典型液力变矩器结构原理及常见故障判断
内容摘要：本文主要介绍液力变矩器的结构、工作原理、和常见故障、以及对故障的处理。
　　关键词：液力变矩器 、结构、原理、常见故障。

　　一、液力变矩器的结构
　　液力变矩器以液体作为介质，传递和增大来自发动机的扭矩液力变矩器由可转动的泵轮和涡轮，以及固定不动的导轮三元件构成。常见的两级三元件综合式液力变矩器由泵轮总成、涡轮总成、导轮总成、闭锁离合器总成和后盖组成。

　　各件用铝合金精密铸造或用钢板冲压焊接而成。泵轮与变矩器壳本文源自六维论文网成一体。用螺栓固定在飞轮上，涡轮通过从动轴与传动系各件相连。所有工作轮在装配后，形成断面为循环圆的环状体。
　　二、液力变矩器的工作原理

　　液力变矩器工作原理可以用两台电风扇作形象描述，两风扇对置，一台通电转动，产生的气流可吹动不通电的风扇，如果给其添加一个管道这就成了液力偶合器，它能传轴，并不增扭。

　　　　变矩器工作时，发动机带动 泵轮转动，叶轮带动液流冲向涡轮，从而驱动涡轮转受到动，刚起动时扭矩最大，此时冲击力为F1,冲到涡轮的液流驱动涡轮后，由于叶片形状，冲向导轮，而导轮不动，冲击导轮的液流受到阻碍，可使涡轮反作用力F2,由于F1、F2都作用于涡轮，所以使涡轮所受扭矩得到增大。

　　　　涡轮转速升高后，液流变向会冲击导轮叶背，而失去增扭，并有一定阻力。所以现在所用导轮都使用单向离合器，使去冲击叶背时，导轮转过一个角度，使其继续增扭。

　　导轮下端装有单向离合器，可增大其变扭范围。

　　以液体为工作介质的一种非刚性扭矩变换器，是液力传动的型式之一。液力变矩器，它有一个密闭工作腔，液体在腔内循环流动，其中泵轮、涡轮和导轮分别与输入轴、输出轴和壳体相联。动力机带动输入轴旋转时，液体从离心式泵轮流出，顺次经过涡轮、导轮再返回泵轮，周而复始地循环流动。泵轮将输入轴的机械能传递给液体。高速液体推动涡轮旋转，将能量传给输出轴。液力变矩器靠液体与叶片相互作用产生动量矩的变化来传递扭矩。液力变矩器不同于液力耦合器的主要特征是它具有固定的导轮。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，因而称为变矩器。输出扭矩与输入扭矩的比值称变矩系数，输出转速为零时的零速变矩系数通常约2～6。变矩系数随输出转速的上升而下降。液力变矩器的输入轴与输出轴间靠液体联系，工作构件间没有刚性联接。液力变矩器的特点是：能消除冲击和振动,过载保护性能和起动性能好;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;有良好的自动变速性能,载荷增大时输出转速自动下降,反之自动上升;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，最高效率为85～92％。叶轮是液力变矩器的核心。它的型式和布置位置以及叶片的形状，对变矩器的性能有决定作用。有的液力变矩器有两个以上的涡轮、导轮或泵轮，借以获得不同的性能。最常见的是正转、单级液力变矩器。兼有变矩器和耦合器性能特点的称为综合式液力变矩器，例如导轮可以固定、也可以随泵轮一起转动的液力变矩器。为使液力变矩器正常工作，避免产生气蚀和保证散热，需要有一定供油压力的辅助供油系统和冷却系统。原理：液力变矩器是以液体为工作解质的扭矩变换器，通过导轮对液流的作用，使液力变矩器的输出扭矩与输入扭矩不相等，在输出轴转速不高时，输出扭矩大于输入扭矩。

　　三、液力变矩器的特性

　　液力变矩器的特性可用几个外界负荷有关的特性参数或特性曲线来评价。描述液力变矩器的特性参数主要有转数比、泵轮转矩系数、变矩系数、效率和穿透性等。描述液力变矩器的特性曲线主要有外特性曲线、原始特性曲线和输入性曲线等。 变扭器组成有泵轮，涡轮，导轮，锁止离合器和盖总成，原理就是一个风扇吹另一个风扇，只是吹的是油

