变矩器特性原理及锁止离合器

28662013-01-292013-01-29

液力变矩器具有自动变速变扭、自动离合及良好的缓冲、过载保护作用,为AT车和CVT车广泛使用。其基本特性如右图。

(1)变矩器有2个重要参数:①扭矩比:变矩器输出扭矩与输入扭矩之比。②转速比:涡轮转速与泵轮转速(发动机转速)之比。

(2)变矩器有3个重要工作点:①额定工况:变矩器工作在最高效率(90%~95%)附近的转速比和扭矩比。②失速点:变速比=0时,最大扭矩比的工况。如图,变矩器在变速比=0时的扭矩比=2。③耦合点:扭矩比=1的工况。如图,变矩器转速比≈0.8时,扭矩比=1。

行车中,变矩器一般工作在额定工况,当车辆起步、急加速及低速行驶时,变矩器工作在非额定工况的低速比区,扭矩大,传动效率低,热损失大,ATF油温升快,不利于节能。因此,驾驶自动挡车减少起步次数、缓加速、安全情况下以较高车速行驶有利节能驾驶。

当车辆匀速行驶时,变矩器进入耦合区工作,不但不能增大扭矩,而且传动效率下降。为提高耦合区传动效率,这时变矩器内的锁止离合器将泵轮和涡轮锁止成一体直接传动,传动效率接近100%。因此,驾驶自动挡车保持车速稳定有利节能驾驶。

(3)变矩器的导轮及导轮的单向离合器是增大扭矩的关键部件。我们知道发动机直接驱动泵轮转动液体,用液力推动涡轮旋转,从涡轮喷出的液流通过导轮正面折向又推动泵轮,于是泵轮的扭矩增大,涡轮扭矩随之增大。导轮正面被液流力矩作用,因单向离合器的单向锁止,导轮不转动,以折射液流能量。

随着涡轮转速增加,从涡轮喷射到导轮正面的液流切入角逐渐减小,被导轮折射的液流作用在泵轮的力矩随之减小。即变矩器的扭矩增大多少是随涡轮转速变化的。

当涡轮和泵轮转速比进入偶合点时,从涡轮喷出的液流与导轮正面切入角由正转为负,逐渐转为作用在导轮背面。如果导轮固定,则液流经导轮折射,将成为泵轮的阻力,这时导轮被反方向的力矩作用。为此,导轮安装在单向离合器上,当反方向的力矩作用时,导轮开始旋转,消除副作用,使变矩器成为耦合器。

如果单向离合器该锁止的方向锁不住,会造成起步困难动力不足,低速区域加速无力。传动系统的单向离合器打滑表现为发动机转速过高,而液力变矩器单向离合器打滑没有这种症状,要注意区分。

如果单向离合器该转动的方向转不动,原因多为单向离合器被油污、磨屑卡死,会造成在锁止离合器(TCC)锁止前的车速范围内,中、高速加速无力,而进入锁止后,又正常。

总之,导轮的单向离合器不能锁止或卡滞不能转动两个方面的故障都会导致动力不足。柔和地使用油门,注意定期检查ATF油的质量,发现ATF油变质或有杂质时应及时换油。这是避免导轮单向离合器故障,保持车辆性能的有效办法。

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