自动档车辆动力如何传递?

第二章 液力变矩器

63.自动档车辆动力如何传递?

液力传动装置安装位置

64.液力传动装置如何发展?

66.液力耦合器是什么原理?

举个例子,我们把一个盆内盛满水,之后用手搅动盆内的水,结果会发生什么?如果盆子底部和接触面之间阻力很小,在我们的搅动下,盆子本身也要有随着搅动而运动的趋势,此时,如能把盆子和变速器的输入轴连接起来,即可以将发动机的动力传递给变速器,液力耦合器的原理即在于此。

液力耦合器结构

68.

69.什么是涡流?

71.液力耦合器如何工作?

74.液力耦合器有什么特点?矩器有何区别?

发动机

75.液力耦合器与液力变矩器有何区别?

液力耦合器和液力变矩器在功能上有相似之处,它们都传递转矩,但实际上有很大的区别。

1)液力耦合器。从泵轮流出的油液以一定的力推动涡轮叶片,但部分发动机转矩被消耗以补偿冲击损失。泵轮和涡轮之间的转速差较大,或者油液涡流速度加快(涡轮转速低)时,这种现象比较明显;而当泵轮和涡轮之间的转速差较小时,油液涡流速度较小(涡轮转速高),这种损失较小。因此,当泵轮和涡轮的转速几乎相等时,液力耦合器传递转矩的效率最高。如果这两个部件的转速相差甚大,则转矩传递的效率趋近于很低。另外,液力耦合器只能传递发动机的动力,并不能改变发动机的输出转矩。

2)液力变矩器。就液力变矩器而论,泵轮和涡轮叶片的形状设计能将油液流动的扰动减至最小,能将转矩以较少的损失进行传递,即使两个部件的转速相差很大时亦是如此。另外,液力变矩器增加第三个元件,双向锁止导轮,这样,液力变矩器不仅能传递发动机的动力,还能改变发动机的输出转矩。

76.液力变矩器由哪些部件组成?

液力变矩器是为了改善液力耦合器的性能而在其基础上发展起来的,除了液力耦合器的泵轮、涡轮和壳体以外,液力变矩器在涡轮和泵轮之间增加了双向锁止导轮。

液力变矩器构造

77.泵轮是输入元件吗?

泵轮是液力变矩器的输入元件,封装于变矩器壳体内靠近自动变速器一侧。许多呈一定曲率一定方向的叶片沿径向安装在变矩器的壳体上,叶片的内缘上有导环,提供一个通道以便油液顺畅流动。液力变矩器通过螺栓与飞轮相连接,所以其转速与转向都和发动机相同。当发动机运转时,液力变矩器也同速、同向旋转,这样,位于变矩器壳体上的泵轮叶片内的油液依靠离心力的作用从泵轮外缘向外喷出。随着发动机转速的升高,油液所受离心力的增大,从泵轮向外喷射油液的速度亦随之升高。

泵轮

78.涡轮是输出元件吗?

涡轮是液力变矩器的输出元件,与泵轮相对安装,通过推力轴承保持3~4毫米的间隙,且靠近发动机一侧。在涡轮内部有与泵轮类似的叶片,叶片的曲线方向与泵轮叶片的曲线方向相反。涡轮与自动变速器的输入轴连接,通过自动变速器油液作为介质,把泵轮的转矩传递给变速器的齿轮变速机构。79.双向锁止导轮是反应元件吗?

双向锁止导轮是液力变矩器的反应元件。导轮的直径大约是泵轮或涡轮直径的一半,并且位于泵轮与涡轮之间,并与泵轮和涡轮保持一定的轴向间隙。其上也有许多具有一定曲率一定方向的叶片组装在导轮架上,导轮架的中心部分通过花键槽与自动变速器壳体上的轴配合,因此,导轮被双向固定在壳体上。

80.液力变矩器是如何工作的?

