文档介绍：汽车电子控制变速系统
主讲:舒华副教授
军事交通学院汽车系电气室
新车型电控技术培训班
第九章自动变速系统
第一节液力变矩器
第二节行星齿轮机构
第三节换档执行机构
第一节液力变矩器
定义:一种传递扭矩的液力传动装置。
类型:
一、普通液力变矩器
二、综合式液力变矩器
三、锁止式液力变矩器
(一) 普通液力变矩器结构
图9-1 三元液力变矩器
(a) 元件结构;(b) 工作原理
1-发动机飞轮;2-涡轮;3-泵轮;4-导轮;5-输出轴;6-导轮固定套;7-发动机曲轴
涡轮2:圆盆状(工作轮或叶轮)泵轮3:圆盆状(工作轮或叶轮)
导轮4:扇叶状(工作轮或叶轮)
叶轮由铝合金精密铸造而成或由冷轧钢板冲压成形。
(二) 普通液力变矩器连接关系
三个工作轮在密闭的变速器壳体中,壳体内充满自动传动液ATF:Automatic Transmission Fluid
泵轮:与发动机飞轮圆盘固定连接,主动部件。
涡轮:与变矩器输出轴(即变速器输入轴)花键连接,从动部件
导轮:固定在轴套上,轴套固定在变速器壳体上。
◆导轮与涡轮和泵轮的叶片端面之间留有一定间隙;
◆三个工作轮之间没有机械联系;
◆三个工作轮上的叶片都径向倾斜排列;叶片都弯曲成一定弧度,保证ATF循环良好。
(三) 变矩器传动液流动情况
图9-2 工作轮叶片结构及传动液流动情况
1-涡轮;2-导轮;3-泵轮
传动液流动情况:泵轮3→涡轮2→导轮1→泵轮3
(四) 普通液力变矩器力矩传递过程
发动机曲轴旋转→飞轮圆盘带变矩器泵轮3一同旋转→泵轮叶片带动ATF绕轴线作圆周运动→ATF在离心力作用下沿叶片内缘向外缘甩出。
由于泵轮3与涡轮1的转速差会使泵轮外缘与涡轮外缘之间产生压力差,因此ATF便从压力高的泵轮叶片外缘冲入涡轮叶片外缘,涡轮在高速液流的冲击力作用下,便随泵轮一同旋转,将力矩传递到输出轴。
流入涡轮的ATF从涡轮叶片内缘流出并进入导轮2,由于导轮固定不动,因此液流经导轮叶片改变方向后,重又返回泵轮,ATF完成从泵轮→涡轮→导轮→泵轮的工作循环,将发动机飞轮输出的扭矩传递到变速器输入轴。
(五)液力变矩器增扭原理
图9-3 未设置导轮时传动液ATF流向图9-4 设置导轮后传动液ATF流向
液力变矩器传递到变速器的扭矩可以大于发动机的原始输入扭矩――关键在于增设了固定不动的导轮。
(1)不设导轮:=液力偶合器
在泵轮与涡轮转速差很大、ATF从涡轮回流到泵轮时,液流就会冲击泵轮叶片内缘前面(靠旋转方向一面),阻碍泵轮旋转。
(2)增设导轮:导轮叶片将改变从涡轮回流至泵轮的液流方向,使液流冲击泵轮叶片背面,促使泵轮旋转。
泵轮传递到涡轮的扭矩=发动机输入扭矩+从涡轮回流至泵轮液流冲击扭矩
(六)液力变矩器变扭系数
泵轮传递到涡轮的扭矩=发动机输入扭矩+
从涡轮回流至泵轮液流冲击扭矩
变扭系数(变扭比)K:液力变矩器输出扭矩增大的倍数
当涡轮转速nw为零(nw=0)时:称为发动机失速。
失速时变扭系数K=Kmax:最大变扭系数或失速扭矩比。
普通液力变矩器:适用于小型车辆
K=~,Kmax=3(增大3倍)
η=80%~86%
(一) 综合式液力变矩器结构
定义:在导轮与导轮套管之间安装有单向离合器的液力变矩器
目的:在泵轮与涡轮的转速差小时,提高传动效率→提高燃油经济性。
η=96%、K=~,用于轿车、大型客车和工程车
图9-5 综合式变矩器
3-导轮
4-单向离合器外座圈
5-单向离合器内座圈
11-滚柱
8-导轮固定套管(花键)