液力偶合器和液力變矩器的結(jié)構(gòu)與工作原理

汽車(chē)上所采用的液力傳動(dòng)裝置通常有液力偶合器和液力變矩器兩種，二者均屬于液力傳動(dòng)，即通過(guò)液體的循環(huán)液動(dòng)，利用液體動(dòng)能的變化來(lái)傳遞動(dòng)力。

（一）液力偶合器的結(jié)構(gòu)與工作原理

1、液力偶合器的結(jié)構(gòu)組成

液力偶合器是一種液力傳動(dòng)裝置，又稱(chēng)液力聯(lián)軸器。在不考慮機(jī)械損失的情況下，輸出力矩與輸入力矩相等。它的主要功能有兩個(gè)方面，一是防止發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)載，二是調(diào)節(jié)工作機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速。其結(jié)構(gòu)主要由殼體、泵輪、渦輪三個(gè)部分組成，如圖1所示。

液力偶合器的殼體安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪上，泵輪與殼體焊接在一起，隨發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，是液力偶合器的主動(dòng)部分：渦輪和輸出軸連接在一起，是液力偶合器的從動(dòng)部分。泵輪和渦輪相對(duì)安裝，統(tǒng)稱(chēng)為工作輪。在泵輪和渦輪上有徑向排列的平直葉片，泵輪和渦輪互不接觸。兩者之間有一定的間隙（約3mm~4mm）；泵輪與渦輪裝合成一個(gè)整體后，其軸線(xiàn)斷面一般為圓形，在其內(nèi)腔中充滿(mǎn)液壓油。

2、液力偶合器的工作原理

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，曲軸帶動(dòng)液力偶合器的殼體和泵輪一同轉(zhuǎn)動(dòng)，泵輪葉片內(nèi)的液壓油在泵輪的帶動(dòng)下隨之一同旋轉(zhuǎn)，在離心力的作用下，液壓油被甩向泵輪葉片外緣處，并在外緣處沖向渦輪葉片，使渦輪在液壓沖擊力的作用下旋轉(zhuǎn)；沖向渦輪葉片的液壓油沿渦輪葉片向內(nèi)緣流動(dòng)，返回到泵輪內(nèi)緣的液壓油，又被泵輪再次甩向外緣。液壓油就這樣從泵輪流向渦輪，又從渦輪返回到泵輪而形成循環(huán)的液流。

液力偶合器中的循環(huán)液壓油，在從泵輪葉片內(nèi)緣流向外緣的過(guò)程中，泵輪對(duì)其作功，其速度和動(dòng)能逐漸增大；而在從渦輪葉片外緣流向內(nèi)緣的過(guò)程中，液壓油對(duì)渦輪作功，其速度和動(dòng)能逐漸減小。液力偶合器要實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)，在泵輪和渦輪之間有油液的循環(huán)流動(dòng)。而油液循環(huán)流動(dòng)的產(chǎn)生，是由于泵輪和渦輪之間存在著轉(zhuǎn)速差，使兩輪葉片外緣處產(chǎn)生壓力差所致。如果泵輪和渦輪的轉(zhuǎn)速相等，則液力偶合器不起傳動(dòng)作用。因此，液力偶合器工作時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)能通過(guò)泵輪傳給液壓油，液壓油在循環(huán)流動(dòng)的過(guò)程中又將動(dòng)能傳給渦輪輸出。由于在液力偶合器內(nèi)只有泵輪和渦輪兩個(gè)工作輪，液壓油在循環(huán)流動(dòng)的過(guò)程中，除了受泵輪和渦輪之間的作用力之外，沒(méi)有受到其他任何附加的外力。根據(jù)作用力與反作用力相等的原理，液壓油作用在渦輪上的扭矩應(yīng)等于泵輪作用在液壓油上的扭矩，即發(fā)動(dòng)機(jī)傳給泵輪的扭矩與渦輪上輸出的扭矩相等，這就是液力偶合器的傳動(dòng)特點(diǎn)。

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