1)低车速时,从涡轮内缘返回的液体逆时针冲击双向锁止导轮,经导轮叶片反射后顺时针冲击泵轮叶片,泵轮转矩增加,推动涡轮的转矩增加。

2)高车速时,从涡轮内缘返回的液体顺时针冲击双向锁止导轮,经导轮叶片反射后逆时针冲击泵轮叶片,泵轮转矩减少,推动涡轮的转矩减少。

液力变矩器工作原理

81.液力变矩器有哪些工作特性?

液力变矩器的工作特性主要是转矩特性和效率特性。

(1)转矩特性

转矩特性用变矩比来表示。变矩比是指涡轮输出转矩与泵轮输入转矩的比值。其表达式为

K=Mt/Mp=(Mp±Ms)/Mp

式中,K为变矩比;Mt为涡轮输出转矩;Mp为泵轮输入转矩;Ms为导轮反作用转矩。

1)低转速时,K=Mt/Mp=(Mp+Ms)/Mp> 1(实际在车上为1.9~2.5之间),说明液力变矩器的变矩比大于液力耦合器。

2)高转速时,K=Mt/Mp=(Mp-Ms)/Mp<1,说明液力变矩器的变矩比小于液力耦合器。

(2)效率特性

效率特性用传动效率来表示。传动效率是涡轮输出功率与泵轮输入功率的比值。其表达式为

η=Pt/Pp×100%=MtNt/MpNp×100%= K(Nt/Np)×100%

式中,Pt为涡轮输出功率;Pp为泵轮输入功率;Mt为涡轮输出转矩;Nt为涡轮转速;Mp为泵轮输入转矩;Np为泵轮转速;K为变矩比。

1)低转速时,K>1,K(Nt/Np)>Nt/Np,说明液力变矩器的传动效率大于液力耦合器。

2)高转速时,K<1,K(Nt/Np)>Nt/Np,说明液力变矩器的传动效率小于液力耦合器。

液力变矩器的工作特性主要是转矩特性和效率特

液力变矩器

82.液力变矩器有什么特点?

当涡轮转速较低时,液力变矩器的传动效率高于液力耦合器的传动效率;当涡轮的转速增加到某一数值时,液力变矩器的传动效率等于液力耦合器的传动效率;当涡轮转速继续增大后,液力变矩器的传动效率将小于液力耦合器的传动效率,其输出转矩也随之下降。

液力变矩器也可以传递发动机的动力,但在发动机低速运转时,液力变矩器可以增大发动机的输出转矩,而在发动机高速运转时,液力变矩器却降低了发动机的输出转矩(由于采用双向锁止导轮的原因)。因此,这种液力变矩器是不适合实际使用的。

83.综合式液力变矩器与液力变矩器有何区别?

综合式液力变矩器与液力变矩器的转矩传输原理是一样的,不同之处在于综合式液力变矩器的导轮不是完全固定不动的,而是通过单向离合器支承在导轮支承套上(导轮支承套固定不动)。导轮叶片截住离开涡轮的油液,改变其方向,使其冲击泵轮叶片的后表面此时,油液作用的方向和泵轮的旋转方向相同,给泵轮一个额外的助推力,达到转矩增大的目的。

综合式液力变矩器

84.

85.综合式液力变矩器内的油液如何流动?

油液在综合式液力变矩器中的流动总体上从泵轮流向涡轮,在泵轮旋转时,离心力将油液从泵轮内缘向外缘甩出而进入涡轮外缘。油液进入涡轮后,推动涡轮叶片使涡轮转动,在油液推动涡轮旋转之后,油液由叶片引导而进入涡轮中心部位,然后通过导轮回流到泵轮。

像液力耦合器一样,在综合式液力变矩器内的油液流动也具有两种类型:环流和涡流。这两种油液流动的速度,取决于综合式液力变矩器的工作条件以及泵轮和涡轮之间的转速差。当发动机低速运转时,泵轮和涡轮的转速差增加,则涡流的速度增加,环流的速度减小;当发动机高速运转时,泵轮和涡轮的转速差减小,则涡流的速度减小,环流的速度增加。换言之,随着泵轮和涡轮之间的转速不同,涡流和环流的速度也不同。综合式液力变矩器的转矩增大由涡流实现,因此随着涡流速度的升高,油液的动能和转矩增大的幅度将增大。

汽车车速较低时的工况

汽车车速较高时的工况

综合式液力变矩器内的油液流动

86.综合式液力变矩器如何工作?

