能量的损失，泵轮和涡轮间一般存在 4%—5%的转速差，因此传动效率不能达到100%。 二、改善措施：增设锁止离合器。 三、锁止离合器在液压自动操纵系统的控制下，可以在适当 的时机进行锁止切换，一般在转矩比K=1时的偶合点切换成 动力直接传递方式，把泵轮和涡轮机械旳连接成一体，从而 提高液力变矩器在中高速行驶时的传动效率。
1、泵轮：将发动机的机械能转变为自动 变速器油的动能； 2、涡轮：将自动变速器油的动能转变为 涡轮轴上的机械能； 3、导轮：改变自动变速器油的流动方向， 从而达到增矩的作用 ( 增加涡轮的输出力 矩)。
1．泵轮
(1) 泵轮在变矩器壳体内，许多 曲面叶片径向安装在内。 (2) 在叶片的内缘上安装有导环， 注意 提供一通道使ATF流动畅通。 泵轮与曲轴相连，总 (3) 变矩器通过驱动端盖与曲轴 是与曲轴一起转动。 连接。当发动机运转时，将带 动泵轮一同旋转，泵轮内的 ATF 依靠离心力向外冲出。发 动机转速升高时泵轮产生的离 心力亦随着升高，由泵轮向外 喷射的 ATF 的速度也随着升高。
（3）工作状态： 导轮不转时：变矩状态。 导轮转动时：偶合状态。
4、导轮单向离合器
（1）单向离合器的作用
（2）单向离合器类型
棘轮型、滚柱型和楔块型。
楔块式单向离合器
滚柱式单向离合器
A:自由状态
B：锁紧状态
A C B A＞B＞C
3
、 1、外环
4
2、内环
3、滚柱
1 2
A:自由状态
B：锁紧状态
第二章 液力传动装置
第一节、液力传动装置介 绍
二、液压(流)传动 1、定义：利用液体传输功率称为液压(流)传动。 2、形式：（1）液压传动----通过液流的压力传输 功率，如马达。 （2）液力传动----通过液流的动能传输 功率，如液力偶合器，液力变矩器。
3、按其工作原理的不同分
液体传动
容积式液压传动：以液体的压力能传递动力，称为液压 传动。 千斤顶 各种液压阀 动力式液压传动：以液体的动能传递动力，称为液 力传动。 液力偶合器 液力变矩器
四、偶合器中液体的环流和涡流
液力偶合器工作时其内部液体发生两种流动，环流 (圆周流动) 和涡流 (循环流动)。 这两种不同的流动是相互复合而产生的，流动的产生取决于泵 轮与涡轮之间的速度差。
（1）泵轮转动，ATF从泵轮中心向四周沿叶片方向甩出，中 心压力<外缘压力; （2）涡轮外缘压力<泵轮外缘压力，ATF从泵轮流入涡轮，冲 击涡轮叶片; （3）推动涡轮转动后，ATF顺涡轮叶片从外缘到内缘，再返 回到泵轮的内缘。
四、作用与组成 1、作 用 将泵轮与涡轮刚性连接，以提高传动效率
当锁止离合器起动时，就随同泵轮及涡轮转轮一起转动。 锁止离合器的接合及脱开由变矩器中的液压油的流向决 定。
DCC 锁止离合器
锁止离合器的工作过程
五、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。
三、液力传动装置工作原理

液力传动装置，它以液压油作为工作介 质来进行能量转换，它的能量输入部件 是泵轮，与发动机的飞轮相连接，将发 动机输出的机械能转换为工作介质的功 能，能量输出部件作为涡轮，经涡轮将 液体的动能还原成机械能输出。
第二节、液力偶合器
一、组成：由外壳、泵轮和涡轮三个基本部件组成。
二、能量转递过程
1、动力传输：将电扇A与电扇B隔开几厘米，相对放置， 然后打开电扇A，则A会在两电扇间产生流动的空气，由 电扇A产生的气流冲击电扇B的叶片，使电扇B转动。 换句话说，电扇A与B之间的动力传送是以空气为介质 而实现的。偶合器的工作原理也是如此，泵轮相当于电扇 A，涡轮相当于电扇B。只是现在是以变速器液为介质， 而不是以空气。
六、液力变矩器的工作原理
以两部电扇作为例子: 如果加上 一条输送管道，气流将穿过电扇 B(被动电扇)然后经由管道，从 电扇A后面流回电扇A(主动电扇)， 这就会加强电扇A的叶片所吹动 的气流，因为气流通过电扇B后 所剩下的能量，将增强电扇A叶 片的转动。 所以变矩器使转矩成倍放大， 正是由液体流过涡轮后，借助定 轮叶片流回泵轮而实现的。
5、总结

