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大連液力偶合器的結構與工作原理

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大連液力偶合器的結構與工作原理

發布日期:2021-12-10 作者:來源網絡 點擊:

液力偶合器是一種液力傳動裝置,又稱液力聯軸器。在不考慮機械損失的情況下,輸出力矩與輸入力矩相等。大連液力偶合器的主要功能有兩個方面,一是防止發動機過載,二是調節工作機構的轉速。其結構主要由殼體、泵輪、渦輪三個部分組成。


液力偶合器的殼體安裝在發動機飛輪上,泵輪與殼體焊接在一起,隨發動機曲軸的轉動而轉動,是液力偶合器的主動部分:渦輪和輸出軸連接在一起,是液力偶合器的從動部分。泵輪和渦輪相對安裝,統稱為工作輪。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整體后,其軸線斷面一般為圓形,在其內腔中充滿液壓油。


大連液力偶合器的工作原理當發動機運轉時,曲軸帶動液力偶合器的殼體和泵輪一同轉動,泵輪葉片內的液壓油在泵輪的帶動下隨之一同旋轉,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;沖向渦輪葉片的液壓油沿渦輪葉片向內緣流動,返回到泵輪內緣的液壓油,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的液流。


液力偶合器中的循環液壓油,在從泵輪葉片內緣流向外緣的過程中,泵輪對其作功,其速度和動能逐漸增大;而在從渦輪葉片外緣流向內緣的過程中,液壓油對渦輪作功,其速度和動能逐漸減小。液力偶合器要實現傳動,必須在泵輪和渦輪之間有油液的循環流動。而油液循環流動的產生,是由于泵輪和渦輪之間存在著轉速差,使兩輪葉片外緣處產生壓力差所致。如果泵輪和渦輪的轉速相等,則液力偶合器不起傳動作用。


因此,液力偶合器工作時,發動機的動能通過泵輪傳給液壓油,液壓油在循環流動的過程中又將動能傳給渦輪輸出。由于在液力偶合器內只有泵輪和渦輪兩個工作輪,液壓油在循環流動的過程中,除了受泵輪和渦輪之間的作用力之外,沒有受到其他任何附加的外力。根據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等于泵輪作用在液壓油上的扭矩,即發動機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特點。


液力偶合器在實際工作中的情形是:汽車起步前,變速器掛上一定的擋位,起動發動機驅動泵輪旋轉,而與整車連接著的渦輪即受到力矩的作用,但因其力矩不足于克服汽車的起步阻力矩,所以渦輪還不會隨泵輪的轉動而轉動。加大節氣門開度,使發動機的轉速提高,作用在渦輪上的力矩隨之增大,當發動機轉速增大到一定數值時,作用在渦輪上的力矩足以使汽車克服起步阻力而起步。隨著發動機轉速的繼續增高,渦輪隨著汽車的加速而不斷加速,渦輪與泵輪轉速差的數值逐漸減少。在汽車從起步開始逐步加速的過程中,液力偶合器的工作狀況也在不斷變化。假定油液螺旋循環流動的流速VT保持恒定,VL為泵輪和渦輪的相對線速度,VE為泵輪出口速度,VR為油液的合成速度。


當車輛即將要起步時,泵輪在發動機驅動下轉動而渦輪靜止不動。由于渦輪沒有運動,泵輪與渦輪間的相對速度VL將達Z大值,由此而得到的合成速度,即油液從泵輪進入渦輪的速度VR也是Z大的。油液進入渦輪的方向和泵輪出口速度之間的夾角θ1也較小,這樣液流對渦輪葉片產生的推力也就較大。


當渦輪開始旋轉并逐步趕上泵輪的轉速時,泵輪與渦輪間的相對線速度減小,使合成速度VR減小,并使VR和泵輪出口線速度VE之間的夾角增大。這樣液流對渦輪葉片的沖擊力及由此力產生的承受扭矩的能力減小,不過隨著汽車速度的增加,需要的驅動力矩也迅速降低。


當渦輪高速轉動,即輸出和輸入的轉速接近相同時,相對速度VL和合成速度VR都很小,而合成速度VR與泵輪出口速度VE間的夾角很大,這就使液流對渦輪葉片的推力變得很小,這將使輸出元件滑動,直到有足夠的循環油液對渦輪產生足夠的沖擊力為止。


由此可見,輸出轉速高時,輸出轉速趕上輸入轉速是一個連續不斷的趨勢,但總不會等于輸入轉速。除非在工作狀況反過來,變速器變成主動件,發動機變成被動件,渦輪的轉速才會等于或高于泵輪轉速。這種情況在下坡時可能會發生。

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