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大连液力偶合器的结构与工作原理

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大连液力偶合器的结构与工作原理

发布日期:2021-12-10 作者:来源网络 点击:

液力偶合器是一种液力传动装置,又称液力联轴器。在不考虑机械损失的情况下,输出力矩与输入力矩相等。大连液力偶合器的主要功能有两个方面,一是防止发动机过载,二是调节工作机构的转速。其结构主要由壳体、泵轮、涡轮三个部分组成。


液力偶合器的壳体安装在发动机飞轮上,泵轮与壳体焊接在一起,随发动机曲轴的转动而转动,是液力偶合器的主动部分:涡轮和输出轴连接在一起,是液力偶合器的从动部分。泵轮和涡轮相对安装,统称为工作轮。在泵轮和涡轮上有径向排列的平直叶片,泵轮和涡轮互不接触。两者之间有一定的间隙(约3mm~4mm);泵轮与涡轮装合成一个整体后,其轴线断面一般为圆形,在其内腔中充满液压油。


大连液力偶合器的工作原理当发动机运转时,曲轴带动液力偶合器的壳体和泵轮一同转动,泵轮叶片内的液压油在泵轮的带动下随之一同旋转,在离心力的作用下,液压油被甩向泵轮叶片外缘处,并在外缘处冲向涡轮叶片,使涡轮在液压冲击力的作用下旋转;冲向涡轮叶片的液压油沿涡轮叶片向内缘流动,返回到泵轮内缘的液压油,又被泵轮再次甩向外缘。液压油就这样从泵轮流向涡轮,又从涡轮返回到泵轮而形成循环的液流。


液力偶合器中的循环液压油,在从泵轮叶片内缘流向外缘的过程中,泵轮对其作功,其速度和动能逐渐增大;而在从涡轮叶片外缘流向内缘的过程中,液压油对涡轮作功,其速度和动能逐渐减小。液力偶合器要实现传动,必须在泵轮和涡轮之间有油液的循环流动。而油液循环流动的产生,是由于泵轮和涡轮之间存在着转速差,使两轮叶片外缘处产生压力差所致。如果泵轮和涡轮的转速相等,则液力偶合器不起传动作用。


因此,液力偶合器工作时,发动机的动能通过泵轮传给液压油,液压油在循环流动的过程中又将动能传给涡轮输出。由于在液力偶合器内只有泵轮和涡轮两个工作轮,液压油在循环流动的过程中,除了受泵轮和涡轮之间的作用力之外,没有受到其他任何附加的外力。根据作用力与反作用力相等的原理,液压油作用在涡轮上的扭矩应等于泵轮作用在液压油上的扭矩,即发动机传给泵轮的扭矩与涡轮上输出的扭矩相等,这就是液力偶合器的传动特点。


液力偶合器在实际工作中的情形是:汽车起步前,变速器挂上一定的挡位,起动发动机驱动泵轮旋转,而与整车连接着的涡轮即受到力矩的作用,但因其力矩不足于克服汽车的起步阻力矩,所以涡轮还不会随泵轮的转动而转动。加大节气门开度,使发动机的转速提高,作用在涡轮上的力矩随之增大,当发动机转速增大到一定数值时,作用在涡轮上的力矩足以使汽车克服起步阻力而起步。随着发动机转速的继续增高,涡轮随着汽车的加速而不断加速,涡轮与泵轮转速差的数值逐渐减少。在汽车从起步开始逐步加速的过程中,液力偶合器的工作状况也在不断变化。假定油液螺旋循环流动的流速VT保持恒定,VL为泵轮和涡轮的相对线速度,VE为泵轮出口速度,VR为油液的合成速度。


当车辆即将要起步时,泵轮在发动机驱动下转动而涡轮静止不动。由于涡轮没有运动,泵轮与涡轮间的相对速度VL将达Z大值,由此而得到的合成速度,即油液从泵轮进入涡轮的速度VR也是Z大的。油液进入涡轮的方向和泵轮出口速度之间的夹角θ1也较小,这样液流对涡轮叶片产生的推力也就较大。


当涡轮开始旋转并逐步赶上泵轮的转速时,泵轮与涡轮间的相对线速度减小,使合成速度VR减小,并使VR和泵轮出口线速度VE之间的夹角增大。这样液流对涡轮叶片的冲击力及由此力产生的承受扭矩的能力减小,不过随着汽车速度的增加,需要的驱动力矩也迅速降低。


当涡轮高速转动,即输出和输入的转速接近相同时,相对速度VL和合成速度VR都很小,而合成速度VR与泵轮出口速度VE间的夹角很大,这就使液流对涡轮叶片的推力变得很小,这将使输出元件滑动,直到有足够的循环油液对涡轮产生足够的冲击力为止。


由此可见,输出转速高时,输出转速赶上输入转速是一个连续不断的趋势,但总不会等于输入转速。除非在工作状况反过来,变速器变成主动件,发动机变成被动件,涡轮的转速才会等于或高于泵轮转速。这种情况在下坡时可能会发生。

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