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1、项目二 学习液力变矩器的结构与原理,学习目标,任务1 液力偶合器学习,任务2 液力变矩器的结构学习,任务3 液力变矩器的工作原理学习,任务4 液力变矩器的性能学习,任务5 能力培养：液力变矩器检修,授课时间：9月9日08高职2班9月14日08高职1班 授课章节名称：2-1液力变矩器结构原理 教学目的：了解自动变速器的发展过程及方向；掌握自动变速器的分类及优缺点;掌握自动变速器的组成；了解自动变速器的型号判别 教学重点：自动变速器的分类及优缺点,组成和驾驶方法 教学难点：变速器型号说明 使用教具：多媒体，实物 教学方法：教授法，展示法 课外作业：自动变速器的类型和各类型的特点 课后体会：本次课内
2、容简单，学生易于理解,液力偶合器的结构、组成 包括主动的泵轮、从动的涡轮和工作介质ATF油。,任务1 液力偶合器学习,液力偶合器的工作原理 以一对风扇为例进行说明。,液力偶合器工作原理：（1）“涡流”的产生当泵轮随飞轮转动时，由于离心力的作用，液体沿泵轮叶片间的通道向外缘流动，外缘油压高于内缘油压，油液从泵轮外缘冲向涡轮外缘，又从涡轮内缘流入泵轮内缘，可见在轴向断面（循环圆）内，液体流动形成循环流，称为“涡流”。,（2）环流的产生因涡流的产生，液体冲向涡轮使两轮间产生牵连运动，涡轮产生绕轴旋转的扭矩。可见，循环圆内的液体绕轴旋转形成“环流”。上述两种油流的合成，形成一条首尾相接的螺旋流。只有当
3、涡轮的扭矩大于汽车的行驶阻力矩时，汽车才能行驶。,液力偶合器的油液流动,液力偶合器涡流、环流的产生,液力偶合器工作特性：涡轮的扭矩(Mw)和泵轮的扭矩(Mb)的关系式为：Mw Mb 液力耦合器的传动效率=Nw/N=Mwnw/Mn=nw/n=i(M=Mw)当i=1时=100%,但最高效率只可达97%左右。,液力偶合器的缺点：液力偶合器不能使输出扭矩增大，只起液力联轴离合器的作用。因此，汽车上很少采用。它不能使发动机与传动系彻底分离，为解决换挡问题，在液力偶合器和机械变速器之间还需安装一个换挡用变速器，从而增加了传动系重量及纵向尺寸，所以换用液力变矩器。,总结 只有存在环流运动时才能传递动力； 只
4、有存在转速差（nbnw）才能存在环流运动； nW nB， TW = TB ； nw=nb， TW = 0 。 = PW/PB = nW/nB = i,一 、作用（1）起离合器作用。 （2）无级变速。 （3）低速增加转矩： 用于汽车起步和低速行驶加速（自动适应）。 （4）驱动油泵：油泵都是由变矩器驱动的。 （5）负责锁止离合器锁止：实现直接传动。 （6）充当发动机飞轮。,任务2 液力变矩器的结构学习,三. 液力变矩器 1、组成 泵轮b、涡轮w、导轮d 在液力偶合器的基础上，增设导轮。导轮介于泵轮和涡轮之间，通过单向离合器，单向固定在输出轴上。（可顺转，不能逆转）2、原理以两台带有循环 通道的风扇
5、传动为例。 泵轮带动油的力矩MP 油带动涡轮的力矩MT 导轮推动油的力矩MD MP + MD = MT,泵轮与壳连成一体为主动元件；壳体做成两半，用螺栓连接，壳外有起动齿圈涡轮悬浮在变矩器内与从动轴相连；导轮悬浮在泵轮与涡轮之间，通过单向离合器及导轮固定套固定在变速器外壳上，单向离合器使导轮可以顺时针方向转动而不能逆时针方向转动。,液力变矩器的实物图,液力变矩器结构示意图,1）泵轮,泵轮在变矩器壳体内，许多曲面叶片径向安装在内。在叶片的内缘上安装有导环，提供一通道使ATF流动畅通。变矩器通过驱动端盖与曲轴连接。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
