汽車自動變速器結構與檢修 課件 2任務二 液力變矩器的結構與檢修

汽車自動變速器結構與檢修汽車維修自動變速器維護液力耦合器和液力變矩器任務二

液力變矩器的結構與檢修知識目標（1）了解液力變矩器的定義。（2）掌握液力變矩器的工作原理。（3）掌握鎖止離合器液力變矩器的工作過程。能力目標（1）能正確分析液力變矩器的工作原理。（2）能正確描述鎖止離合器液力變矩器的分離和接合的過程。（3）會檢修液力變矩器的常見故障。任務目標一輛裝有液力變速器的轎車，在高速行駛中急劇改變車速時液力變矩器內(nèi)發(fā)生劇烈的金屬撞擊聲，嚴重時就像緊急制動使汽車立即停駛，重新起動后又可以正常行駛。根據(jù)故障現(xiàn)象分析，應對變速器進行失速試驗，失速試驗時變速器處于靜止狀態(tài)，只有油泵和變矩器的泵輪隨發(fā)動機同步旋轉，發(fā)動機內(nèi)部或油泵內(nèi)部如發(fā)生運動干涉，發(fā)出金屬撞擊聲，汽車肯定無法行駛。緊急制動一樣停駛的原因是導輪葉片與泵輪或渦輪的葉片插到一起，重新起動時在離心力的作用下又分開，所以重新起動后又可正常行駛。維修方法是更換液力變矩器總成。任務引入一、液力變矩器的定義相關知識液力變矩器（簡稱TC）由帶葉片的泵輪、渦輪和導輪組成，形成一個封閉的液力循環(huán)系統(tǒng)。為了保證液力變矩器具有適應工作情況的特殊性能，各葉輪均采用了彎曲成一定形狀的葉片。液力變矩器是液力傳動的基本元件之一，又稱液力變扭器。二、液力變矩器的功用傳遞轉矩1發(fā)動機的轉矩通過液力變矩器的主動元件，再通過ATF傳給液力變矩器的從動元件，最后傳給變速器。無級變速2根據(jù)工況的不同，液力變矩器可以在一定范圍內(nèi)實現(xiàn)轉速和轉矩的無級變化。自動離合3液力變矩器由于采用ATF傳遞動力，當踩下制動踏板時，發(fā)動機也不會熄火，此時相當于離合器分離；當抬起制動踏板時，汽車可以起步，此時相當于離合器接合。驅動油泵4ATF在工作的時候需要油泵提供一定的壓力，而油泵一般是由液力變矩器殼體驅動的。同時由于采用ATF傳遞動力，液力變矩器的動力傳遞柔和，且能防止傳動系過載。三、液力變矩器的組成液力變矩器通常由泵輪、渦輪和導輪三個元件組成，稱為三元件液力變矩器，如圖2-4所示。在液力耦合器的基礎上增設導輪，導輪介于泵輪和渦輪之間，通過單向離合器，單向固定在輸出軸上，單向離合器使導輪可以順時針方向轉動，而不能逆時針方向轉動。泵輪與殼連成一體，為主動元件；渦輪懸浮在變矩器內(nèi)，與從動軸相連。泵輪1泵輪在變矩器殼體內(nèi)，許多曲面葉片徑向安裝在內(nèi)。在葉片的內(nèi)緣上安裝有導環(huán)，提供一通道使ATF油流動暢通（圖2-5）。變矩器通過驅動端蓋與曲軸連接。當發(fā)動機運轉時，將帶動泵輪一同旋轉，泵輪內(nèi)的ATF油依靠離心力向外沖出。發(fā)動機轉速升高時泵輪產(chǎn)生的離心力也隨著升高，由泵輪向外噴射的ATF油的速度也隨著升高。渦輪2渦輪同樣也是有許多曲面葉片的圓盤，其葉片的曲面方向不同于泵輪的葉片（圖2-6）。渦輪通過花鍵與變速器的輸入軸相嚙合，渦輪的葉片與泵輪的葉片相對而設，互間保持非常小的間隙。導輪3導輪是有葉片的小圓盤（圖2-7），位于泵輪和渦輪之間。