液力偶合器和液力变矩器

第六节　液力偶合器和液力变矩器

液力偶合器和液力变矩器属于液力机械传动装置。液力偶合器可使传动性能柔和，保证平稳起步和加速；同时能较好地衰减传动系中的扭转振动，并防止传动系统过载。这样可以提高行驶舒适性，减轻驾驶操作强度，延长机件使用寿命。

液力变矩器是由液力偶合器发展而来的，它不同于液力偶合器的是，液力偶合器只能传递扭矩，而不能改变扭矩；而液力变矩器则不仅能传递扭矩，而且可以根据需要改变输出的扭矩数值，以满足车辆行驶的需要。

图3-5-1　液力偶合器构造示意图

1—发动机输出轴；2—泵轮；3—泵轮壳；4—涡轮；5—轴（输出轴）；6、7—工作轮

1．液力偶合器

液力偶合器实际就是连接发动机与传动装置的连轴节，其构造原理如图3-5-1所示。偶合器的泵轮与发动机曲轴相联，并同曲轴一起旋转，这是液力偶合器的主动元件与从动轴。与输出轴相联的涡轮是液力偶合器的从动元件。泵轮与涡轮统称为工作轮。在泵轮与涡轮之间，没有任何机械联系。发动机给泵轮以旋转力矩，泵轮上的叶片将工作油搅动而使工作油获得动能，朝着泵轮旋转的方向高速从动旋转而形成涡流。工作油从泵轮流出后，就不再获得能量，而是将其动能传给了涡轮，涡轮将动能转换成机械能通过输出轴再传给变速箱等传动元件。

可见，液力偶合器的工作过程是基于工作油在泵轮与涡轮之间产生循环流动而传递能量的，偶合器由专门油路系统供油和冷却。

2．液力变矩器

液力变矩器与液力偶合器构造相似，不同的是泵轮与涡轮之间又加装了一个固定的液体导向装置（导轮）。另外，将液力偶合器的平面径向叶片改成了弯曲形，并使各工作轮都带有内环。

1）液力变矩器的变矩原理

如图3-5-2所示，发动机通过泵轮给工作油一个力矩，迫使工作油在泵轮叶片的通道中高速流动。当高速流动的工作油冲击涡轮时，油就给涡轮一个力矩。工作油从涡轮流出后冲击导轮，由于涡轮弯曲形叶片的导向，使流入导轮的工作油给导轮一个与涡轮力矩相反的力矩，此力矩与泵轮的力矩一起作用在涡轮上。因此，涡轮输出的力矩等于泵轮加导轮力矩之和，从而达到了改变扭矩的目的。当这个力矩大于阻力矩时，车辆开始起步，涡轮转速由零逐渐增加。由于车辆作业时，外阻力的变化比较频繁，所以，需要经常改变扭矩与之适应。发动机某一工况的转速是一个常数，当传动比改变时（随外阻力变化，工作轮即涡轮转速也随之变化，即传动比改变），变矩比也增加或减少。故液力变矩器能自动无级地改变输出轴上的力矩，而液力偶合器则不能改变力矩，只能起联轴节作用。

图3-5-2　液力变矩器构造示意和工作原理

（a）构造示意　　　　　　　　　　（b）工作原理

1—泵轮；2—导轮；3—涡轮；4—工作油流向；5—涡轮油

2）液力变矩器的分类

根据液力变矩器叶轮在循环圆中的排列顺序，可分为BTD型和BDT型（B—泵轮、T—涡轮、D—导轮）两大类。BTD型液力变矩器是导轮在泵轮之前；BDT型液力变矩器是导轮在泵轮之后。

在正常运转条件下，BTD型液力变矩器的涡轮和泵轮旋转方向一致，而BTD型则相反。

液力变矩器分类如下：