当汽车处于低速时,泵轮与涡轮之间的转速差大,自动变速器油液离开泵轮冲击涡轮时,把油液能量传递给涡轮并使其转动。此时,在泵轮和涡轮之间循环的油液涡流强度大,而环流强度小,这时流经涡轮的油液从中间流出,变矩器中来自涡轮的油液将冲击在导轮叶片的前表面。由于单向离合器锁止使导轮固定不动,则油液经导轮叶片反射后顺时针冲击泵轮叶片的后表面,增加泵轮转动的转矩,即液力变矩器放大了发动机的转矩。

随着车速逐渐提高,来自涡轮的液体逐渐偏离作用在导轮叶片前表面的方向。当涡轮转速接近于泵轮转速时,涡轮喷射的油液作用在导轮叶片的后表面。单向离合器使导轮处于自由状态,使油液回流到泵轮。此时,变矩器只能传递转矩而不能增大转矩。

87.综合式液力变矩器如何增大转矩?

由于单向离合器的作用,使导轮固定不动,油液将受到导轮叶片前表面的阻挡而产生液体反射,具有方向性的油液返回到泵轮叶片上,而这种具有方向性的油液起到了帮助发动机转动泵轮的作用。流动的油液对导轮产生的作用力矩,可以使变矩器的输出转矩提高两倍甚至更多。但是必须注意,变矩器转矩增大值并不是一个恒定值,转矩增大值和汽车的车速有关。当汽车处于起步阶段,变矩器具有最大的转矩增大值,通常可达1.8~2.5倍。随着车速的提高,转矩增大值逐渐下降,当涡轮和泵轮转速比达到0.8~0.85时﹙即所谓的耦合点﹚,变矩器的转矩增大值就变成一倍。

88.导轮有什么作用?

综合式液力变矩器中涡轮叶片呈曲线形能提供最有效的转矩传递。但是,从涡轮排出油液流动的方向与输入的油液流动方向相反。当涡轮的转速较低或停止旋转时,油液从涡轮回流到泵轮时会冲击泵轮叶片的前表面,以阻止泵轮旋转,这样就增加了发动机的运转阻力。而导轮的叶片能使油液流动的方向再次反向,使油液回流到泵轮的中心部位,推动泵轮叶片的后表面,以促使泵轮的旋转而增加泵轮的转矩。由于导轮能够改变从涡轮回流到泵轮的油液方向,以促使油液冲击泵轮叶片的后表面,所以,来自发动机的转矩与从涡轮回流的转矩合成后传递到涡轮。换言之,泵轮将原始输入转矩增大后再传至涡轮。当然,在转矩传递的过程中,转矩的增加是通过涡轮转速的降低获得的,否则将破坏能量守恒定律。

油液推动泵轮叶片的后表面

导轮与单向离合器的连接关系

89.单向离合器有什么作用?

当转速差大时,在泵轮和涡轮之间循环的油液涡流强度也大,油液按阻止泵轮旋转的方向从涡轮流向导轮,推动导轮叶片的前表面,促使导轮按泵轮旋转的相反方向转动。因此,为防止导轮转动而破坏变矩器的工作,导轮被单向离合器锁住而不能旋转,其叶片促使油液的流动方向改变,即油液推动泵轮叶片的后表面,增加泵轮转动的转矩。

当涡轮的转速接近于泵轮的转速时,在涡轮内旋转的油液环流强度增加,油液的涡流强度下降。因此,油液从涡轮流往导轮的方向与泵轮旋转的方向相同,冲击导轮叶片的后表面,如果导轮固定将阻挡油液流动。在这种状态下,单向离合器使导轮处于自由状态,使油液回流到泵轮。

涡轮转速接近于泵轮转速

90.综合式液力变矩器有哪些工作区域?

