
液力变矩器是一种以液体为工作介质的非刚性扭矩变换装置,用于液力传动系统中。它主要由泵轮、涡轮和导轮组成,安装在发动机和变速器之间,以液压油(ATF)为工作介质,能够传递转矩、变矩、变速及离合的作用。
液力变矩器内部有一个密闭的工作腔,其中的液体在循环流动,泵轮、涡轮和导轮分别与输入轴、输出轴和壳体相联。当动力机(如内燃机、电动机等)驱动输入轴旋转时,液体从离心式泵轮流出,经过涡轮、导轮再返回泵轮,形成循环流动。泵轮将输入轴的机械能传递给液体,液体再推动涡轮旋转,将能量传给输出轴。
液力变矩器依靠液体与叶片相互作用产生的动量矩变化来传递扭矩。其与液力耦合器的主要区别在于具有固定的导轮。导轮对液体的导流作用使液力变矩器的输出扭矩可高于或低于输入扭矩,因此被称为变矩器。输出扭矩与输入扭矩的比值称为变矩系数,输出转速为零时的零速变矩系数通常约2~6,随着输出转速的上升而下降。
液力变矩器的输入轴与输出轴间通过液体联系,工作构件间没有刚性联接。它具有消除冲击和振动、过载保护性能和起动性能良好的特点。输出轴的转速可大于或小于输入轴的转速,两轴的转速差随传递扭矩的大小而不同,具备良好的自动变速性能,载荷增大时输出转速自动下降,反之则自动上升,从而保证动力机有稳定的工作区,载荷的瞬态变化基本不会反映到动力机上。
液力变矩器在额定工况附近效率较高,最高效率可达85~92%。叶轮是液力变矩器的核心,其型式、布置位置及叶片形状对变矩器性能有决定性影响。常见的液力变矩器类型包括正转(输出轴和输入轴转向一致)、单级(只有一个涡轮)等。一些液力变矩器具有综合性能,例如导轮可以固定或随泵轮一起转动。
为了确保液力变矩器正常工作,避免产生气蚀并保证散热,需要设置辅助供油系统和冷却系统,确保工作液的压力稳定。