　　变扭器有以下几种工况：

　　1.Stall，泵轮转，涡轮不转，车子不动

　　2.增扭工况，降速增扭，相当于一个效率很低的减速变速箱。输入速度大于输出速度，输出扭矩大于输入扭矩，效率从0到变扭器标称效率。

　　3.耦合工况，扭比到达1.0后进入耦合工况，此时的效率为变扭器标称效率

　　4.锁止工况，锁止离合器工作，效率接近1

　　四、变距器的主要作用

　　1.辅助起步

　　2.缓冲变速箱和发动机速度差

　　3.缓冲震动和冲击，提高舒适性

　　导轮通过单向离合器与变速箱壳体固定连接。泵轮与后盖焊接成一个整体里面充满了传动油，并与发动机连接，起主动作用。涡轮与变速箱输入轴连接，起动力输出作用。变矩器工作时，泵轮在发动机带动下将传动油冲入涡轮，从而带动涡轮转动，实现了动力由发动机向传动系统的传递。导轮总成中，如果单向离合器工作，液力变矩器则起变矩器作用，从而增加扭矩的输出；如果单向离合器不工作，此时变矩器起到了偶合器的作用。

　　液力变矩器的外壳通过螺栓固定到发动机的飞轮上，这样液力变矩器的转速将始终等于发动机的转速。 在液力变矩器中，泵的翼片与外壳相连，因此其转速与发动机的转速相同。

　　液力变矩器的零件如何连接到变速器和发动机，液力变矩器内的泵是一种离心泵。 当它旋转时，油液将被甩到外面，就像洗衣机将水和衣物甩到洗涤缸外围一样。 由于油液被甩到外面，因此中心区域会形成真空，进而吸入更多的油液。

　　液力变矩器的泵部分与外壳相连。油液进入涡轮的叶片，而涡轮又与变速器相连。 这样，涡轮使变速器旋转，而变速器驱动您的汽车。涡轮叶片是弯曲的。 这意味着，从外部进入涡轮的油液在从涡轮中心出来之前必须改变方向。 正是这种方向的改变导致了涡轮旋转。

　　液力变矩器涡轮：请注意中间的齿槽。这是它与变速器的连接点。

　　若要改变一个移动物体的方向，必须在该物体上施加一个作用力。不管这个物体是一辆汽车还是一滴油。 另一方面，对于导致物体改变方向的力，无论施力方为何物，它都必然会受到此力的反作用力。 因此，在涡轮使油液改变方向的同时，油液也导致涡轮旋转。

　　油液从涡轮中央流出，移动方向不同于它进入时的方向。这样可以看到从涡轮流出油液的移动方向与泵的旋转方向相反。 如果允许油液撞击泵，则会降低发动机的转速，从而造成动力的浪费。 液力变矩器中设有定子的原因就在于此。

　　定子将从涡轮返回的油液送到泵中。 这样可以提高液力变矩器的工作效率。 请注意其中的齿槽，它连接到定子内部的一个单向离合器。

　　位于液力变矩器的正中间， 其作用是迫使从涡轮返回的液流再次到达油泵之前改变方向。 这样可极大地提高液力变矩器的效率。

　　五、变矩器故障原因分析自动变速箱液力变矩器常见故障诊断与维修

　　1．液力变矩器内支撑导轮的单向离合器打滑

　　（1）故障现象

　　当车辆出现在30~50km／h以下加速不良，车速上升缓慢，过了低速区后加速良好的故障时，很可能是液力变矩器内支撑导轮的单向离合器打滑。

　　（2）故障诊断方法

　　发动机热机后，将4个车轮用三角木或砖头塞住，拉紧驻车制动器，踩住脚制动踏板，用眼睛盯住发动机转速表，将油门完全踩到底，如发动机的失速转速明显低于规定值，说明液力变矩器内支撑导轮的单向离合器打滑。

