液力变矩器结构与原理

学习任务三：自动变速器的检修1.自动变速器组成、功用与分类2.液力传动机构3.齿轮变速结构4.控制系统学习任务：知识准备---汽车自动变速器概述1.汽车的传动方式2.汽车变速器分类3.汽车自动变速器类型4.汽车自动变速器特点5.汽车自动变速器发展趋势变速器分类•按传动比变化方式，变速器可分为有级式、无级式和综合式；•按操纵方式，变速器可分为手动变速器、自动变速器、半自动变速器和手自一体；•按结构形式，自动变速器可分为液力机械式AT、电控机械式AMT、无级式CVT；•按照控制形式来分：液压控制式、电子控制式•按照汽车驱动方式来分：后驱动自动变速器、前驱动自动变速器•按照前进挡的档位数来分：•按照齿轮变速器的类型来分：定轴齿轮式和行星齿轮式后驱动自动变速器前驱动自动变速器汽车自动变速器特点1）操作简单且省力2）提高了行车安全和降低了劳动强度3）提高了乘坐舒适性4）延长了机件的使用寿命5）提高了汽车的动力性6）减少空气污染7）具有良好的自适应性8）结构复杂9）传动效率低液力机械式自动变速器—AT•不同车型的自动变速器总体来说，主要包括：•液力变矩器、齿轮变速器、油泵、控制系统、手控连杆机构、冷却系统、壳体等几个部分。谢谢作业：自动变速器的作用和特点知识准备--液力传动机构知识准备—液力传动装置主要内容•液力传动机构的类型•液力变矩器的作用•液力变矩器的结构组成•液力变矩器的工作原理•液力变矩器的特性•综合式液力变矩器（带锁止离合器的液力变矩器）•液力变矩器的常见故障学习情景案例：一辆装有自动变速器的车有异响和攒动感。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60~80km/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。液力传动机构的类型•汽车上所采用的液力传动装置通常有液力耦合器和液力变矩器两种，二者均属于液力传动，即通过液体的循环液动，利用液体动能的变化来传递动力。知识准备---液力传动机构发动机车轮液力变矩器作用？思考液力变矩器安装的位置识别自动变速驱动桥自动变速器观看视频思考问题1.液力变矩器的位置2.液力变矩器的作用3.液力变矩器结构、组成液力变矩器的功用1.功用1)自动离合2)无级变速、变扭3)相当于飞轮4)驱动油泵液力变矩器的组成2.组成：主要由泵轮、涡轮、导轮组成液力变矩器的实物图液力变矩器的剖视图液力变矩器的组成—泵轮①泵轮使发动机机械能液体能量液力变矩器的组成—涡轮②涡轮将液体能量涡轮轴上机械能液力变矩器的组成—导轮③导轮通过改变工作油的方向而起变矩作用液力变矩器的工作原理1.工作原理（以对装风扇为例）液力变矩器泵轮涡轮导轮液力变矩器—工作原理①发动机运转时带动液力变矩器的壳体和泵轮一同旋转，泵轮内的工作油在离心力的作用下，由泵轮叶片外缘冲向涡轮，并沿涡轮叶片流向导轮，再经导轮叶片流回泵轮叶片内缘，形成循环的工作油。②在液体循环流动过程中，导轮给涡轮一个反作用力矩，从而使涡轮输出力矩不同于泵轮输入力矩，具有“变矩”功能。③导轮的作用：改变涡轮的输出力矩。液力变矩器涡流、环流、循环圆液力变矩器工作过程液力变矩器的工况①失速②耦合点受力分析受力分析液力变矩器结论3.输出转矩——随着涡轮转速的变化而变化。a.涡轮转速低时（nw=0），nBnw，液体流向导轮正面，涡轮转矩大于泵轮转矩，MD0，MW=MB+MD，b.随着涡轮转速的升高（nw0），接近0.85nB时，涡轮出口处工作油流向与导轮叶片相切，涡轮转矩等于泵轮转矩，MD=0，Mw=MB（耦合点）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，此时涡轮转矩小于泵轮输入转矩，MD0，Mw=MB-MDd.当涡轮转速与泵轮转速（nB=nw）时，不再传递扭矩，Mw=0思考题1.液力变矩器的作用有哪些？2.液力变矩器有哪些部分组成？3.请说明液力变矩器的工作原理？引导现代很多轿车的自动变速器采用一种带锁止离合器的综合式液力变矩器。