液力变矩器的结构演变综述

2017-09-12盐城工业职业技术学院汤宝

河北农机 2017年9期

关键词：导轮变矩器液力

盐城工业职业技术学院汤宝

液力变矩器的结构演变综述

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液力变矩器是自动变速器的重要元件，本文将对液力变矩器的结构演变及具体性能进行详细的综述。

耦合器；变矩器；特性曲线

引言

对于自动挡的汽车，其发动机和变速箱之间的连接是靠液力变矩器来实现的，液力变矩器的作用一是传递转速和扭矩、二是实现发动机和变速箱之间的软连接作用，类似于手动挡离合器的半联动状态。所以说液力变矩器是自动变速器中比较重要的连接元件。本文将对其演变过程进行详细的综述，以便于更好的理解其工作性能。

1 液力耦合器

液力耦合器主要由泵轮和涡轮组成，动力由泵轮输入，涡轮输出，以液体为介质传递扭矩动力。泵轮和涡轮的转速差越大，耦合器传递的扭矩越大，当不存在转速差时，不传递扭矩。其主要的参数特征为：

其中，nw为涡轮转速，nb为泵轮转速，Mw为涡轮扭矩，Mb为泵轮扭矩，Pw为涡轮功率，Pb为泵轮功率。

2 液力变矩器

由于耦合器只能传递扭矩，而不能改变扭矩，所以在耦合器泵轮和涡轮之间加上一个导轮，通过导轮反作用力Md的作用，达到改变扭矩的作用，如图1所示。导轮起作用过程可以分析为：

a.涡轮转速低时（nw=0），nb＞nw，涡轮出口处工作油冲击导轮正面，Md＞0，Mw=Mb+Md，涡轮扭矩大于泵轮扭矩；

b.随着涡轮转速的升高（nw＞0），接近0.85nb时，涡轮出口处工作油流向与导轮叶片相切，Md=0，Mw=Mb（耦合点），涡轮扭矩等于泵轮扭矩；

c.涡轮转速继续升高，涡轮出口处工作油冲击导轮叶片背面，Md＜0，Mw=Mb-Md，此时涡轮转矩小于泵轮输入转矩；

d.当涡轮转速与泵轮转速相等时，即nB=nw时，不再传递扭矩，Mw=0。

图1 液力变矩器结构

相比于液力耦合器，液力变矩器虽然具有变矩的作用，但是在耦合点以后的传递效率较低。其输出力矩Mw、效率、变矩系数K的曲线如图2所示。

图2 液力变矩器的特性曲线

3 综合式液力变矩器

为了增加耦合点之后的变矩器效率，设计了综合式液力变矩器，就是将导轮通过一个单向离合器固定于壳体上，只允许导轮单方向旋转，当达到耦合点时，导轮可以自由旋转，不给涡轮作用力从而使得耦合点之后的液力变矩器变为液力耦合器。只有一个导轮的综合式液力变矩器叫做三元件综合式液力变矩器，三元件指的是泵轮、涡轮和一个导轮。其特性曲线如图3（a）所示。

三元件由变矩状态到耦合状态突变较大，为避免这个缺点，将导轮分割成两个，组成四元件。由于两个导轮自由旋转的作用点不同，从而达到减缓突变的作用。四元件综合式液力变矩器的特性曲线如图3（b）所示。