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自动变速器概述与变矩器原理


(三)现代液力变矩器工作原理(2)
液流形态
(三)现代液力变矩器工作原理(2)
液流形态
1、我们把从泵轮、涡轮、导轮又到泵轮的液体流动叫 涡流。
2、自动变速器油在进行涡流的同时,又绕曲轴中心线 旋转,我们把液体绕轴线旋转的流动,称为环流。
3、 变矩器中液体流动是涡流和环流的混合。实际上, 液体的混合流动是呈螺旋状转动。只不过根据 转速不同以哪种为主的问题。
(二)现代液力变矩器部件的工作原理(5)
锁止离合器(TCC)工作原理
如图所示,该变矩器的锁止离合器与外壳相连, 也就是与泵轮相接,而锁止离合器片与涡轮相接, 带锁止离合器的液力变矩器的活塞在油压的作用 下,可以将多片式锁止离合器的盘与片压紧成为 一体,这就使涡轮与泵轮连接成一体,此时液力 传动变为离合器传动,提高了传动效率达到100%, 同时还使得油温不再升高。
(三)现代液力变矩器工作原理(3)
增矩原理工作图(1)
(三)现代液力变矩器工作原理(3)
增矩原理(2) 汽车起步之前
(三)现代液力变矩器工作原理(3)
增矩原理(2) 汽车起步之前
Mw=MB+MD
由于M’w= -Mw
可以得到:|M’w | = | MB+MD |
导轮反作用力矩的大小和方向都是随涡轮转速的变化而 变化,故液力矩值也随之变化
(二) 发展方向
二、 CVT存在的不足:
1)生产成本高在批量相当时成本可能低些。
2)金属带无级传动是摩擦传动,存在效率和磨损 问题。
3)CVT不能实现换空挡,在倒档和起步时还得有 一个自动离合器。
4)技术不成熟,适用车型有限。
电控机械式无级变速器结构
电控机械式无级变速器工作与控制原理
金属传动带
(三)液力偶合器(Fluid Couplings)
(三)液力偶合器(Fluid Couplings)
(三)液力偶合器(Fluid Couplings)
5)液力偶合器的特点
由泵轮旋转的离心力,才使得偶合器中的自动变速器油形 成环流,但此时涡轮的转速一定是小于泵轮的,如果涡轮 的转速与泵轮相等,两轮中自动变速器油产生的离心力也 就相等,因此也就不会有环流了,所以泵轮和涡轮之间必 须存在转速差。转速差愈大,两轮边缘处的能量差也就越 大,自动变速器油传递的动力也就愈大。
自动变速器概述与变矩器原理
主讲:汤爱国
自动变速器概述与变矩器原理
1.自动变速器概述 2.变矩器原理
1.自动变速器概述
1.1 发展历史 (一)国外的发展历史;(二)中国的发展历史; (三)性能优点; 1.2 安装位置及分类特点 (一)分类特点与安装位置;(二)发展方向;
2. 变矩器原理
2.1 发展历史 (一)安装位置;(二)发展历史;(三)液力偶合器
环流是随曲轴飞轮的旋转运动,沿液力偶合器旋转方向的 液流称为环流。当汽车负荷比较小,泵轮和涡轮的转速比 较接近时,液流以环流为主。
(三)液力偶合器(Fluid Couplings)
由于液力偶合器中心的环流对涡流有阻碍作用,因此在 涡轮与泵轮中心设有分裂式导环,用于克服环流的影响, 因此液力偶合器主要由泵轮、涡轮、导环和壳体组成。
V型金属传动带由许多套在柔性钢带上具有V型侧面 金属片组成,这种金属带传动,两个带轮间动力传递是 靠作为推力块的金属片的推力实现的。
2. 变矩器原理
2.1 发展历史 (一)安装位置;(二)发展历史;(三)液力偶合器 2.2 现代液力变矩器(Torque Converters) (一)结构;(二)工作原理;(三)液流形态和效率;
2)1948年美国通用公司又在别克(Buick)汽车上 装Dyne Flow全自动变速器。
3)50年代末,日本从西方引进并研制自动变速器, 发展迅猛。
当前自动变速器的主要生产商
主要有: 1)美国的Allison、通用;
2)英国的Borg-Wamer;
3)德国的ZF;
4)意大利的FIAT;
5)日本的TOYOTA,Asian。
奥迪A3前轮驱动的自动变速器布置形式和安装 位置
前驱自动变速器外形特点
宝马750i后轮驱动的自动变速器布置形 式和安装位置
后驱自动变速器外形特点(1)
后驱自动变速器外形特点(2)
沃尔沃S80四轮驱动的自动变速器布置形 式和安装位置
四驱自动变速器外形特点
2)按机械结构与控制原理形式分类
(三)性能优点
1、可以不踩离合器、实现自动换档而且发动机不会熄火, 所以能有效的提高驾驶方便性,减轻驾驶员的劳动强度。
2、在各种使用工况下能实现发动机与传动系的最佳匹配,控 制更加精确、有效性能价格比大大提高。
1.2 安装位置及分类特点
(一)分类特点与安装位置
1) 按汽车驱动方式分类 一、前轮驱自动变速器 二、后轮驱自动变速器 三、四轮驱自动变速器