综合式液力变矩器的工作区域可分为两个,即变矩器工作区和耦合器工作区。转矩增大仅发生在变矩器工作区,在以耦合点为界限的耦合器工作区内,仅有转矩的传递而无转矩的增大。所以,自动变速器车辆之所以能够平稳起步而不会引起发动机熄火,就是因为它能够在变矩器工作区内获得增大的转矩。

91.什么是耦合点?

随着涡轮转速比的逐渐上升,涡轮和泵轮之间的转速差开始减小,工作液的涡流速度开始降低,由导轮增大的转矩量开始减小。当速比达到规定值时流过泵轮和涡轮工作液的涡流速度达到最小值,此时转矩比大约为1︰1。因为从涡轮流出的工作液以高速冲击导轮叶片的后表面,单向离合器允许导轮按泵轮的旋转方向旋转,即液力变矩器在耦合器工作区时变成液力耦合器以防止转矩比下降过多。导轮开始转动的转速称为耦合器工作点,简称为耦合点。

随着涡轮转速比的逐渐上升,涡轮和泵轮之间

92.什么是失速工况?

当自动变速器的变速杆置于前进位或R位,驾驶人踩住制动踏板并完全踩下加速踏板时,发动机处于最大转矩工况,而此时自动变速器的输出轴和输入轴均静止不动,综合式液力变矩器内的涡轮静止不动,而泵轮及变矩器壳体随发动机曲轴一同旋转,此工况称为失速工况。失速发生在汽车起步或汽车停车时。

变速杆

93.什么是失速转速?

失速转速是指综合式液力变矩器内的涡轮处于静止时发动机所能达到的最高转速。当今,大多数综合式液力变矩器的失速转速处于2000~3000转/分之间。一般配用较低功率发动机的综合式液力变矩器失速转速高,而配用较高功率发动机的综合式液力变矩器失速转速低。

94.什么是失速点?

失速点是指综合式液力变矩器内涡轮静止不动时的泵轮状态。当在失速工况时,综合式液力变矩器内的涡轮静止不动,泵轮和涡轮之间的转速差达到最大值,此时工作液(自动变速器油)的涡流速度和转矩增大的作用也达到最大值,即综合式液力变矩器的最大转矩比是在失速点时,它通常在1.7~2.5范围之内。在失速点,工作液具有很大的能量用于克服车辆起步时的静止阻力。

耦合点和失速点

95.综合式液力变矩器的工作过程是怎样的?

1)车辆静止,发动机怠速运转。当发动机怠速时,由发动机产生的转矩为最小值。由于采用制动器制动车辆使涡轮固定(变速杆处于动力档时),因此,综合式液力变矩器不能克服载荷使涡轮旋转,而一旦涡轮上的载荷减小(抬起制动踏板时),便能够迅速地以高转矩旋转。

2)车辆起步阶段。当抬起制动踏板时,作用在涡轮上的载荷减小。随着踩下加速踏板,综合式液力变矩器在变矩器工作区的增矩作用迅速发挥出来,使涡轮以大于发动机产生的转矩开始旋转,用于克服车辆起步时的阻力,车辆开始起步。

3)车辆低速行驶阶段。当车辆速度上升时,涡轮的转速快速接近泵轮的转速,因此,变矩比快速接近1。当综合式液力变矩器达到耦合器工作点时,导轮开始旋转并停止转矩增大的作用,综合式液力变矩器开始进入耦合器工作区内工作。这时,车辆速度与发动机转速成正比直线上升。

4)车辆中速至高速行驶阶段。此时,综合式液力变矩器能起到液力耦合器的作用,涡轮几乎和泵轮以一样的转速旋转。在车辆正常起步2~3秒后,综合式液力变矩器达到液力耦合器工作点继而进入耦合区。但是,如果在中速或高速行驶时,载荷增加引起车速下降,则综合式液力变矩器可能退回在变矩区工作。

5)发动机制动阶段。如果驾驶人在车辆行驶过程中放松加速踏板,泵轮由于与发动机连接,以怠速转速运转,而涡轮与输出轴连接,其转速与车速有关。在车速较高时,涡轮的转速将会高于泵轮,并反向带动发动机转速增加,产生发动机制动作用。因此,涡轮的转速有可能高于泵轮的转速。

变速杆

96.综合式液力变矩器有哪些工作特性?

