汽車自動變速器-液力變矩器.ppt

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第二節(jié)液力變矩器 復(fù)習(xí) 第1講汽車自動變速器概述 1 汽車的傳動方式2 汽車變速器分類3 汽車自動變速器類型4 汽車自動變速器特點5 汽車自動變速器發(fā)展趨勢 變速器分類 按傳動比變化方式 變速器可分為有級式 無級式和綜合式 按操縱方式 變速器可分為手動變速器 自動變速器 半自動變速器和手自一體 按結(jié)構(gòu)形式 自動變速器可分為液力機械式AT 電控機械式AMT 無級式CVT 按照控制形式來分 液壓控制式 電子控制式按照汽車驅(qū)動方式來分 后驅(qū)動自動變速器 前驅(qū)動自動變速器按照前進擋的檔位數(shù)來分 按照齒輪變速器的類型來分 定軸齒輪式和行星齒輪式 后驅(qū)動自動變速器 前驅(qū)動自動變速器 汽車自動變速器特點 1 操作簡單且省力2 提高了行車安全和降低了勞動強度3 提高了乘坐舒適性4 延長了機件的使用壽命5 提高了汽車的動力性6 減少空氣污染7 具有良好的自適應(yīng)性8 結(jié)構(gòu)復(fù)雜9 傳動效率低 液力機械式自動變速器 AT 不同車型的自動變速器總體來說 主要包括 液力變矩器 齒輪變速器 油泵 控制系統(tǒng) 手控連桿機構(gòu) 冷卻系統(tǒng) 殼體等幾個部分 第2講液力變矩器 發(fā)動機 車輪 液力變矩器作用 思考 液力變矩器安裝的位置識別 自動變速驅(qū)動橋 自動變速器 主要內(nèi)容 液力耦合器液力變矩器的結(jié)構(gòu)與工作原理綜合式液力變矩器 2 2液力耦合器 1 結(jié)構(gòu)主動的泵輪從動的渦輪 1 結(jié)構(gòu)泵輪和渦輪統(tǒng)稱為工作輪 相對安裝且互不接觸 兩輪裝合后相對端面之間有3 4mm的間隙 各工作輪用鋁合金精密制造 或用鋼板沖壓焊接而成 葉輪內(nèi)部有許多徑向葉片 葉片有一定的曲率 它們的內(nèi)腔共同構(gòu)成圓形或橢圓形的環(huán)狀空腔 其軸線斷面一般為圓形 此環(huán)狀空腔稱為循環(huán)圓 該剖面是位于通過包含泵輪 渦輪軸所作的截面 也稱軸截面 2 工作原理 水泵帶動水輪機 一對風(fēng)扇 2 工作原理傳動原理 輸入軸輸入的動能通過泵輪傳給工作油 工作油在循環(huán)流動過程中又將動能傳給渦輪輸出 輸入軸傳給泵輪的力矩與渦輪輸出的力矩相等 液力偶合器渦流 環(huán)流的產(chǎn)生 1 渦流 的產(chǎn)生當泵輪隨飛輪轉(zhuǎn)動時 由于離心力的作用 液體沿泵輪葉片間的通道向外緣流動 外緣油壓高于內(nèi)緣油壓 油液從泵輪外緣沖向渦輪外緣 又從渦輪內(nèi)緣流入泵輪內(nèi)緣 可見在軸向斷面 循環(huán)圓 內(nèi) 液體流動形成循環(huán)流 稱為 渦流 2 環(huán)流的產(chǎn)生因渦流的產(chǎn)生 液體沖向渦輪使兩輪間產(chǎn)生牽連運動 渦輪產(chǎn)生繞軸旋轉(zhuǎn)的扭矩 可見 循環(huán)圓內(nèi)的液體繞軸旋轉(zhuǎn)形成 環(huán)流 上述兩種油流的合成 形成一條首尾相接的螺旋流 只有當渦輪的扭矩大于汽車的行駛阻力矩時 汽車才能行駛 3 油液流動 螺旋形路線 4 總結(jié)只有存在環(huán)流運動時才能傳遞動力 只有存在轉(zhuǎn)速差 nB nw 才能存在環(huán)流運動 轉(zhuǎn)速差越大 傳遞的轉(zhuǎn)矩越大 nW nB MW MB nw nB MW 0 PW PB nW nB I只能傳遞扭矩 不能改變扭矩 缺點 2 1液力變矩器 1 結(jié)構(gòu)由泵輪 渦輪 導(dǎo)輪組成與變矩器的區(qū)別和偶合器相比 變矩器在結(jié)構(gòu)上多了導(dǎo)輪 stator 導(dǎo)輪通過導(dǎo)輪座固定于變速器殼體上 液力變矩器的實物圖 液力變距器主要由泵輪 渦輪和導(dǎo)輪三個基本元件以及單向離合器 鎖止離合器和殼體組成 液力變矩器的組成 泵輪 泵輪與變扭器殼體連成一體 其內(nèi)部徑向裝有許多扭曲的葉片 葉片內(nèi)緣則裝有讓變速器油液平滑流過的導(dǎo)環(huán) 