它安裝于導輪軸上，通過單向離合器固定于變速器殼體上。導輪上的單向離合器可以鎖住導輪以防止反向轉動。這樣，導輪根據(jù)工作液沖擊葉片的方向進行旋轉或鎖住。導輪的作用：在汽車起步和低速行駛時，增大變速器輸入的扭矩。單向離合器4單向離合器的外圈與導輪葉片固定連接在一起（圖2-8），內(nèi)圈用花鍵與變速器殼體上的導輪軸連接，而導輪軸與變速器機油泵蓋連接。因為機油泵蓋固定在變速器殼體上，所以單向離合器內(nèi)圈不能轉動。四、液力變矩器的工作原理液力變矩器內(nèi)的泵輪是一種離心泵。如圖2-9所示，當泵輪旋轉時，油液將被甩到外面，由于油液被甩到外面，因此中心區(qū)域會形成真空，進而吸入更多的油液。如圖2-10所示，從泵輪甩出的油液進入渦輪外側的葉片，而渦輪又與變速器輸入軸相連。這樣，渦輪會使變速器輸入軸旋轉，把發(fā)動機傳遞的動力傳給變速器內(nèi)部相應元件。渦輪的葉片是彎曲的，這樣，從外部進入渦輪的油液在從渦輪中心出來之前必須改變方向，正是這種方向的改變導致了渦輪旋轉。如圖2-11所示，從渦輪內(nèi)側流出的油液經(jīng)過導輪，導輪的作用是迫使從渦輪返回的液流再次到達泵輪之前改變方向，這樣可極大地提高液力變矩器的效率。液力變矩器工作時，殼體內(nèi)充滿ATF油，發(fā)動機帶動殼體旋轉，殼體帶動泵輪旋轉，泵輪的葉片將ATF油帶動起來，并沖擊到渦輪的葉片；如果作用在渦輪葉片上沖擊力大于作用在渦輪上的阻力，渦輪將開始轉動，并使自動變速器的輸入軸一起轉動。由渦輪葉片流出的ATF油經(jīng)過導輪后再流回到泵輪，ATF油在液力變矩器中的工作情況如圖2-12所示。液力變矩器的傳動效率1五、液力變矩器的傳動效率及特性1）轉矩比K液力變矩器的轉矩比是渦輪輸出轉矩MW與泵輪輸入轉矩MB之比，用K表示，即2）轉速比i液力變矩器的轉速比是指渦輪轉速nW與泵輪轉速nB之比，用i表示，即3）傳動效率η變矩器的傳動效率是指泵輪得到的能量傳遞至渦輪的效率，用η表示，即液力變矩器的特性2液力變矩器的特性可用幾個外界負荷有關的特性參數(shù)或特性曲線來評價。如圖2-15所示，描述液力變矩器的特性參數(shù)主要有轉速比、泵輪轉矩系數(shù)、變矩比、傳動效率和穿透性等。描述液力變矩器的特性曲線主要有外特性曲線、原始特性曲線和輸入特性曲線等。i軸為轉速比，表示渦輪與泵輪轉速之比，左端泵輪轉速遠大于渦輪，右邊相等。起步或大腳油門時，轉速比較小，泵輪比渦輪快很多，此時泵輪輸出的扭矩要比渦輪輸入的扭矩大很多，比較有力，但傳動效率較低；輕踩油門，轉速比增加，變矩比降低，傳動效率也相應提高，轉速比為60%時，效率最高；當穩(wěn)定油門，速度較為穩(wěn)定時，轉速比進一步上升，變矩比接近1，但此時傳動效率下降；為避免動力流失，變矩器用離合器鎖止，轉速比驟增至1，效率也達到最高。如圖2-16所示，鎖止離合器在渦輪轉軸上，位于渦輪前端。在變矩器殼體或變矩器鎖止離合器上粘有一種摩擦材料，用以防止離合器接合時打滑。鎖止離合器的接合和分離由變矩器中的液壓油的流向變化來決定。六、帶鎖止離合器的液力變矩器離合器分離時1當沒有鎖止控制油壓作用于鎖止控制閥時，如圖2-17所示，變矩器油壓通過鎖止控制閥進入變速器輸入軸中心油道，至鎖止離合器片與變矩器殼體之間，目的是控制鎖止離合器分離。