自無級變速器問世以來,液力變矩器研究成為了熱門話題,各種研究方法、優(yōu)化算法和分析理論層出不窮。本文對液力變矩器的構(gòu)成、原理以及效率問題進(jìn)行了簡要概述。
1 液力變矩器的結(jié)構(gòu)
液力變矩器基本零部件主要有泵輪、導(dǎo)輪與渦輪。泵輪安裝在液力變矩器殼體上,由于其與發(fā)動機(jī)輸出軸呈剛性連接的形式,所以泵輪的工作狀態(tài)由發(fā)動機(jī)輸出軸控制;渦輪與變速器輸入軸直接相連,把源源不盡的動力提供給變速器;導(dǎo)輪位于渦輪和泵輪之間,由一個固定軸支撐和一個單向自由輪組成,單向自由輪允許導(dǎo)輪和發(fā)動機(jī)輸出軸同向轉(zhuǎn)動。
2 普通液力變矩器工作原理
液力變矩器主要是利用油液在泵輪—渦輪—導(dǎo)輪—泵輪這樣的循環(huán)流動下傳遞功率和轉(zhuǎn)矩的。當(dāng)汽車處于怠速狀態(tài)時,只有泵輪在轉(zhuǎn)動做功,而渦輪相對靜止。當(dāng)渦輪開始發(fā)生轉(zhuǎn)動時,觀察其是否為變速器提供動力。如果有,那么液壓油在做離心運(yùn)動,并不斷對渦輪葉片形成沖擊,但由于渦輪葉片的形狀,從渦輪中沖出的油液沖擊導(dǎo)輪的方向和發(fā)動機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)動方向相反,此時導(dǎo)輪固定不動。同時因?yàn)閷?dǎo)輪的特殊葉片形狀,從導(dǎo)輪流回到泵輪的油液沖擊泵輪葉片的方向和發(fā)動機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)動方向一致。這樣就提供了汽車在起步時所需要的扭矩。汽車在高速行駛時,從渦輪沖出的油液沖擊導(dǎo)輪的方向和發(fā)動機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)動方向逐漸趨于一致,使得導(dǎo)輪開始慢慢轉(zhuǎn)動同時逐漸失去增扭作用。
3 液力變矩器的效率問題
由于泵輪和渦輪之間動力的傳輸是依靠油液的循環(huán)流動,二者之間非剛性連接,所以泵輪和渦輪之間有轉(zhuǎn)速差的存在。這個轉(zhuǎn)速差在高速時很明顯,因此汽車在高速行駛時發(fā)動機(jī)的功率損失非常大,降低了汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性。部分生產(chǎn)廠家通過對此問題進(jìn)行分析得出結(jié)論,如果將鎖止離合器安裝在變矩器內(nèi),通過對渦輪轉(zhuǎn)速設(shè)定相應(yīng)的參數(shù),在達(dá)到參數(shù)值時,鎖止離合器自主接合,直接把渦輪和變矩器殼體相連在一塊,渦輪和泵輪同時被發(fā)動機(jī)帶動,使得發(fā)動機(jī)和變速器成為剛性連接,轉(zhuǎn)速差消除,那么將直接減少汽車高速行駛時發(fā)動機(jī)功率的損失,也提高了液力變矩器的傳動效率。
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