變扭器殼體與曲軸后端的驅(qū)動盤相連接 為變扭器的主動元件 泵輪 渦輪 同泵輪一樣 渦輪內(nèi)部也裝有許多葉片 但渦輪葉片的扭曲方向與泵輪葉片的扭曲方向相反 渦輪葉片與泵輪葉片相對安置 中間有 的間隙 渦輪通過其中心花鍵與變速器輸入軸相連 為變扭器的從動元件 渦輪 導(dǎo)輪 導(dǎo)輪位于泵輪和渦輪之間 通過單向離合器安裝在與油泵連接在一起的導(dǎo)輪軸上 油泵則安裝在變速器殼體上 導(dǎo)輪也是由許多扭曲葉片組成 導(dǎo)輪 單向離合器 鎖止離合器 鎖止離合器的主要部件是壓盤和離合器片 離合器片粘壓在壓盤上 壓盤裝在渦輪背面 可以在渦輪上徑向移動 壓盤兩面有流動的工作液 工作液的流動方向取決了鎖止離合器的工作狀態(tài) 液力變矩器的作用 1 自動無級變矩 變速2 自動離合3 減振隔振4 使發(fā)動機轉(zhuǎn)動平穩(wěn)5 過載保護6 發(fā)動機制動 2 3液力變矩器 工作原理發(fā)動機運轉(zhuǎn)時帶動液力變矩器的殼體和泵輪一同旋轉(zhuǎn) 泵輪內(nèi)的工作油在離心力的作用下 由泵輪葉片外緣沖向渦輪 并沿渦輪葉片流向?qū)л?再經(jīng)導(dǎo)輪葉片流回泵輪葉片內(nèi)緣 形成循環(huán)的工作油 在液體循環(huán)流動過程中 導(dǎo)輪給渦輪一個反作用力矩 從而使渦輪輸出力矩不同于泵輪輸入力矩 具有 變矩 功能 導(dǎo)輪的作用 改變渦輪的輸出力矩 液力變矩器 泵輪 渦輪 導(dǎo)輪 渦流 環(huán)流 循環(huán)圓 工作原理 受力分析 受力分析 結(jié)論 液力變矩器不僅傳遞力矩 且能在泵輪力矩不變的情況下 隨著渦輪的轉(zhuǎn)速不同而改變渦輪輸出的力矩 存在問題 液力變矩器只在中等轉(zhuǎn)速比范圍內(nèi)具有較高效率 但汽車經(jīng)常需要在高傳動比情況下行駛 此時液力變矩器效率反而下降 解決辦法 綜合式液力變矩器 2 4液力變矩器的性能 2 4 1特性參數(shù)轉(zhuǎn)矩比 K 渦輪輸出轉(zhuǎn)矩 泵輪輸出轉(zhuǎn)矩 Mw Mb轉(zhuǎn)速比 i 渦輪轉(zhuǎn)速 泵輪轉(zhuǎn)速 nw nB 1傳動效率 渦輪軸輸出功率 泵輪軸輸出功率穿透性 液力變矩器的扭矩曲線 液力變矩器的效率曲線 2 4 2特性曲線 1 外特性及特性曲線2 原始特性曲線 2 5綜合式液力變矩器 液力變矩器的相數(shù) 定義 液力變矩器可能有的工況數(shù) 單相三元件液力變矩器 兩相三元件液力變矩器 三相四元件液力變矩器 典型三元件綜合液力變矩器 結(jié)構(gòu) 典型三元件綜合液力變矩器 工作原理渦輪轉(zhuǎn)速較低 與泵輪轉(zhuǎn)速差較大時 從渦輪出口處流出的工作油沖擊導(dǎo)輪正面 導(dǎo)輪順時針旋轉(zhuǎn) 單向離合器鎖止 變矩狀態(tài) 當渦輪轉(zhuǎn)速升高到一定值時 工作油沖擊導(dǎo)輪背面 導(dǎo)輪逆時針旋轉(zhuǎn) 單向離合器分離 耦合狀態(tài) 四元件綜合式液力變矩器 三元件由變矩狀態(tài)到耦合狀態(tài)效率顯著下降 為避免這個缺點 將導(dǎo)輪分割成兩個 分別裝在各自的自由輪上 組成四元件 四元件綜合式液力變矩器 當渦輪轉(zhuǎn)速較低時 渦輪出口處工作油沖擊在兩導(dǎo)輪正面 此時兩導(dǎo)輪的單向離合器鎖住 導(dǎo)輪固定 如同液力變矩器工況工作 當渦輪轉(zhuǎn)速增加到一定程度 工作油對第一導(dǎo)輪的沖擊力反向 第一導(dǎo)輪便因單向離合器松脫而與渦輪同向旋轉(zhuǎn) 此時只有第二導(dǎo)輪仍起變矩作用 當渦輪轉(zhuǎn)速繼續(xù)升高到接近泵輪轉(zhuǎn)速時 第二導(dǎo)輪也受到工作油的反向沖擊力而與渦輪及第一導(dǎo)輪同向轉(zhuǎn)動 于是液力變矩器全部轉(zhuǎn)入偶合器工況 一 液力變矩器的工作原理 液力變矩器的特性 綜合式液力變矩器 重點 識記 液力變矩器的特性參數(shù)及含義理解 綜合式液力變矩器的特性曲線應(yīng)用 液力變矩器的工作原理 二 液力變矩器的作用及其結(jié)構(gòu) 鎖止型液力變矩器 次重點 識記 液力變矩器的作用 組成理解 鎖止型變矩器的原理 常用類型