汽車構(gòu)造(下)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)液力機(jī)械傳動(dòng)和機(jī)械式無(wú)級(jí)變速器課件

1、汽車構(gòu)造(下)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)液力機(jī)械傳動(dòng)和機(jī)械式無(wú)級(jí)變速器課件汽車構(gòu)造(下)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)液力機(jī)械傳動(dòng)和機(jī)械式無(wú)級(jí)變速器課件一、自動(dòng)變速器概述自動(dòng)變速器的特點(diǎn)）使駕駛操作簡(jiǎn)便省力，減輕駕駛員疲勞，提高了行車的安全性。 ）提高了發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系的壽命，因采用液力傳動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系是彈性連接，能緩和沖擊，有利于延長(zhǎng)相關(guān)零件的壽命。 ）能自動(dòng)適應(yīng)行駛阻力的變化，在一定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換檔，提高了汽車的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。 ）速度變換快且連續(xù)平穩(wěn)，提高了乘車的舒適性。 ）可避免因外界負(fù)荷突增而造成過載和發(fā)動(dòng)機(jī)熄火現(xiàn)象，并且可以降低排放污染2022/9/112一、自動(dòng)變速器概述自動(dòng)變速器的特點(diǎn)2022/9/94自

2、動(dòng)變速器的分類 按傳動(dòng)比變化形式可分為有級(jí)式、無(wú)級(jí)式和綜合式三種。 在無(wú)級(jí)式（和綜合式）中，按變速的種類可分為： 1）液力變矩式無(wú)級(jí)變速器 2）機(jī)械式無(wú)級(jí)變速器 3）電力式無(wú)級(jí)變速 按齒輪變速系統(tǒng)的控制方式分為： 1） 液控液動(dòng)自動(dòng)變速器：在手控制閥選定位置后，由反映節(jié)氣門開度的節(jié)氣門閥和反映車速的調(diào)速器閥把節(jié)氣門開度和車速轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤盒盘?hào)。在換檔點(diǎn)，這些液壓信號(hào)直接控制換擋閥進(jìn)行換檔。 2）電控液動(dòng)自動(dòng)變速器：在手控制閥選定位置后，由反映節(jié)氣門開度的節(jié)氣門位置傳感器和反映車速的車速傳感器把節(jié)氣門開度和車速轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)。這些電信號(hào)輸入電控單元（ECU），由電控單元控制液壓閥和液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行換檔

3、。 液力機(jī)械變速器和機(jī)械式無(wú)級(jí)變速器在現(xiàn)代轎車上應(yīng)用越來(lái)越廣泛，本章主要介紹這兩種形式的變速器。2022/9/113自動(dòng)變速器的分類 按傳動(dòng)比變化形式可分為有級(jí)式、無(wú)級(jí)式和綜合自動(dòng)變速器的構(gòu)成液力變矩器液壓控制系統(tǒng)行星齒輪機(jī)構(gòu)車速信號(hào)節(jié)氣門開度信號(hào)連接曲軸 由液力變矩器、（行星）齒輪變速器、自動(dòng)換檔控制系統(tǒng)（液壓控制系統(tǒng)）或電子控制系統(tǒng)、油冷卻系統(tǒng)等幾個(gè)部分組成2022/9/114自動(dòng)變速器的構(gòu)成液力變矩器液壓控制系統(tǒng)行星齒輪機(jī)構(gòu)車速信號(hào)節(jié)二、液力機(jī)械傳動(dòng)裝置功用：利用液壓油的流動(dòng)來(lái)傳遞扭矩，將曲軸輸出的動(dòng)力傳給變速器。 分類： 液力偶合器：傳遞轉(zhuǎn)矩，輸出轉(zhuǎn)矩與輸入轉(zhuǎn)矩相等。液力變矩器：既能傳