综合式液力变矩器的工作特性主要是转矩特性和效率特性。

(1)转矩特性

转矩特性用变矩比来表示。变矩比是指涡轮输出转矩与泵轮输入转矩的比值。其表达式为

K=Mt/Mp=(Mp±Ms)/Mp

式中,K为变矩比;Mt为涡轮输出转矩;Mp为泵轮输入转矩;Ms为导轮的反作用转矩。

1)低转速时,K=Mt/Mp=(Mp+Ms)/Mp>1(实际在车上为1.7~2.5之间),说明综合式液力变矩器的变矩比大于液力耦合器。

2)高转速时,K=Mt/Mp=1,说明综合式液力变矩器的变矩比等于液力耦合器。

(2)效率特性

效率特性用传动效率来表示。传动效率是涡轮输出功率与泵轮输入功率的比值。其表达式为

η=Pt/Pp×100%=MtNt/Mp Np×100%=K(Nt/Np)×100%

式中,Pt为涡轮输出功率;Pp为泵轮输入功率;Mt为涡轮输出转矩;Nt为涡轮转速;Mp为泵轮输入转矩;Np为泵轮转速;K为变矩比。

1)低转速时,K>1,K(Nt/Np)> Nt/NP

说明综合式液力变矩器的传动效率大于液力耦合器。

2)高转速时,K=1,K(Nt/Np)= Nt/Np

说明综合式液力变矩器的传动效率等于液力耦合器。

97.综合式液力变矩器有什么特点?

综合式液力变矩器在失速点时,泵轮旋转而涡轮静止。在这种状态下,涡轮接受的转矩达到最大值,但因为涡轮没有转动,传动效率为零。当涡轮开始旋转时,涡轮输出的转速与转矩成正比,传动效率急剧上升,传动效率在综合式液力变矩器达到耦合点前达到最大值。在最大效率之后,因为部分油液从涡轮流出被引入导轮叶片的后表面,传动效率开始下降。在耦合点时,从涡轮流出的大部分油液冲击导轮叶片的后表面,导轮开始旋转以防止传动效率进一步下降,综合式液力变矩器开始变成液力耦合器。由于综合式液力变矩器借助流体传递能量,泵轮和涡轮之间必须存在转速差,否则油液就不会循环,也不会产生动力传递。另外,由于摩擦和冲击导致油液升温,也造成能量损失,导致传动效率下降。因此,综合式液力变矩器的传动效率不可能达到100%,一般可以达到95%左右。

综合式液力变矩器

98.单级双相三元件闭锁式变矩器是何含义?

目前,轿车上广泛采用由泵轮、涡轮单向锁止导轮、锁止离合器、导环和壳体组成的单级双相三元件闭锁综合式液力变矩器,即带锁止离合器的综合式液力变矩器。其中单级指只有一个导轮,双相指有变矩和耦合两种工况,三元件指泵轮、涡轮和单向锁止导轮,闭锁式指有锁止离合器功能。

99.带锁止离合器的综合式液力变矩器有什么作用?

