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凯发K8国际首页|刚柔相济的太极宗师-液力变矩器(一)——来自yzy的分享

发布时间:2025-10-15 17:59:45    次浏览

点击上方蓝字关注IND4汽车人作者简介yzy:吉林工业大学汽车运用专业毕业,从事汽车行业16年。从毕业启开始在汽车动力系统从事设计及应用工作,目前在某大型外资企业负责动力系统研发项目。专注于汽车发动机、传动系统的开发,应用和试验等领域。一)绕指柔的液力变矩器1太极宗师-液力变矩器有云:“易有太极,是生两仪,两仪生四象,四象生八卦。” 所谓,天地之道,以阴阳二气造化万物,雄雌、刚柔、动静等皆合此理。 我们汽车行业的动力总成里面就有这样一位深谙此理,亦刚亦柔,借力打力,四两能拨千斤的太极宗师 - 液力变矩器。 何为柔?液力变矩器的涡轮、导轮和泵轮都是叶片组成的,是一种非刚性连接的传动装置。小小的叶片把机械能转换为液能,再将液能转换为机械能,起着能量传递的作用。液力变矩器以区区不过升把的ATF油,却可以传递发动机的万钧之力,并自动适应性放大发动机扭矩,此乃柔之一也。液压传动有着良好的防振、隔振性能,以及过载保护,任你发动机波涛汹涌的振动,经过液力变矩器的液力传动,均消于无形,此为柔之二也。正可谓“化为绕指柔。” 当然,这也是以牺牲传递效率为代价的。何为刚?正如上文所提到的,液力传动是以牺牲传递效率为代价的。那么,液力变矩器里面有没有拳拳到肉的刚性连接呢?当然有了,那就是带有减振器的锁止离合器。有了它之后,在稳定工况下,液力变矩器可以结合锁止离合器,这时候发动机的扭矩就直接刚性无损的传递到变速箱,实现媲美手动变速箱的传递效率。而其它工况下,如起步时,液力变矩器仍可以提供液力传动。亦柔亦刚,刚柔相济,阴阳之道,真乃一代太极宗师!2基本结构了解了液力变矩器的基本特性后,让我们好好认识一下它的基本结构。简而言之,两大部件总成,一是柔之部件,包括泵轮,导轮和涡轮;二是刚之部件,包括锁止离合器等。 2.1 柔之部件现代汽车的液力变矩器基本都是由泵轮pump、导轮stator和涡轮turbine三个部件组成其液压传动部分。不过在其他工业领域你可以看到四元件的液力变矩器,其中有两个导轮哦。其中泵轮为主动件,与液力变矩器壳体焊接在一起,而壳体又与发动机曲轴后端的挠性飞轮相连,顺便说一句,其中挠性飞轮就相当于普通飞轮,只是由于液力变矩器的转动惯量较大,替代了普通实心飞轮的转动惯量,因此只需要匹配薄薄的挠性飞轮就够了。 与泵轮相对而立的涡轮为从动件,中心有花键,与变速器输入轴为内外花键连接,一般涡轮叶片的数量少于泵轮,可以防止因泵轮与涡轮振动的频率相同而产生共振。位于泵轮与涡轮之间,固定在与自动变速器壳体连接的轴上,可改变液流方向,是变矩器的反作用力零件,与泵轮和涡轮之间没有机械连接。2.2 涡流和环流让我们从简单的生活常识出发来认识液力变矩器。一个接了电源的电风扇A和另一个不接电源的电风扇B,相对而立并在密闭在一个环形的腔体内,当A转动后,我们可以想象B也会慢慢转动,假如,没有任何能量损失的话,B的转速最终肯定能等于A的转速。这不就实现了传动了么?如果把空气换成ATF油,而把风扇A换成泵轮,风扇B换成涡轮,然后,涡轮和泵轮扣在一起,加上盖子,盖子连上发动机的挠性飞轮,恭喜你,你已经得到了液力变矩器的雏形了—液力偶合器了。 在这里,所谓偶合就是不能放大扭矩,至于为什么?少安毋躁,后面会提到的。 暂时忘记掉导轮吧,当泵轮随飞轮转动时,由于离心力的作用,液体沿泵轮叶片间的通道向外缘流动,造成外缘油压高于内缘油压,油液从泵轮外缘冲向涡轮叶片外缘,又从涡轮叶片内缘流入泵轮内缘。就像下图一样: 可见在轴向断面(循环圆)内,液体流动形成了循环流,称为“涡流”。它就像个泵轮和涡轮叶片面对面之间的微循环,见左下图, 换个角度看涡流。而环流则是泵轮和涡轮沿着发动机曲轴旋转的主循环液流。 液力变矩器ATF油的运动实际上是涡流和环流的合成,就像一个首尾相接的螺旋流,从而将发动机的扭矩传递到自动变速箱。液力偶合器就是这么简单快乐的工作着。 八卦下历史, 在1930年代,通用汽车公司研发出了4速Hydra-Matic变速箱用在当时的Oldsmobile轿车上,它用的就是你现在看到的液力偶合器。当时,那叫一个先进。进入一下广告! No-shift and No clutch! 欲知液力偶合器如何变成液力变矩器,以及锁止离合器的引入,请看下回分解。更多yzy的原创文章:液力变矩器的K系数K-factor是什么?自动变速箱里的幕后英雄:电磁阀从Bx寿命聊聊可靠性概念版权声明:本文为IND4汽车人版权所有,未经网站官方许可严禁转载欢迎大力分享转发至朋友圈! -话题互动-在今后的动力总成发展中,液力变矩器会扮演什么样的角色?点击右下方“写留言”或者登录点击“阅读原文”参与讨论点击下方 “阅读原文” 加入话题讨论阅读原文阅读投诉阅读原文阅读精选留言加载中以上留言由公众号筛选后显示了解留言功能详情