4、遞轉(zhuǎn)矩又能增大轉(zhuǎn)矩。 2022/9/115二、液力機(jī)械傳動(dòng)裝置功用：利用液壓油的流動(dòng)來(lái)傳遞扭矩，將曲軸液力耦合器結(jié)構(gòu)及原理1、液力偶合器構(gòu)造：主要是工作輪，其包括有泵輪和渦輪曲軸泵輪：偶合器的主要元件，與曲軸一起旋轉(zhuǎn)。1）泵輪與變矩器殼體連成一體。2）內(nèi)部徑向裝有許多扭曲的葉片。3）葉片內(nèi)緣則裝有讓變速器油液平滑流過的導(dǎo)環(huán)渦輪：偶合器的從動(dòng)元件，與從動(dòng)軸相連。1）渦輪葉片的扭曲。2）方向與泵輪葉片的扭曲的方向相反。3）渦輪中心有花鍵孔與輸入軸相連。4）泵輪葉片與渦輪葉片相對(duì)安置，中間有3-4mm間隙。2、液力偶合器工作原理 由于泵輪渦輪的半徑相等的，故當(dāng)泵輪的轉(zhuǎn)速大于渦的轉(zhuǎn)速時(shí)，泵輪葉片外緣的

5、液壓大于渦輪葉片外緣的液壓，形成壓力差，致使工作液在泵輪和渦輪之間有循環(huán)流動(dòng)，泵輪接受發(fā)動(dòng)機(jī)傳來(lái)的機(jī)械能，傳給工作液，使其動(dòng)能提高，然后再由于工作液將動(dòng)能傳給渦輪。2022/9/116液力耦合器結(jié)構(gòu)及原理1、液力偶合器構(gòu)造：主要是工作輪，其包括液力變矩器結(jié)構(gòu)及原理1、液力變矩器構(gòu)造：主要是工作輪，其包括有泵輪、渦輪和導(dǎo)輪。1）泵輪：主動(dòng)元件，與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸相連2）渦輪：從動(dòng)元件，與從動(dòng)軸相連3）導(dǎo)輪：固定不動(dòng)，給渦輪一個(gè)反作用力矩2022/9/117液力變矩器結(jié)構(gòu)及原理1、液力變矩器構(gòu)造：主要是工作輪，其包括液力變矩器特點(diǎn)1、不僅能傳遞轉(zhuǎn)矩，且能在泵輪轉(zhuǎn)矩不變的情況下，隨著渦輪的轉(zhuǎn)速不同而改變渦

6、輪輸出的轉(zhuǎn)矩?cái)?shù)值。2、三個(gè)工作輪都裝于密閉的變矩器殼體內(nèi)，泵輪與渦輪相對(duì)安裝，導(dǎo)輪裝于泵輪與渦輪之間。3、三者裝合后，其軸向斷面構(gòu)成環(huán)狀空腔，稱為循環(huán)圓，變矩器工作時(shí)工作油液即在此循環(huán)圓內(nèi)作環(huán)流運(yùn)動(dòng)。4、三個(gè)工作輪之間都保持一定的間隙，相互之間沒有機(jī)械聯(lián)系。5、變矩器外殼由前外殼和后外殼兩半組成，其中后外殼與泵輪連成一體，將三個(gè)工作輪裝入殼體后，再把兩半殼體焊成一體(或用螺栓聯(lián)接成一體)，形成密閉空間，其中充滿工作油液。6、導(dǎo)輪位于泵輪與渦輪之間，通過單向離合器安裝在與油泵連接在一起的導(dǎo)輪軸上。7、導(dǎo)輪也是由許多扭曲葉片組成。2022/9/118液力變矩器特點(diǎn)1、不僅能傳遞轉(zhuǎn)矩，且能在泵輪轉(zhuǎn)矩

7、不變的情況下液力變矩器結(jié)構(gòu)圖飛輪渦輪導(dǎo)輪泵輪變矩器殼2022/9/119液力變矩器結(jié)構(gòu)圖飛輪渦輪導(dǎo)輪泵輪變矩器殼2022/9/911單向離合器功用：依靠其單向鎖止原理來(lái)發(fā)揮固定或連接作用的，其連接和固定也只能是單方向的。 結(jié)構(gòu)：楔塊外環(huán)內(nèi)環(huán)楔塊式單向離合器2022/9/1110單向離合器功用：依靠其單向鎖止原理來(lái)發(fā)揮固定或連接作用的，其單向離合器工作原理 當(dāng)外座圈按圖示方向順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，外座圈推動(dòng)楔快轉(zhuǎn)動(dòng)，由于L1L楔快不能鎖止外座圈，外座圈可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)外座圈按圖示方向逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，外座圈推動(dòng)楔快轉(zhuǎn)動(dòng)，由于 L2L楔快起到楔子作用，鎖住外座圈，使其無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)。2022/9/1111單向離合器