之后進入渦輪、泵輪和導輪，通過驅動輪轂與固定套管之間的油道進入鎖止控制閥，再通過背壓閥流向冷卻器，對ATF油進行冷卻。離合器接合時2當車輛以中高速行駛時，鎖止離合器控制閥的油液流動方向如圖2-18所示。變矩器油壓通過鎖止控制閥進入驅動輪轂與固定套管之間的控制油道中，這時，變矩器殼體受到鎖止離合器內(nèi)部活塞擠壓，從而使鎖止離合器和前蓋一起轉動，即鎖止離合器接合。由于這時泵輪與渦輪轉速差為零，沒有渦流產(chǎn)生，因而油液在變矩器內(nèi)產(chǎn)生的熱量很小，流出變矩器的油液不需要冷卻，直接回到變矩器。七、液力變矩器的檢修液力變矩器外部的檢查1檢查液力變矩器的外部有無操作損傷和裂紋；是否有由于油溫高而導致外表發(fā)藍的現(xiàn)象；檢查連接螺栓有無松動，如有則需要更換；檢查變矩器軸套是否光滑，如果軸套有磨損，則應仔細檢查油泵的驅動部分，并檢查軸套缺口有無損傷，必要時應更換液力變矩器，軸套表面輕度的擦痕或損傷可以用細砂布磨光。液力變矩器的清洗2用專用的清洗機清洗液力變矩器。將液力變矩器安裝在清洗機的固定架上，清洗機用加壓的清洗劑對液力變矩器進行沖洗，清洗機的驅動裝置在沖洗的同時還驅動液力變矩器的渦輪。清洗工作大約需要15min，可清洗掉絕大多數(shù)的金屬顆粒，完畢后將洗凈的液力變矩器從清洗機上卸下。液力變矩器內(nèi)部干涉的檢查31）導輪和渦輪之間的干涉檢查將液力變矩器與飛輪連接側朝下放在臺架上，然后裝入油泵總成，確保液力變矩器油泵驅動轂與油泵主動部分接合好。把變速器輸入軸（渦輪軸）插入渦輪輪轂，使油泵和液力變矩器保持不動，然后順時針、逆時針反復轉動渦輪軸，如果轉動不順暢或有噪聲，則更換液力變矩器。2）導輪和泵輪之間的干涉檢查將油泵放在臺架上，并把液力變矩器安裝在油泵上，旋轉液力變矩器使液力變矩器的油泵驅動轂與油泵主動部分接合好，然后固定住油泵并逆時針轉動液力變矩器，如果轉動不暢或有噪聲，則更換液力變矩器。液力變矩器軸套偏擺量的測量4首先將液力變矩器暫時安裝在驅動盤上，為保證安裝正確，應在所在位置做個標記，并安裝百分表，如圖2-19所示。如果徑向跳動超過0.3mm，則重新調整液力變矩器的安裝方位。如果徑向圓跳動過大，則無法得到修正，應更換液力變矩器。液力變矩器中單向離合器的檢查5單向離合器損壞、失效后，液力變矩器就沒有了轉矩放大的功能，將出現(xiàn)如下故障現(xiàn)象：車輛加速無力，但車輛行駛一段時間之后恢復正常，如果做失速試驗會發(fā)現(xiàn)失速轉速比正常值低400~800r/min。單向離合器的檢查如圖2-20所示，用專用工具插入油泵驅動轂和單向離合器外座圈的槽口。然后用手指壓住單向離合器的內(nèi)座圈并轉動它，檢查是否順時針轉動平穩(wěn)而逆時針方向鎖止。如果單向離合器損壞則需要更換液力變矩器總成。八、液力變矩器常見故障液力變矩器常見故障及排除方法見表2-2。任務實踐實踐名稱液力變矩器的故障檢修。工作準備（1）液力變矩器若干。（2）百分表、磁力表座、專用工具各一套。（3）工具車、零件車若干。技術要求與注意事項1）實踐要求每班分成若干個小組，每次同時進行三個小組的實訓，其他小組在教室內(nèi)復習實訓的內(nèi)容，分幾次完成。實訓時以教師講解、演示，學生操作、考核為主，學生完成