呂福玲

中圖分類(lèi)號(hào)：U463.221.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-8882（2015）05-031-01

液力變矩器是通過(guò)液體動(dòng)量矩的變化來(lái)改變轉(zhuǎn)矩的一種傳動(dòng)元件，它除了起離合器的作用外，還具有無(wú)級(jí)連續(xù)變速和改變轉(zhuǎn)矩的能力，對(duì)外負(fù)載有良好的自動(dòng)調(diào)節(jié)和適應(yīng)性。

一、液力變矩器的分類(lèi)和特點(diǎn)

由于不同車(chē)輛對(duì)液力變矩器有著不同的性能要求，因此液力變矩器的結(jié)構(gòu)形式多種多樣，根據(jù)液力變矩器結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)，可按以下幾種情況進(jìn)行分類(lèi)：

（一）根據(jù)工作輪在循環(huán)圓中排列的順序可分為B（泵輪）--T（渦輪）--D（導(dǎo)輪）型和B--D--T型。在B—T--D型液力變矩器中，渦輪的旋轉(zhuǎn)方向一般和泵輪旋轉(zhuǎn)方向相同，稱(chēng)為正轉(zhuǎn)液力變矩器。在B--D--T型液力變矩器中，易使禍輪和泵輪的旋轉(zhuǎn)方向相反，常作為反轉(zhuǎn)液力變矩器。目前，在各種車(chē)輛上廣泛采用的是各種類(lèi)型的B—T--D型液力變矩器，而B(niǎo)--D--T型液力變矩器應(yīng)用不多。僅用在個(gè)別液力機(jī)械變矩器中，為了解決雙流傳動(dòng)中的功率反傳現(xiàn)象，才采用B--D--T型液力變矩器。

（二）根據(jù)液力變矩器中各工作輪的組合和工作狀態(tài)不同，液力變矩器可能實(shí)現(xiàn)的本質(zhì)不同的液力傳動(dòng)形態(tài)數(shù)目可分為單相、兩相和多相。

（三）根據(jù)液力變矩器中泵輪的數(shù)目，液力變矩器可分為單泵輪和雙泵輪。雙泵輪液力變矩器實(shí)際上屬于多相液力變矩器的一種。

（四）根據(jù)液力變矩器中渦輪的數(shù)目或渦輪計(jì)卜柵的列數(shù)，液力變矩器可分為單級(jí)、兩級(jí)、三級(jí)和多級(jí)。多級(jí)液力變矩器可獲得比單級(jí)液力變矩器較高的起動(dòng)變矩比，同時(shí)可擴(kuò)大高效區(qū)的工作范圍，但其結(jié)構(gòu)比單級(jí)復(fù)雜得多，而且價(jià)格昂貴。因此，多級(jí)液力變矩器在車(chē)輛上的使用范圍減小，而逐漸被單級(jí)多相或液力機(jī)械變矩器所代替。

（五）根據(jù)液力變矩器中渦輪的形式不同，可分為軸流式、離心式和向心式渦輪液力變矩器。

（六）根據(jù)液力變矩器的泵輪和渦輪能否閉鎖成一體工作，可分為閉鎖式和非閉鎖式液力變矩器。

二、液力變矩器的特點(diǎn)

液力變矩器在汽車(chē)液力傳動(dòng)中得到廣泛應(yīng)用，其具有以下特點(diǎn)：

（一）提高車(chē)輛通過(guò)性和低速行駛穩(wěn)定性；

（二）提高發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率；

（三）提高車(chē)輛駕駛乘坐的舒適性；

（四）提高車(chē)輛傳動(dòng)系的使用壽命；

（五）使汽車(chē)具有良好的自適應(yīng)性；

（六）液力傳動(dòng)系統(tǒng)效率較機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的效率低。

液力禍合器只能傳送動(dòng)力，無(wú)法增加力矩，適用于高速；液力變矩器在低速是卻能增大輸出力矩，在高速時(shí)傳動(dòng)效率差，適用于低速。因此，三元件單級(jí)兩相帶鎖止離合器的液力變矩器（鎖式液力變矩器）就是將兩者優(yōu)點(diǎn)結(jié)合，彌補(bǔ)兩者缺點(diǎn)的元件。鎖式液力變矩器在靜止及低速時(shí)相當(dāng)于液力變矩器，在高速時(shí)又是液力禍合器，其傳動(dòng)。

三、鎖式液力變矩器的主要構(gòu)件及其工作特點(diǎn)