　　（3）故障分析

　　变矩器低速增扭，靠的是导轮改变液流方向，变矩器内支撑导轮的单向离合器打滑后，导轮没有了单向离合器的支撑，在增扭工况时无法改变液流的方向。这样经导轮返回的液流流向和泵轮旋转方向相反，发动机需克服反向液流带来的附加载荷，于是液力变矩器变成了液力偶合器，低速增扭变成了低速降扭，所以汽车在低速区加速不良。

　　（4）维修方法

　　更换液力变矩器总成或用车床剖开液力变矩器，然后更换导轮和单向离合器即可排除故障。

　　2. 液力变矩器内支撑导轮的单向离合器卡滞

　　（1）故障现象

　　汽车起动和中低速行驶正常，但没有高速，温和踩油门最高车速只有80~90km／h左右；加大节气门开度，最高车速也只有110~120km／h左右。

　　（2）故障诊断方法

　　支撑导轮的单向离合器卡滞时，在感觉上有一点像发动机排气不畅，但发动机排气不畅时冷车起动困难。打开空气滤清器上盖，拆下滤芯，发动机急加速时此处能看见废气返流，而支撑导轮的单向离合器卡滞，不会导致废气返流。

　　从油液颜色看一切正常，用故障诊断仪也找不到故障，发动机失速转速正常。

　　（3）维修方法

　　更换液力变矩器总成或用车床剖开液力变矩器，然后更换导轮和单向离合器即可排除故障。

　　六、变矩器油温升高的常见故障

　　液力变矩器根据负荷的变化将发动机的机械能进行扭矩转换后传给变速箱。由于转换过程中的能量损失，引起变矩器循环油温度升高，当温度升高太快且超过一定的极限后，就会产生气泡和氧化沉淀，使传动油粘度下降，起不到润滑作用。同时造成橡胶油封破坏，产生泄漏等，致使变矩器工作特性变坏。而造成油温升高过快最根本的原因是变矩器传动油循环流量不足或散热系统有故障。

　　如果读过有关手动变速器的知识，您会了解到发动机通过离合器连接到变速器。 如果没有这个连接，汽车在不熄灭发动机的情况下将无法完全停下来。 但是，带有自动变速器的汽车没有离合器，而是使用一种叫做液力变矩器的神奇装置，便可以使发动机与变速器分离 。 它的外观并没有什么特别之处，但其内部的工作机理却非常有趣。

　　我们将了解配备自动变速器的汽车为何需要液力变矩器、液力变矩器的工作原理及其优点与不足。

　　正如采用手动变速器的汽车一样，配备自动变速器的汽车也需要通过某种方式，让发动机能在车轮和变速器中的齿轮停下来时继续工作。 配备手动变速器的汽车使用的是离合器，它可将发动机从变速器彻底断开。 配备自动变速器的汽车则使用液力变矩器。

　　液力变矩器位于发动机和变速器之间

　　液力变矩器是一种液力耦合器，它允许发动机在一定程度上独立于变速器运转。 如果发动机转速变慢，如汽车在停车标志灯前处于怠速时，通过液力变矩器的扭矩将非常小，这样只需在制动器踏板上施加很小的力即可让车辆保持静止。

　　如果您在汽车停止时踏在油门踏板上，则必须用力踩刹车才能防止汽车移动。 这是因为在您踩油门踏板时，发动机会加速并将更多的油液注入液力变矩器中，从而导致更多扭矩被传送到车轮上。

　　综上所述：使用液力变矩器便可以使发动机与变速器分离，他的外观并没有什么特别之处，但其内部工作原理却非常有趣。液力变矩器是个非常精密的，维修液力变矩器必须搞懂其结构、及工作原理。具体问题具体分析、不得随意拆除安装。

　　参考文献： 毕业论文http://www.751com.cn/

　　 1《工程机械底盘构造与维修》 人民交通出版社 沈松云 崔崇学 2002年8月

　　 2《公路工程机械液压与液力传动》 人民交通出版社 朱烈舜 刘雅洲 2007年10月