1)具有自动离合器的作用。将发动机输出的动力传递给自动变速器的输入轴,起到离合器的作用,从而在使用自动变速器的汽车上,取消了传统的膜片弹簧式离合器,大大减轻了驾驶人的驾驶强度。

2)具有自动无级变矩、变速的作用。液力变矩器的涡轮转矩,可随着汽车行驶中负荷的增大或减小而自动增大或减小同时涡轮转速也会随之自动降低或升高。

3)具有飞轮的作用。内部充满自动变速器油液的液力变矩器具有较大的转动质量,完全可以起到传统的飞轮使发动机运转平稳的作用,因此配置自动变速器的发动机飞轮的质量较小,只满足起动发动机的需要。

4)具有减振隔振的作用。由于液力变矩器是通过液力作用进行耦合传动的装置,主、从动件之间无刚性连接﹙锁止离合器分离时﹚,所以能通过自动变速油液的阻尼作用,吸收减小发动机的扭振,并隔离这种扭振向底盘传动系统的传递,从而提高了汽车发动机和底盘传动系统的使用寿命。

5)具有发动机制动作用。当汽车下长坡行驶时,可以通过液力变矩器的耦合作用,实现动力反传回发动机,利用气缸压力对滑行产生制动作用。

6)具有过载保护作用。当汽车行驶工况突然变化而出现过载时,使用液力变矩器可以对发动机起到保护作用。

7)驱动油泵工作。通过液力变矩器轮毂上的缺口﹙又称为油泵驱动轴套﹚,可以机械地驱动自动变速器油泵工作。

8)实现机械连接。需要时可以通过锁止离合器的锁止实现机械连接,把来自发动机的动力直接机械地传给变速器,从而提高燃油经济性。

驱动油泵工作

100.带锁止离合器的综合式液力变矩器各部件关系如何?

带锁止离合器的综合式液力变矩器主要由泵轮、涡轮、单向锁止导轮、锁止离合器、导环和壳体等组成。其中,泵轮和壳体制成一体,与发动机同步旋转,因此称为泵轮;涡轮通过中间花键与自动变速器的输入轴连接。这样,泵轮旋转时带动自动变速器油液流动,通过自动变速器油液将发动机的动力传递给涡轮继而传递给变速器输入轴。

带锁止离合器的综合式液力变矩器构造

101.为什么设有锁止离合器?

在液力变矩器中,泵轮与涡轮之间的转速差最少也有4%~5%,这相当于泵轮与涡轮之间存在滑转现象,从而使变矩器内部的油液因摩擦产生一定的能量损失,因此,传动效率低,无法达到100%。长期以来,配备自动变速器的轿车油耗高的主要症结就在于此。

为了提高变矩器的传动效率,减小燃油消耗,现代汽车采用的液力变矩器均为带锁止离合器的综合式液力变矩器,即在原有的液力变矩器中加装了锁止离合器,使用机械的方式直接连接泵轮和涡轮,解决了泵轮和涡轮之间的转速差问题,提高了液力变矩器的传动效率,使其达到100%从而减少燃油消耗。

102.什么是锁止离合器?

锁止离合器简称TCC,是英文Torque Converter Clutch的缩写。它分为两种类型:一种是摩擦片与减振盘制成一体;另一种是摩擦片与锁止活塞制成一体。锁止离合器可以将泵轮和涡轮直接连接起来,即将发动机与自动变速器机械地连接起来,这样减少液力变矩器在高速比时的能量损耗,提高了传动效率,提高汽车在正常行驶时的燃油经济性,并防止自动变速器油液过热。

带锁止离合器的综合式液力变矩器构造

103.锁止离合器如何工作?

(1)锁止离合器分离。当车辆行驶速度较低时,由阀体内的锁止继动阀控制液压油的流动方向,如图所示。加压油液流至锁止活塞前侧,从锁止活塞后侧流出进入油冷却器(这时由于变矩器内油液产生大量热量,流出变矩器的油液要经冷却器;令却后再送回变速器)。这时在锁止活塞前后侧的压力相等,于是锁止离合器的锁止活塞处于脱开状态,不与变矩器壳体接触,锁止离合器处于分离状态。

锁止离合器分离时的液流

(2)锁止离合器锁止

当车辆以中、高速(通常为60公里/小时)行驶时,由阀体内的锁止继动阀控制液压油的流动方向,如图所示。从锁止活塞的后侧进入加压油液而从前侧泄压。这时,锁止活塞被油压推动压靠在变矩器壳体上,与变矩器壳体连接成一体并同步旋转,即锁吐离合器锁止。由于锁止活塞与涡轮连接,而泵轮与壳体本来且口为一体,锁止活塞与壳体的连接等于将泵轮与涡轮连接成为一个整体,即泵轮与涡轮转速差为零,没有涡流产生,因而油液在变矩器內产生的热量很小,流出变矩器的油液不需要冷却,直接流回变速器。

锁止离合器锁止时的液流

104.锁止离合器在什么条件下工作?