6、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。,2）涡轮,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。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，相互间保持非常小的间隙。,3）导轮,导轮是有叶片的小圆盘，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。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。,液力变矩器中三个元件的功用：,泵轮：将发动机的机械能转变为自动变速器油的动能。涡轮：将自动变速器油的动能转变为涡轮轴上的机械能。导轮：改变自动变速器油的流
7、动方向，从而达到增矩的作用。,3、液力变矩器的工作过程,发动机曲轴带动泵轮旋转时，泵轮带动自动变速器油一起旋转，在离心力的作用下，自动变速器油从叶片的内缘向外缘流动。冲击涡轮的叶片，自动变速油沿着涡轮叶片由外向内流动，冲击到导轮叶片，然后沿着导轮叶片流动，回到泵轮进入下一个循环。,（1）涡流：从泵轮、涡轮、导轮又到泵轮的液体流动。,液力变矩器涡流与环流,（2）环流：自动变速器油在进行涡流的同时，又绕曲轴中心线旋转。,液力变矩器工作原理,视频,液力变矩器的工作原理 增矩过程：MW=MB+MD,液力变矩器的工作原理 偶合点：MW=MB,液力变矩器的的工作原理 减矩过程：MT=MP-MS （导轮不转
8、） MT=MP(加装单向离合器后 ，导轮转动),三、锁止离合器1、作用：ATF温度达60度以上， 速度约70km/h，将泵轮与涡轮刚性连接，以提高传动效率。2、结构组成3、工作原理,任务4 液力变矩器的性能学习,一、液力变矩器的三个特性参数学习,1变矩比K变矩比K为涡轮轴上的转矩TW与泵轮轴上的转矩TB之比，即 K=TWTB （2-3）当涡轮转速nW=0时的变矩比称为起动变矩比，以K0来表示。K0越大，说明汽车的加速性能越好。在附着力允许的条件下，K0越大，则汽车在起步工况下的牵引力也越大。 2传动比i变矩器传动比与齿轮变速器传动比不同。涡轮轴转速nw与泵轮轴转速nB之比称为传动比,即 i=n
9、wnB （2-4）,3传动效率涡轮轴上输出功率Pw与泵轮轴上输入功率PB之比称为传动效率，即=PWPB=TWnWTBnB=Ki （2-5） 4液力变矩器的失速转速尽管采用带液力变矩器的自动变速器有优点，但是液力变矩器的效率不是很高，特别是在失速转速时，由于工作液发热输入液力变矩器的全部发动机转矩完全损失，而没有转矩输入到变速器。从失速转速到转入偶合器工作，液力变矩器的效率提高到接近90。,1. 定义：当发动机转速和转矩一定时，泵轮的转速和转矩也一定，变矩比K、传动效率与转速比i之间的变化规律。 K=Tw/TB1 i=nw/nB1 =Pw/PB=Ki1,二、液力变矩器外特性曲线学习,2. 特性曲
10、线 失速点 偶合点,三、液力变矩器的如何冷却,液力变矩器中的传动损失导致能量损失。能量损失的大部分变成了摩擦热。热的产生是由于工作液冲击和推动变矩器内元件的结果。为了保持它具有的效率，工作液必须经过冷却。过热的工作液会导致效率更低。变速器的液压泵通过液力变矩器组件中心的空心轴，不断地把加压后的工作液（ATF）送入液力变矩器。为了防止油液泄漏，在其进入变矩器处设有油封。工作液通过液力变矩器循环，然后经过涡轮能通过位于供油空心轴内部的涡轮轴排出。工作液从变矩器排出后直接进入外部的油液散热器，然后回到变速器。这一冷却回路保证进入液力变矩器的油液经过冷却，从而保持液力变矩器的正常工作效率。很少的液力变
11、矩器采用空气冷却。这种液力变矩器中的工作油液没有流入外部的油液散热器，而依靠空气的循环流动冷却工作液。装在这种液力变矩器后盖上的是散热器护罩。当发动机转动时，空气被吸人护罩内带走变矩器的热后，热空气被吹出。,液力变矩器油液的典型回路和油液散热器 1-后润滑油口 2-油液散热器 3-变矩器止回阀 4-液力变矩器 5-回泄阀 6-前润滑油口 7-液力变矩器油压安全阀 8-往复球阀 9-主油路调压阀 10-升压阀 11-中间档制动带蓄能器阀,锁止离合器（TCC）a. 功用：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损耗，提高传动效率，提高汽车在正常行驶时的燃油经济性，并防止ATF油过热