3)1912年德国客轮“切勒比茨”号安装变矩器,效率=83 %,介质由水改为油
(三)液力偶合器(Fluid Couplings)
1) 液力偶合器的作用
将发动机的输出转矩传给变速器。
2)液力偶合器的构造
(三)液力偶合器(Fluid Couplings)
3)液力偶合器的工作原理
液力偶合器的工作原理相当于两个相对放置的电风扇, 当一个通电转动后,另一个未通电的风扇在风能的作 用下,也随之转动。
(三)液力偶合器(Fluid Couplings)
6)液力偶合器的传动效率
液力偶合器在传递能量过程中,必有能量损失,用下式表示
传动效率
(ŋ)=
涡轮输出功率
———————
泵轮输出功率
=
MW ̀nw —M—B ̀n—B—
由于液力偶合器仅起传递转矩作用,故MW=MB,有
涡轮转速( nw )
传动效率 (ŋ)= ——————— = 传动比(i)
(二)现代液力变矩器部件的工作原理(5)
锁止离合器结合(别克在OD档处于3档时4T60-E)
(三)现代液力变矩器工作原理(1)
当发动机曲轴带动泵轮旋转时,泵轮带动自动变速器油 一起旋转,在离心力的作用下,自动变速器油从叶片的 内缘向外缘流动。冲击涡轮的叶片,自动变速油沿着涡 轮叶片由外向内流动,冲击到导轮叶片,然后沿着导轮 叶片流动,回到泵轮进入下一个循环。
(三)液力偶合器(Fluid Couplings)
实际液力偶合器结构和工作原理示图
(三)液力偶合器(Fluid Couplings)
4)液力偶合器中油的运动
液力偶合器中的自动变速器油存在两种不同形式的运 动: 涡流和环流。
涡流是从泵轮到涡轮的液流。当汽车负荷比较大,涡轮转 速较底时,液流以涡流为主。
学习要求
了解液力变矩器的发展史及发展方向。 掌握液力变矩器的分类方法,结构和工作原理。 掌握电控液力变矩器的控制原理。
2.1 变矩器发展历史
(一)安装位置(1)
(一)安装位置(2)
(二) 发展历史
20世纪初,德国费丁格尔教授提出通过液体动量变化传 递动力,效率<70%
2)取消进、出水管以泵轮和涡轮代替离心泵和水轮机,形 成流体循环圆,功率75kw,效率83%
(二) 发展方向
一、 CVT与AMT、AT比较最主要的优点: 1)速比变化是无级的,在各种行驶工况下都能选择最佳的
速比。 2)动力性、经济性和排放与AT比较,大约可以改善5%左
右。 3)CVT采用的金属带无级变速器与AT一般所用的行星齿
轮有级变速器比较,结构相对简单,据估计到2010年装 车达到400万辆。
1) 单向离合器的组成: 由外座圈,内座圈、保持架、楔块等组成。
(二)现代液力变矩器部件的工作原理(4)
单向离合器工作原理
(二)现代液力变矩器部件的工作原理(4)
单向离合器工作原理
(二)现代液力变矩器部件的工作原理(4)
单向离合器工作原理
2) 工作原理:
当内座圈固定时,外座圈顺时针方向转动楔块不锁止, 外座圈可自由转动;当外座圈逆时针转动时,楔块锁止, 外座圈不能转动。保持架的作用是使楔块总是朝着锁止外 座圈的方向略微倾斜,以加强楔块的锁止功能。
2.2 现代液力变矩器(Torque Converters) (一)结构;(二)工作原理;(三)液流形态和效
率;
自动变速器概述的学习要求
了解自动变速器的发展史及发展方向。 掌握自动变速器的分类方法和主要类型。 掌握电控机械式无级变速器(CVT)的基本结构与 工作原理。
1.1自动变速器发展史
1)1940年美国通用公司在奥兹莫比尔(Oldsmobile) 汽车上安装第一台全自动变速器Hydra Mastic。
3)日本来以结构紧凑、价格及油耗低著称于世的轿车 1982年大、中、小客车平均占26%; 1986年增至41%; 1992年增至60%; 1998年基本全部普及。
(二)中国的发展情况
我国应用液力传动始于20世纪50年代,自行研制出了 内燃机和红旗CA770三排座高级轿车的液力传动系统。 随后液力传动也在我国获得了一定发展,但发展速度要 落后于发达国家。
(二)现代液力变矩器部件的工作原理(2)
涡轮工作原理
流体向心流动,液流改变方向,同时驱动与其连 接的变速器输入轴(通过花键连接)
(二)现代液力变矩器部件的工作原理(3)
导轮工作原理
导轮静止不动时,大角度地改变流体方向,使之与泵轮 入角。
(二)现代液力变矩器部件的工作原理(4)
导轮单向离合器的工作原理
(二)现代液力变矩器部件的工作原理(5)
锁止离合器(TCC)工作原理
锁止离合器的结构:
(二)现代液力变矩器部件的工作原理(5)
锁止离合器的结构:
(二)现代液力变矩器部件的工作原理(5)
锁止离合器(TCC)工作原理
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