詳細(xì)說明編輯

液力變矩器以液體為工作介質(zhì)的一種非剛性扭矩變換器，是液力傳動(dòng)的形式之一。圖為液力變矩器，它有一個(gè)密閉工作腔，液體在腔內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，其中泵輪、渦輪和導(dǎo)輪分別與輸入軸、輸出軸和殼體相連。動(dòng)力機(jī)(內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)機(jī)等)帶動(dòng)輸入軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，液體從離心式泵輪流出，順次經(jīng)過渦輪、導(dǎo)輪再返回泵輪，周而復(fù)始地循環(huán)流動(dòng)。泵輪將輸入軸的機(jī)械能傳遞給液體。高速液體推動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)，將能量傳給輸出軸。液力變矩器靠液體與葉片相互作用產(chǎn)生動(dòng)量矩的變化來傳遞扭矩。液力變矩器不同于液力耦合器的主要特征是它具有固定的導(dǎo)輪。導(dǎo)輪對(duì)液體的導(dǎo)流作用使液力變矩器的輸出扭矩可高于或低于輸入扭矩，因而稱為變矩器。輸出扭矩與輸入扭矩的比值稱變矩系數(shù)，輸出轉(zhuǎn)速為零時(shí)的零速變矩系數(shù)通常約2～6。變矩系數(shù)隨輸出轉(zhuǎn)速的上升而下降。液力變矩器的輸入軸與輸出軸間靠液體聯(lián)系，工作構(gòu)件間沒有剛性聯(lián)接。液力變矩器的特點(diǎn)是：能消除沖擊和振動(dòng),過載保護(hù)性能和起動(dòng)性能好;輸出軸的轉(zhuǎn)速可大于或小于輸入軸的轉(zhuǎn)速，兩軸的轉(zhuǎn)速差隨傳遞扭矩的大小而不同;有良好的自動(dòng)變速性能,載荷增大時(shí)輸出轉(zhuǎn)速自動(dòng)下降,反之自動(dòng)上升;保證動(dòng)力機(jī)有穩(wěn)定的工作區(qū)，載荷的瞬態(tài)變化基本不會(huì)反映到動(dòng)力機(jī)上。液力變矩器在額定工況附近效率較高，最高效率為85%～92%。葉輪是液力變矩器的核心。它的型式和布置位置以及葉片的形狀，對(duì)變矩器的性能有決定作用。有的液力變矩器有兩個(gè)以上的渦輪、導(dǎo)輪或泵輪，借以獲得不同的性能。最常見的是正轉(zhuǎn)(輸出軸和輸入軸轉(zhuǎn)向一致)、單級(jí)（只有一個(gè)渦輪）液力變矩器。兼有變矩器和耦合器性能特點(diǎn)的稱為綜合式液力變矩器，例如導(dǎo)輪可以固定、也可以隨泵輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)的液力變矩器。為使液力變矩器正常工作，避免產(chǎn)生氣蝕和保證散熱，需要有一定供油壓力的輔助供油系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)。

液力耦合器中油液流動(dòng)反向，液力耦合器泵輪主動(dòng)與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸剛性聯(lián)接，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，離心力使ATF向外甩，沖擊渦輪葉片，渦輪從動(dòng)，渦輪回流的液體又沖擊泵輪，阻礙了泵輪轉(zhuǎn)動(dòng)，其特點(diǎn)是轉(zhuǎn)動(dòng)效率低，但在一定范圍內(nèi)能實(shí)現(xiàn)無極變速，有利于汽車起步換擋的平順性。

液力變矩器中油液流動(dòng)方向，在增加了導(dǎo)輪的液力變矩器中，自動(dòng)變矩器油從渦輪流入導(dǎo)輪后方向會(huì)改變，當(dāng)油液再流回到泵輪時(shí)，其流動(dòng)方向變得與泵輪運(yùn)動(dòng)方向相同，這就加強(qiáng)了泵輪的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，進(jìn)而也就增大了輸出轉(zhuǎn)矩，這就是液力變矩器可以增大轉(zhuǎn)矩的原因。

單向離合器的作用，由于導(dǎo)輪軸上裝有單向離合器，使得導(dǎo)輪在受到來自渦輪的油液沖擊時(shí)，能保持不動(dòng)，這樣才能使導(dǎo)輪改變了經(jīng)過它的油流方向，進(jìn)而達(dá)到增大轉(zhuǎn)矩的作用。

當(dāng)變矩器變?yōu)轳詈掀鲿r(shí)，液力變矩器中油液流動(dòng)方向，渦輪開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)（即汽車起步后），轉(zhuǎn)動(dòng)渦輪的使得從渦輪流入導(dǎo)輪的油液方向有所變化。在渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的離心力作用下，油流不再直接射向?qū)л?，而是越過導(dǎo)輪流回泵輪。流回泵輪的油流方向不再與泵輪轉(zhuǎn)向相同，因而失去了加強(qiáng)泵輪轉(zhuǎn)矩的作用，所以此時(shí)液力變矩器又變成了液力耦合器，不再具有增大轉(zhuǎn)矩的作用。當(dāng)導(dǎo)輪開始轉(zhuǎn)動(dòng)后，隨著渦輪轉(zhuǎn)速繼續(xù)增加，從渦輪進(jìn)入導(dǎo)輪的油液沖擊到了導(dǎo)輪的背向，使導(dǎo)輪以與渦輪和泵輪相同的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。