由此可见，液力变矩器的工作区域可分为 两个，即变矩器工作区和偶合器工作区。 转矩增大仅发生在变矩器工作区，在偶合 器工作点为界限的偶合器工作区内，仅有 转矩的传递而无转矩的增大。所以，自动 变速器车辆之所以能够启动平稳而不会引 起发动机熄火，就是因为它能够在变矩区 获得增大的转矩。
第四节、带锁止离合器的液力变 矩器

当传动比为零时，涡轮完全不旋转（如换挡 手柄在D档位而车辆被制动时），泵轮和涡 轮之间的转速差达到最大值，此时工作液的 涡流速度和转矩增大的作用也达到最大值， 既液力变矩器的最大转矩比是在失速点时， 它通常在1.7至2.5范围之间。在失速点，工 作液具有很大能量用于克服车辆起步时的静 止阻力。
4、偶合器工作点
六、锁止离合器分离状态

当车辆低速行驶时，油液流至锁止离合器片 的前端。锁止离合器片前端与后端的压力相 同，使锁止离合器分离。
a）示意图
b）动力传递路线
七、锁止离合器接合状态

当车速以中速至高速行驶时，油液流至锁止 离合器的后端。这样，锁止离合器处于接合 状态。
a）示意图
b）动力传递路线
在变矩器中，导轮 就起到空气管道的 作用。换言之，由 发动机产生的转矩， 再加上从涡轮转轮 流回的液体的转矩 驱动泵轮。就是说， 泵轮使原来传送至 涡轮转轮的输入转 矩成倍放大。
七、 液力变矩器的ATF流向
液力变矩器的ATF流向
液力变矩器的ATF流向（导轮 开始转动）
ATF的整个流动过程 B-泵轮；W-涡轮；D-导轮；F-单向离合器
（2）计算工式 转矩比=涡轮输出转矩/泵轮输入转矩 转速比=涡轮转速/泵轮转速 传动比=输入轴转速/输出轴转速
3、失速点


涡轮固定不动而泵轮仍在旋转（既传动比为 零）时的工况称为失速工况。 失速转速是涡轮处于静止时发动机所能达到 的最高转速。失速发生在汽车起步或汽车停 车时。当今大多数液力变矩器的失速转速处 于2000至3000r/min之间。一般配用较底 功率发动机的液力变矩器失速转速高，而配 用较高功率发动机的液力变矩器失速转速底。
1、液力偶合器的主动部分：是泵轮。 泵轮与外壳焊在一起，随发动机曲轴一同旋转。 2、液力偶合器的从动部分：是涡轮。 涡轮和输出轴连接在一起。 3、泵轮和涡轮相对安装， 它们统称为工作轮。 4、在泵轮和涡轮上，径向排列着许多平直 叶片，泵轮和涡轮不接触，两者之间有约3～ 4mm的间隙，液力偶合器壳体和两工作轮形成 的环状空间内充满着液压油。 5、泵轮和涡轮所包围的空间形成一个封闭 的液体循环油道，称为工作腔或循环圆。
1、优势 （1）泵轮和涡轮允许存在转速差，发动机可以在传动系不断开 时保持运转；
（2）ATF作为传动介质，能保证汽车起步和加速的稳定性；
（3）能够缓冲和衰减传动系的扭转振动，防止传动系过载； 2、不足 液力偶合器只传递转矩，而不能改变转矩的大小。
六、液力偶合器的效率
因为液压油在循环流动过程中，除了泵轮和涡轮之 间的作用力之外，没有受到任何其它附加外力，而 且泵轮与涡轮之间存在滑动，使涡轮的转速稍低于 泵轮的转速，形成偶合器的传动效率小于1，因此输 出转矩始终不会超出输入转矩。 亦即液力偶合器只传递扭矩，而不改变扭矩的大 小。
四、简介
变矩器由泵轮、涡轮转轮、 导轮、变矩器壳体组成。泵 轮由曲轴驱动，涡轮转轮与 变速器输入轴连接，导轮由 单向离合器及定轮轴与变速 器壳体固定，所有这些部件 则全部安装于变矩器壳体内。 变矩器内充满油泵提供的自 动变速器液。变速器液被泵 轮甩出，成为一股强大油流， 推动变矩器涡轮转轮转动。
五、泵轮、涡轮和导轮三个元件的功用
涡流：ATF经泵轮到涡轮再回到泵轮的循环圆运动（相对运动） ATF的旋转运动 环流：ATF随同工作轮绕轴线的圆周运动（牵连运动）
ATF的绝对运动：涡流与环流的合成运动——首尾相接的环形螺旋线。
液力偶合器实现传动的必要条件：ATF在泵轮和涡轮间有循环流动。
理论上，涡轮的转速永远小于泵轮的转速。