尽管锁止离合器的作用条件在各种轿车上有所不同,但下列的几点基本上都在执行:

1)汽车的车轮制动器处于非制动状态。

2)多功能开关指示变速器处于行驶档(P位和N位不能锁止)。

3)发动机的冷却液温度不低于规定值,通常为50-60℃(因车型而异)。

4)发动机的节气门开度不处于怠速状态,节气门位置传感器必须有最小的电压输出。

5)车速必须高于37-65公里/小时(因车型而异),大部分自动变速器在三档进入锁止工况,少数自动变速器在所有档时都进入锁止工况。

105.什么原因能造成锁止离合器损坏?

锁止离合器是液力变矩器中最容易损坏的部件,OIM.01N变速器一般使用6-7年,行驶20万公里左右会出现锁止离合器磨损打滑现象,此时汽车以60—80公里/小时行驶,节气门开度较小时,车身有窜动感,节气门开度增大,窜动消失,松开加速踏板再次踩下时,窜动明显,使用劣质油或油脏是造成锁止离合器磨损的主要原因之一。带锁止离合器的综合式液力变矩器构造

带锁止离合器的综合式液力变矩器构造

106.液力变矩器都有哪些故障?

液力变矩器的故障有外部变形、磨损造成的漏油、运转跳动、单向离合器损坏、轴向间隙不良等,这些故障会使自动变速器运行性能变差,甚至不能运行。

107.目视检查液力变矩器的内容有哪些?

检查液力变矩器的外部有无损坏和裂纹,是否由于油液高温而导致外表发蓝。检查液力变矩器的连接螺栓,若有损坏,则予以更换。检查液力变矩器的油泵驱动轴套是否光滑,如果有磨损,则应仔细检查油泵并更换液力变矩器,轴套表面若有轻度的擦痕或损伤可以用细砂布磨光。

108.如何检查导轮单向离合器?

液力变矩器易发生故障的部位是导轮单向离合器的损坏,单向离合器如果在锁止方向上出现打滑,则使导轮变矩增矩作用消失,这样会在汽车起步或低速时加速性能变坏,即在低速区域发动机发闷,车速迟钝。如果单向离合器卡住,在变矩器进入耦合区,即涡轮转速接近泵轮转速,汽车进入中高速行驶时,由于导轮卡住不转,从涡轮流出的工作液在导轮上受阻,使汽车中高速行驶时动力性能变差。如果单向离合器在非锁止方向上出现半卡滞故障,则不仅影响发动机动力输出,而且会因半卡滞摩擦生热使变矩器油温升高。其检查方法如下:

用下图所示的专用工具,使单向离合器的内座圈保持不动,在外座圈施加一定可测量的转矩。单向离合器在旋转方向的转矩必须小于2.5N·m,如转矩大于2.5N·m,说明单向离合器已经卡滞。单向离合器在轻微卡滞阶段会使导轮发生摩擦而产生过热,在液力变矩器的驱动毂上能看见蓝色的过热斑迹。

用专用工具检查单向离合器

109.锁止离合器会引起哪些故障?

