液力变矩器原理介绍

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个基本元件组成。汽车所用的液力变矩器的工作轮一般都是钢板冲压焊接而成，而工程机械和一些军用车辆所用液力变矩器的工作轮则是用铝合金精密铸造而成的。

泵轮

泵轮是液力变扭器的主动元件，与变扭器壳制成(或焊接)一体，变扭器壳体总成用螺栓固定于发动机曲轴后端凸缘上，随曲轴一起旋转。泵轮内部有一系列径向向后弯曲的叶片，以给工作液一个额外加速度和附加能量。叶片内沿装有让变速器油平滑流动的导环。 泵轮是和电动机轴连接的主动轴上的工作轮，其功用是将输入的机械功转换为工作液体的动能，即相当于离心泵叶轮，故称为泵轮。 当电动机带动泵轮旋转时，泵轮内的液体质点随之旋转，这是液体一边绕泵轮轴线做旋转运动（牵连运动〉，一边因受离心力作用而沿径向叶道流向泵轮外缘并进人蜗轮中。由于液体的连续性，当流到蜗轮内缘处又沿泵轮的内缘流回泵轮，从而形成环流运动（相对运动）。可见，工作液体质点既做旋转运动，又做环流运动，因而液体质点的绝对运动轨迹是螺管状的复合运动。

涡轮

涡轮是液力变扭器的从动元件，它通过花键与行星齿轮变速器输入轴连接，从运动的液体吸收动能并把动能转变为旋转动能。如同泵轮一样，涡轮也装有许多叶片。但是：

1)涡轮叶片多于泵轮叶片，以提高传动效率。

2)涡轮叶片的弯曲方向与泵轮叶片弯曲方向相反，既相对于顺时针转动的方向而言，所有的叶片都向前弯曲。

涡轮叶片与泵轮叶片相对放置，中间有一很小的间隙。在泵轮与涡轮间，油流方向突然改变，以减少振动损失。

涡轮的作用相当于水轮机的工作轮，它将工作液体的动能还原为机械功，并通过被动轴驱动负载。泵轮和涡轮具有相同的形状、相同的有效直径（循环圆的最大直径）只是轮内径向辐射形叶片数不能相同，一般泵轮与涡轮的径向叶片数差1～4片，以避免引起共振。 当液体进人蜗轮后，对蜗轮叶片产生冲击力，并形成冲击力矩推动蜗轮旋转，液体被减速降压，液体的动能转换戚蜗轮的机械能而输出做功。由此可见，被力耦合器是依靠工作液体环流运动来传递能量的，而产生环流运动的先决条件是寒轮转速；于蜗轮的转速，郎二者之向存在转速差（滑差）。泵轮中的工作液体随泵轮旋转产生流向外缘离心压力的同时，蜗轮旋转也使其中的工作液体产生流向外缘的离心压力，当转速相等时，二者的离心压力相同，环流运动就消失，能量传递也就停止了，但实际上二者转速相等这种情况是不存在的，因工作液体进人蜗轮后总有能量损失，因而蜗轮转速总小于泵轮转速。

在稳定运转时，两轮的滑差在3% ~5%左右，也即液力耦合器的传动效率为95%～97%。

导轮

导轮位于泵轮与涡轮之间，是液力变扭器的反应元件。它通过单向离合器安装在导轮套管(与变速器壳体相连)上。用以控制从涡轮中心回到泵轮中间的液体回流，即改变离开涡轮返回泵轮的液流方向。因为涡轮叶片是曲线型，当液流离开涡轮时改变方向，当液流重新进入泵轮中心时，其方向导致了放慢液体转动的趋势。而导轮改变了从涡轮返回泵轮的油流方向，使其冲击泵轮的叶片背部，给泵轮一个额外的“助推力”，这在变扭器扭矩放大阶段起了关键性的作用。

液力变矩器工作分为三个过程。

动能过程：泵轮由发动机驱动旋转，推动液体随泵轮一起绕其轴线旋转，使其获得一定的速度和压力，其速度决定于泵轮的半径和转速。

机械能过程：液体靠动能冲向涡轮，作用于叶片一个推力，推动涡轮一起旋转，涡轮获得一定转矩，少部分液体动能在高速流动中与流道摩擦生热被消耗。

动量矩变化过程：导轮固定，液体流经时无机械能转化，由于导轮叶片形态变化，液流速度和方向发生变化，其动量矩改变，动量矩变化取决于叶片面积的变化。