12、。b. 结构：,四、直接传动,五、离心锁止,图2-17离心式锁止离合组件 1-导向毂 2-液力变矩器壳 3、9-止推垫片 4-惯性单向离合器 5-离合器与减振器组件6-离心式离合器蹄铁 7-摩擦衬片 8-泵轮 10-导轮 1-涡轮 12-离合器花键,图2-18离心式锁止离合器组件中离合器蹄铁 1-单向离台器 2-导轮 3-泵轮 4-涡轮5-锁止离合器 6-螺旋弹簧 7-离合器蹄铁8-扭转减振器 9-主弹簧 10-支架11一重块 12-回位弹簧,1. 单向离合器（超越离合器、自由轮机构） a. 功用：实现单向锁止，使变矩器在高速区成为偶合器。 b. 结构： 滚柱式,楔块式,c. 原理：,a)锁止
13、状态 b)分离状态 1涡轮轮毂 2变矩器壳体 3压盘 4扭转减振器,六、液压锁止,图2-19 闭锁与解锁控制 a)解锁状态 b) 闭锁状态,图2-20锁止离合器分离时,图2-21锁止离合器锁止时,图2-22 闭锁与解锁缓冲控制,七、粘液离合器,粘液离合器在一些汽车上用作液力变矩器的锁止离合器。这种离合器可以很平稳地锁止而没有接合冲击。除了它是采用一个粘液离合器使泵轮和涡轮锁止外，其操纵方法与液压离合器相同。粘液离合器组件包括转子、离合器体、离合器盖和硅油，如图2-23所示。硅油被密封在离合器盖与体之间。粘性硅油可以缓和离合器接合时的冲击。粘液离合器是利用液体的粘性或油膜的剪切来传递动力的。当离
14、合器接合时，迫使压盘与变矩器壳接触。发动机的动力从压盘通过粘液偶合作用传递到变速驱动桥输入轴，也就是说，这种离合器的液力偶合是利用封闭在压盘和壳板之间粘稠硅油的粘性传递动力的。,图2-23变矩器粘液离合器组件 1-离合器体 2-弹簧双唇型油封 3-离合器盖 4-转子 5-矩形截面油封,液力变矩器的清洗与装配,清洗方法是：先倒出残留的液压油，再向变矩器内加入2L干净的液压油，摇动后倒出。如果液压油过脏，可再清洗一遍。也可借助于专用工具将油抽出换掉。,任务5 能力培养：液力变矩器检修,六、液力变矩器的清洗与装配,装配：更换液力变矩器时，一定要保证变矩器与变速器装配到位。方法是：当液力变矩器与变速器
15、一起从车上拆下时，在移去变矩器之前，要检查变矩器在变速器前壳内的安装深度。如果测得的深度小于标准值，说明变矩器未安装到位，其后端的轴套上的缺口未插入油泵驱动齿轮中间的凸块内。对此，应取出变矩器，让变矩器后端轴套上的缺口与油泵驱动齿轮中间的凸块对准后装入，否则，在装上汽车时会压坏自动变速器的油泵齿轮。（要求操作零失误）,七、液力变矩器的检测,液力变矩器后端轴套圆周跳动检测 发动机驱动盘断面跳动检测,七、液力变矩器的检测,单向离合器检测方法是：将单向离合器内座圈驱动杆（专用工具）插入变矩器中，如图a)；再将单向离合器外座圈固定器（专用工具）插入变矩器中，并卡在轴套上的油泵驱动缺口内，如图b);转动
16、驱动杆，检查单向离合器工作是否正常，如图c)。,八、液力变矩器故障诊断与排除,锁止离合器故障的诊断与排除 导轮单向离合器故障诊断与检修,1、锁止离合器的故障诊断,故障原因：变矩器有异响和攒动感。 故障诊断：诊断1：使汽车预热到正常温度，在D位行驶，当车速刚进入所致工况车速时（如60km/h）进入锁止工况，在6080km/h，变矩器会出现嗡嗡异常响声，制动踏板行程达到40%时，异常响声终止，松开制动踏板，异常响声重新出现。节气门开度较小时，汽车行驶有窜动感，当节气门开度较大时，不窜动。松开加速踏板再次踩下，窜动感更明显。以上现象表明，锁止离合器摩擦片严重磨损。诊断2：通过检查滑差量的办法检查摩擦片是否打滑。滑差量=发动机转速-变速器输入轴转速。当完全锁止时，滑差量为零。若滑差量不为零，可能是锁止离合器打滑，或锁止离合器不能锁止。汽车高速行驶，紧急制动时锁止离合器应打开，否则发动机将熄火。停车检查时可将点火开关接通，当踩下制动踏板时，变速器壳体处应听到电磁阀“咔”的动作声，应检查电路，应检查电路、电控系统、电磁阀是否损坏。,