8、工作原理 當(dāng)外座圈按圖示方向順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，外座圈推液力變矩器工作原理工作展開示意圖發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，曲軸帶動(dòng)泵輪B旋轉(zhuǎn)，因旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力使泵輪葉片間的工作液沿葉片從內(nèi)緣向外緣甩出；這部分工作液既具有隨泵輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)的圓周向的分速度，又有沖向渦輪W的軸向分速度。這些工作液沖擊渦輪葉片，推動(dòng)渦輪與泵輪同方向轉(zhuǎn)動(dòng)。由泵輪到渦輪再到導(dǎo)輪D，然后回到泵輪的液流稱為渦流。2022/9/1112液力變矩器工作原理工作展開示意圖發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，曲軸帶動(dòng)泵輪B一、起步工況1、起步開始時(shí)nw0，nB 0， nw nB（導(dǎo)輪固定）， Mw=MB+MD ；可見，液力變矩器工作原理 為了便于說(shuō)明，設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及負(fù)荷不變，即變

9、速器泵輪的轉(zhuǎn)速nB及轉(zhuǎn)矩MB為常數(shù)。變矩器輸出轉(zhuǎn)矩（即渦輪對(duì)液流反作用力）等于泵輪對(duì)液流的反作用力與導(dǎo)輪對(duì)液流反作用力之和，即變矩器增大轉(zhuǎn)矩作用，當(dāng)轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的牽引力足以克服阻力時(shí)，汽車起步并加速。2022/9/1113一、起步工況液力變矩器工作原理 為了便于說(shuō)明，設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)2、起步后中間狀態(tài)當(dāng)nw0.85nB 時(shí)（MD =0），Mw=MB 當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)速比較小時(shí)，從渦輪流出的工作液是向后的，工作液沖擊導(dǎo)輪葉片的前面。因?qū)л啽粏蜗螂x合器限定不能向后轉(zhuǎn)動(dòng)，所以導(dǎo)輪葉片將向后流動(dòng)的工作液導(dǎo)向向前推動(dòng)泵輪葉片，促進(jìn)泵輪旋轉(zhuǎn)，從而使作用于渦輪的轉(zhuǎn)矩增大。 從渦輪流出工作液的速度vW可以看為工作液相對(duì)于渦輪葉

10、片表面流出的分速度VW2與隨渦輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)分速度VW1的合成。2022/9/11142、起步后中間狀態(tài)當(dāng)nw0.85nB 時(shí)（MD =0），M3、加速工況Mw=MB （ MD ）當(dāng)nwnB 時(shí)，液力變矩器失去傳遞動(dòng)力的能力液流的方向與導(dǎo)輪葉片平行時(shí)，變矩器由變矩變?yōu)榕己瞎r當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)速繼續(xù)增大，輸出轉(zhuǎn)矩減少，當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)速等于泵輪轉(zhuǎn)速時(shí)，工作液停流，將不能傳遞力隨著渦輪轉(zhuǎn)速的增加，分速度VW1也變大，當(dāng)VW2與VW1的合速度VW開始指向?qū)л喨~片的背面時(shí)，變矩器到達(dá)臨界點(diǎn)。當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)速進(jìn)一步增加時(shí)，工作液將沖擊導(dǎo)輪葉片的背面。因單向離合器允許導(dǎo)輪與泵輪一同向前旋轉(zhuǎn)，所以在工作液帶動(dòng)下，導(dǎo)輪沿泵輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向自由旋轉(zhuǎn)，工作液順利地回流到泵輪。當(dāng)從渦輪流出的工作液正好與導(dǎo)輪葉片出口方向一致時(shí)，變矩器不產(chǎn)生增扭作用（即為液力偶合工況）。2022/9/11153、加速工況Mw=MB （ MD ）液流的方向與導(dǎo)輪葉液力變矩器工作特性2、特性a . 泵輪、渦輪和導(dǎo)輪三個(gè)工作輪是轉(zhuǎn)換能量，傳遞動(dòng)力和變扭的基本元件；b . 液體同時(shí)繞工作輪軸線作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和沿循環(huán)圓作軸面循環(huán)運(yùn)動(dòng)；c . 變矩器輸出轉(zhuǎn)矩隨渦輪的轉(zhuǎn)速而變化 。由圖可見，a. K=1時(shí)，渦輪轉(zhuǎn)矩等于泵輪轉(zhuǎn)矩，此時(shí)稱為偶合點(diǎn)。b. K隨著渦輪轉(zhuǎn)速的減小而