鎖式液力變矩器主要工作構(gòu)件包括三個(gè)工作輪（泵輪、渦輪、導(dǎo)輪）和鎖止離合器，各工作輪中均有沿圓周均勻分布的空間曲面形狀的葉片。泵輪與發(fā)動(dòng)機(jī)相連，渦輪與輸出軸相連，導(dǎo)輪通過(guò)單向離合器支承在固定殼體上。液力變矩器內(nèi)充滿(mǎn)著工作液體，不工作時(shí)工作液體處于靜止?fàn)顟B(tài)，沒(méi)有能量交換。當(dāng)液力變矩器工作時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)輸入軸帶動(dòng)泵輪旋轉(zhuǎn)，位于泵輪內(nèi)的工作液體受到葉片的作用而向外緣流動(dòng)，工作液體的速度和壓力增大。即泵輪把發(fā)動(dòng)機(jī)傳來(lái)的機(jī)械能轉(zhuǎn)為了工作液體的動(dòng)能和壓能。由泵輪流出的工作液體經(jīng)過(guò)一段無(wú)葉片區(qū)的流道后進(jìn)入渦輪，并沖擊渦輪葉片，使渦輪及與其相連的輸出軸旋轉(zhuǎn)。工作液體通過(guò)渦輪后，速度和能量減小，工作液體的能量通過(guò)渦輪轉(zhuǎn)變?yōu)榱溯敵鲚S的機(jī)械能。由渦輪流出的工作液體經(jīng)過(guò)一段無(wú)葉片區(qū)的流道后進(jìn)入導(dǎo)輪。在低轉(zhuǎn)速比下，單向離合器楔緊，導(dǎo)輪固定不動(dòng)，迫使工作液體只能沿導(dǎo)輪葉片方向流動(dòng)，導(dǎo)輪只是使液流改變方向，而無(wú)能量的輸入和輸出，也不發(fā)生液體能和機(jī)械能之間的能量轉(zhuǎn)換。當(dāng)鎖止離合器閉鎖后，渦輪與泵輪成為一體，導(dǎo)輪通過(guò)單向離合器松開(kāi)而自由旋轉(zhuǎn)。雖然泵輪和渦輪同速旋轉(zhuǎn)，但與導(dǎo)輪有一定的轉(zhuǎn)速差，因此，在變矩器內(nèi)部仍有少量液流作循環(huán)流動(dòng)，因而仍然存在液力損失，故單向離合器閉鎖后液力變矩器的效率略低于。導(dǎo)輪流出的工作液體經(jīng)一段無(wú)葉片區(qū)后又進(jìn)入泵輪，這樣由泵輪～渦輪一導(dǎo)輪一泵輪連續(xù)不斷地循環(huán)，把發(fā)動(dòng)機(jī)的功率傳給液力變矩器后面的行星齒輪機(jī)構(gòu)。

綜合式液力變矩器采用一個(gè)由液壓油操縱的鎖定離合器，鎖定離合器的主動(dòng)盤(pán)即為變矩器殼體；從動(dòng)盤(pán)是一個(gè)可以作軸向移動(dòng)的壓盤(pán)，叫作鎖定活塞，鎖定活塞通過(guò)花鍵套與渦輪連接。鎖定活塞右側(cè)的液壓油與泵輪、渦輪中的液壓油相通，保持一定的油壓；而在鎖定活塞左側(cè)的液壓油通過(guò)變矩器輸出軸中間的控制油道與閥體總成上的閉鎖控制閥相通。閉鎖控制閥由ECU通過(guò)電液比例閥控制工作，閉鎖離合器的使用經(jīng)歷了兩個(gè)階段：只有接合和分離兩種工作狀態(tài)，最初使用，閉鎖區(qū)域狹窄，無(wú)法很好地改善燃油經(jīng)濟(jì)性；采用打滑控制，其工作狀態(tài)包括接合、分離和打滑。鎖定離合器處于接合工作狀態(tài)時(shí)，液壓油從油道流入變矩器，這時(shí)油道與泄油口相通，使鎖定離合器活塞左側(cè)油壓下降。但由于活塞右側(cè)油壓仍為變矩器油壓，從而使活塞在前后兩面壓力差的作用下壓緊在變矩器殼體上，這時(shí)輸人變矩器的動(dòng)力通過(guò)鎖定離合器的機(jī)械傳動(dòng)，由鎖定活塞直接傳遞至渦輪輸出，傳動(dòng)效率達(dá)到百分之百。

鎖定離合器處于分離工作狀態(tài)時(shí)，液壓油從油道進(jìn)入變矩器，使鎖定離合器活塞兩側(cè)保持相等的油壓，使它處于分離狀態(tài)，輸入變矩器的動(dòng)力完全通過(guò)液壓油傳至渦輪，變矩器按正常工作進(jìn)行。液力變矩器雖能在一定范圍內(nèi)自動(dòng)的、無(wú)級(jí)的改變扭矩比，但由于存在著變扭能力與效率之間的矛盾，目前應(yīng)用的液力變矩器一般變矩系數(shù)都不夠大，其扭矩比在1～3范圍內(nèi)，難以滿(mǎn)足汽車(chē)使用要求，故在汽車(chē)上廣泛采用的是液力變矩器與齒輪式變速器組成的液力機(jī)械式變速器。由于行星齒輪機(jī)構(gòu)變速器具有體積小。