模块二 液力耦合器与液力变矩器 (课件）-《自动变速器构造与维修》同步教学（人民邮电版）

模块二 液力耦合器与液力变矩器 知识目标 ◎ 了解液力耦合器与液力变矩器结构的区别。 ◎ 能正确描述液体传动的基本原理。 ◎ 能正确理解液体动能所做的功。 ◎ 能正确描述液力耦合器与液力变矩器内液体的运动。 ◎ 能正确描述液力变矩器的增矩原理。 ◎ 能简单叙述液力变矩器如何提高传动效率。 能力目标 ◎ 掌握液力变矩器检测的基本方法。 ◎ 掌握更换变矩器油的方法。 。 主要内容 了解液力耦合器 检查综合式液力变矩器 液力传动装置是以液体作为工作介质的一种能量传递装置。液力传动是通过液体循环流动过程中的动能进行能量传递。 采用液体传递动力有如下优点。 （1）提高车辆的舒适性。采用液力传动，可以实现平稳起步、缓和发动机与传动系统的扭转振动和吸收刚性冲击。 （2）延长、提高汽车的使用寿命。由于传动介质是液体，可使传动系所承受的动负荷大为减轻。同时避免了换挡时的冲击载荷。 （3）使驾驶操作简便。液力传递装置可以避免汽车外载荷突然增加而造成的发动机熄火。 液力传动装置的主要缺点是：结构复杂、制造成本高、传动效率低等。 课题一 了解液力耦合器 一、液力耦合器的结构 图2.2 液力耦合器 1—泵轮 2—涡轮 3—壳体 4—轴承 5—输出轴 6—密封 7—输入轴 由发动机曲轴驱动的工作轮是耦合器主动元件，称为泵轮。与变速器输入轴相连的工作轮是耦合器被动元件，称为涡轮。两工作轮装合后相对之间有3～4mm的间隙，封闭的壳体内装有占空腔容积85%的液体。 二、液力耦合器的工作过程 图2.3 涡流运动 1—输入轴 2—泵轮 3—液体循环圆运动 4—涡轮 5—输出轴 6—耦合器壳 图2.4 液力耦合器工作原理 发动机驱动泵轮旋转时，耦合器内的液体被叶片搅动一起旋转，液体开始绕耦合器旋转轴线作圆周运动，同时在离心力作用下液体从泵轮叶片的内缘向外缘流动，在外缘形成高压区，内缘液体流出形成低压区。泵轮内部产生的压力差迫使涡轮内液体向低压区流动，形成首尾相接的循环圆运动，实现发动机机械能转换为液体的动能，如图2.4所示，其压力差决定于工作轮的半径和转速。液体的圆周运动与循环圆运动所合成的运动构成对涡轮叶片的冲击，推动涡轮转动时，液体的动能转换为涡轮的机械能。 二、液力耦合器的工作过程 1．汽车在起步阶段的液体运动 图2.5 液体质点运动示意图 1—圆周运动 2—循环运动 汽车在起步或遇到极大的阻力时，涡轮处于静止或低转速状态。 当汽车阻力大于涡轮叶片上的作用力时，被甩到泵轮外缘的液体冲击涡轮叶片，液体的圆周速度被降低至零并释放热量。但在压力差作用下，液体被迫沿着涡轮壳向压力低的涡轮内缘流动，返回泵轮内缘后再次受离心力作用被甩到外缘。发动机的机械能转换为液体高速涡流运动进而转换为热能而被吸收。液体的质点不断穿梭于泵轮与涡轮的叶片之间，形成首尾相接的环形螺旋线，如图2.5所示。 二、液力耦合器的工作过程 2．汽车行驶阶段的液体运动 随发动机转速升高，液体的动能增加，从泵轮甩出的液流冲击力增大，推动涡轮克服阻力矩作圆周运动，汽车克服起步阻力而运动。随着涡轮转速的增加，涡轮内部液体的离心力随之逐渐增大，形成对液体循环流动的阻力，液体循环圆流动也会随涡轮的转速上升逐渐减弱。这种随涡轮转速变化的循环圆运动势必造成液体质点运动螺旋线的变化。 当泵轮快速转动，而涡轮的转速受到负荷的限制转速较低时，耦合器壳内液体的循环运动加剧，螺旋线变密，如图2.5（a）所示；而当载荷被克服后，涡轮转速增加时，工作液体的循环运动减弱，螺旋线变疏，如图2.5（b）所示。 二、液力耦合器的工作过程 3．循环圆与导流环 为了减少液体动能损失，在耦合器中安装了导流环。导流环是分别装于泵轮、涡轮叶片上的管状圆环，圆环位于循环圆的中间位置，如图2.6（a）所示。工作液体在平直叶片的循环圆内流动时，靠近循环圆中心的液体由于压力相近而形成紊流运动，如图2.6（b）所示。这部分液体阻碍叶片的运动，增加能量消耗。在叶片上去掉中间部分，并安装导流环，可使液体在泵轮与涡轮内不断循环流动，并减少叶片的搅油损失，降低能量损耗，如图2.6（c）所示。 图2.6 循环圆运动与导流环 1—导流环 2—无导流环的液体循环运动 3—无导流环中的紊流 4—有导流环的液体循环运动 三、汽车传动系采用液力耦合器的 优缺点 优点 1.耦合器的传动比为输出转速与输入转速之比，即 涡轮被泵轮驱动，其转速呈连续变化，故传动比也连续改变，所以在一定范围液力传动可以实现无级变速。 2.液力耦合器是用液体作为传动介质，泵轮与涡轮间允许有较大的转速差。因此，可以保证汽车平稳起步和加速。 3.由于液体形状可变，所以能够吸收传动系中的扭转振动并防止传动系过载，从而延长传动系和发动机部