（1）機(jī)械能→動(dòng)能過程：泵輪由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，推動(dòng)液體隨泵輪一起繞其軸線旋轉(zhuǎn)，使其獲得一定的速度（動(dòng)能）和壓力。其速度決定于泵輪的半徑和轉(zhuǎn)速。

（2）動(dòng)能→機(jī)械能過程：液體靠動(dòng)能沖向渦輪，作用于葉片一個(gè)推力，推動(dòng)渦輪一起旋轉(zhuǎn)，渦輪獲得一定轉(zhuǎn)矩（機(jī)械能）。少部分液體動(dòng)能在高速流動(dòng)中與流道摩擦生熱被消耗。

（3）動(dòng)量矩變化過程：導(dǎo)輪固定，液體流經(jīng)時(shí)無機(jī)械能轉(zhuǎn)化，由于導(dǎo)輪葉片形態(tài)變化（進(jìn)出口葉片面積不等），液流速度和方向發(fā)生變化，其動(dòng)量矩改變。動(dòng)量矩變化取決于葉片面積的變化。

渦輪轉(zhuǎn)速隨外界負(fù)荷的不同而變化，液流沖擊葉片的方向和速度亦隨之變化。

增扭：渦輪速度低時(shí)，渦流速度大，環(huán)流速度小，合成液流的方向沖擊導(dǎo)輪正面，經(jīng)導(dǎo)向順著泵輪葉片槽沖擊渦輪，渦輪的輸出轉(zhuǎn)矩增大。

油溫過高

油溫過高表現(xiàn)為機(jī)器工作時(shí)油溫表超過120°C或用手觸摸感覺燙手，主要有以下幾種原因：變速器油位過低；冷卻系中水位過低；油管及冷卻器堵塞或太臟；變矩器在低效率范圍內(nèi)工作時(shí)間太長；工作輪的緊固螺釘松動(dòng)；軸承配合松曠或損壞；綜合式液力變矩器因自由輪卡死而閉鎖；導(dǎo)輪裝配時(shí)自由輪機(jī)構(gòu)化機(jī)構(gòu)缺少零件。

液力變矩器油溫過高故障的診斷和排除方法如下：出現(xiàn)油溫過高時(shí)，首先應(yīng)立即停車，讓發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，查看冷卻系統(tǒng)有無泄漏，水箱是否加滿水；若冷卻系正常，則應(yīng)檢查變速器油位是否位于油尺兩標(biāo)記之間。若油位太低，應(yīng)補(bǔ)充同一牌號(hào)的油液；若油位太高，則必須排油至適當(dāng)油位。如果油位符合要求，應(yīng)調(diào)整機(jī)器，使變矩器在高效區(qū)范圍內(nèi)工作，盡量避免在低效區(qū)長時(shí)間工作。如果調(diào)整機(jī)器工作狀況后油溫仍過高，應(yīng)檢查油管和冷卻器的溫度，若用手觸摸時(shí)溫度低，說明泄油管或冷卻器堵塞或太臟，應(yīng)將泄油管拆下，檢查是否有沉積物堵塞，若有沉積物應(yīng)予以清除，再裝上接頭和密封泄油管。若觸摸冷卻器時(shí)感到溫度很高，應(yīng)從變矩器殼體內(nèi)放出少量油液進(jìn)行檢查。若油液內(nèi)有金屬末，說明軸承松曠或損壞，導(dǎo)致工作輪磨損，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行分解，更換軸承，并檢查泵輪與泵輪轂緊固螺栓是否松動(dòng)，若松動(dòng)應(yīng)予以緊固。以上檢查項(xiàng)目均正常，但油溫仍高時(shí)，應(yīng)檢查導(dǎo)輪工作是否正常。將發(fā)動(dòng)機(jī)油門全開，使液力變矩器處于零速工況，待液力變矩器出口油溫上升到一定值后，再將液力變矩器換入液力耦合器工況，以觀察油溫下降程度。若油溫下降速度很慢，則可能是由于自由輪卡死而使導(dǎo)輪閉鎖，應(yīng)拆解液力變矩器進(jìn)行檢查。

油壓過低

現(xiàn)象為：當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)油門全開時(shí)，變矩器進(jìn)口油壓仍小于標(biāo)準(zhǔn)值。主要由以下幾種原因引起：供油量少，油位低于吸油口平面；油管泄漏或堵塞；流到變速器的油過多；進(jìn)油管或?yàn)V油網(wǎng)堵塞；液壓泵磨損嚴(yán)重或損壞；吸油濾網(wǎng)安裝不當(dāng)；油液起泡沫；進(jìn)出口壓力閥不能關(guān)閉或彈簧剛度減小。

如果出現(xiàn)供油壓力過低，應(yīng)首先檢查油位：若油位低于最低刻度，應(yīng)補(bǔ)充油液；若油位正常，應(yīng)檢查進(jìn)、出油管有無泄漏，若有漏油，應(yīng)予以排除。若進(jìn)、出管密封良好，應(yīng)檢查進(jìn)、出口壓力閥的工作情況，若進(jìn)、出口壓力閥不能關(guān)閉，應(yīng)將其拆下，檢查其上零件有無裂紋或傷痕，油路和油孔是否暢通，以及彈簧剛度是否變小，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)解決。如果壓力閥正常，應(yīng)拆下油管或?yàn)V網(wǎng)進(jìn)行檢查。如有堵塞，應(yīng)進(jìn)行清洗并清除沉積物；如油管暢通，則需檢查液壓泵，必要時(shí)更換液壓泵。如果液壓油起泡沫，應(yīng)檢查回油管的安裝情況，如回油管的油位低于油池的油位，應(yīng)重新安裝回油管。