这种变矩器内有一个由液压油操纵的锁止离合器。一、液力变矩器结论：液力变矩器不仅传递力矩，且能在泵轮力矩不变的情况下，随着涡轮的转速不同而改变涡轮输出的力矩。存在问题：液力变矩器只在中等转速比范围内具有较高效率，但汽车经常需要在高传动比情况下行驶，此时液力变矩器效率反而下降。解决办法：综合式液力变矩器二、综合式液力变矩器•不同之处：导轮通过单向离合器（one-wayoverrunningclutch）固定于变速器壳体上•只允许导轮单方向旋转三、综合式液力变矩器单向离合器单向离合器常见形式：（1）滚柱斜槽式（液力变矩器常用）（2）楔块式（行星齿轮变速器常用）单向离合器（观看视频）（1）滚柱斜槽式单向离合器（1）滚柱斜槽式单向离合器（1）滚柱斜槽式单向离合器•外座圈与导轮连为一体•内座圈与导轮轴刚性连接（导轮轴固定不动）•若工作油冲击导轮叶片正面，外座圈按顺时针方向转动，滚柱将卡死在内、外圈之间的楔形槽内，导轮锁定而固定不动；•若工作油冲击导轮叶片的背面，外座圈按逆时针方向转动，滚柱向楔形槽较宽的一端移动，使内、外圈座不能楔紧而处于分离状态，于是外圈可以朝逆时针方向自由地转动；•单向离合器对导轮有单向锁定作用。（2）楔块式单向离合器综合式液力变矩器•导轮锁定时：变矩状态•导轮未锁定时：偶合状态导轮作用：增加涡轮的输出力矩带锁止离合器综合式液力变矩器观看视频带锁止离合器综合式液力变矩器•锁止离合器的主动部分：液力变矩器泵轮壳体，与输入轴相连•被动部分：可作轴向移动的压盘，通过花键套与涡轮输出轴相连•压盘背面(右侧)的工作油与泵轮、涡轮中的工作油相通，保持一定的油压(该压力称为液力变矩器压力)；•压盘左侧的工作油通过液力变矩器输出轴中间的控制油道与控制阀总成上的锁止控制阀相通，由ECU通过锁止电磁阀来控制，锁止离合器的接合和分离即由此专门的控制机构来控制。锁止离合器摩擦片、减震弹簧锁止离合器通常采用湿式、片式摩擦离合器锁止离合器的工作原理1）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；2）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，使锁止离合器片与前盖一起转动。带锁止离合器综合式液力变矩器工作原理•当锁止离合器处于分离状态时，仍具有变矩和偶合两种工作情况；•当锁止离合器处于接合状态时，此时发动机功率经输入轴、液力变矩器壳体和锁止离合器直接传至涡轮输出轴，液力变矩器不起作用，这种工况称为锁止工况。•既利用了液力变矩器在涡轮转速较低时具有的增扭特性，又利用了液力偶合器在涡轮转速较高时所具有的高传动效率的特性。变矩器工作过程总结液力变矩器常见故障1.漏油2.行驶中突然无档与修复后无档3.急刹车发动机熄火4.异响5.高温漏油漏油——变扭器轴套与油封间漏油1.换油封前，检查轴套的表面划伤情况；轴套的同轴度；表面划伤的处理办法：用油石打磨及抛光。2.轴油道堵塞：可能跑完30万公里左右。3.驱动盘变形或飞轮变形、装配不当所至。行驶中突然无档与修复后无档1.行驶中突然无档1)无油——油面太低——查油面。2)油泵无油吸入或不工作。3)变扭器的涡轮轴花键扫磨光2.修复后无档1）.检查油面2）.检查油压注：油泵驱动键在装配过程中顶断（先装变扭器——转动发动机曲轴——抬上变速器，连接扭紧螺栓）急刹车发动机熄火先查闭锁控制系统——换（修理）变扭器锁止离合器盘咬死。原因1.花键卡死2.没有花键的采用边缘凹口卡死3.阀体——长时间的工作，导致结胶；失圆；阀孔热变形注：若没有闭锁，则①耗油；②发热起步时，D或R档发抖：故障原因与上述原因分析相同异响1.非金属声：油液不够，有近似发动机加速声，其实是搅油声有拉索的可以调整拉索，使第二调节阀——阀体P主油压——供油压力不够——供油量不够2.金属声：叶片碰撞；闭锁离合器响（缓冲盘弹簧；摩擦片磨损过度），在锁止点后发响。可以用解码器，观察在锁止点时，开始发响，一断开则异响消失。高温故障原因：1)冷却器堵塞2)闭锁装置不开启3)流量电磁阀故障