锁止离合器发生故障时会引起超速档时车速超速不明显,或锁止离合器振动、有噪声,锁止离合器打滑时又易造成液力变矩器产生高温,液力变矩器锁止离合器锁止不开,造成紧急制动时发动机熄火等故障。

1)变矩器解体检查。就是对变矩器剖开解体,对其内部元件进行检查的方法。这种方法最直观最彻底,但必须有专用的仪器设备才行,因而只硼有专业维修组织才能做到。

2)锁止离合器转矩能力试验。指模仿锁止离合器工作的情况,通入气压让锁止离合器锁止工作,并利用扭力扳手来测试不打滑的最大转矩此试验需要使用专用工具才能完成,专用工具可以购买。

3)经验分析判断法。在没有上述专用设备及工具的情况下,可利用一些基本现象及状况来分析锁止离合器是否存在故障。一般从以下几个方面进行分析判断:

①紧急制动发动机熄火故障判断法。汽车高速行驶,紧急制动时锁止离合器应分离,以使泵轮和涡轮脱离硬性连接,避免紧急制动时发动机熄火。在液控液力式自动变速器中,当紧急制动车速降低时,速控油压的降低会使锁止离合器的继动阀动作,使锁止离合器分离,若锁止继动阀或其他控制油压等出问题,会使锁止离合器不能及时打开。对电控液力式自动变速器,是在紧急制动时,与制动踏板连动的制动开关向自动变速器电脑提供制动信号,自动变速器电脑接收到制动信号后便向锁止电磁阀发出指令,电磁阀的动作又驱动锁止阀动作,使锁止离合器分离。

②液力变矩器噪声判断法。液力变矩器噪声可用踩下和放松制动踏板的办法判断,当轻踩制动踏板后,噪声立刻消失,放松踏板后,噪声又立刻出现,反复测试现象依旧,则可断定锁止离合器有故障。造成噪声的原因包括:变矩器泄油锁止压力不足,噪声是由打滑引起的;锁止离合器锁止活塞与变矩器壳体因变形接触不良造成扣滑,或变矩器壳体端面摆动或失去动平衡造成旋转时产生共振引起噪声。

③在自动变速器油中是否有过量的摩擦材料磨屑或其他金属磨屑与杂质。

④变矩器是否有因过热而发蓝的迹象。如果没有上述情形,且变矩器中没有摩擦材料严重磨损的现象,则这个变矩器可以继续使用。如果有上述现象,则应更换变矩器或送专修厂检修。

带锁止离合器的综合式液力变矩器构造

111.如何检查液力变矩器去壳体的偏摆量?

变矩器壳体偏摆量的检查:先将变速器拆下,然后将干分表架固定在发动机上,而表针指在变矩器壳体外端面上,转动变矩器壳体一周,观察干分表的摆动量,摆动量若大于020毫米时,应更换新液力变矩器总成。

112.如何检查液力变矩器轴套的偏摆量?

变矩器轴套偏摆量的检查如图所示。先将变速器拆下,然后将百分表固定在发动机上,用百分表检查变矩器轴套的偏摆量,如果在飞轮转动一周的过程中,百分表指针偏摆大于o.03毫米时,应采用转换角度重新安装的方法予以校正,并在校正后的位置上做一记号,以保证安装正确。若无法校正,则应更换液力变矩器总成。变矩器轴套偏摆量的检查

113.液力变矩器的内部干涉有什么现象?

液力变矩器内部干涉主要指导轮和涡轮、导轮和泵轮之间的干涉。如果有干涉,液力变矩器运转时会有噪声。

114.如何检查导轮和涡轮之间的干涉?

导轮和涡轮之间的干涉检查如下图所示。将液力变矩器与飞轮连接侧朝下放在台架上,然后插入油泵总成,确保液力变矩器油泵驱动轴套与油泵主动齿轮接合好。把变速器输入轴﹙涡轮轴﹚插入涡轮花键中,使油泵和液力变矩器保持不动,然后顺时针、逆时针反复转动涡轮轴,如果转动不顺畅或有噪声,则更换液力变矩器。

115.如何检查导轮和泵轮之间的干涉?

导轮和泵轮之间的干涉检查如下图所示。将油泵放在台架上,并把液力变矩器安装在油泵上,旋转液力变矩器使液力变矩器的油泵驱动轴套与油泵主动齿轮接合好。然后固定住油泵并逆时针转动液力变矩器,如果转动不顺畅或有噪声,则更换液力变矩器。

导轮和涡轮之间的干涉检查

导轮和泵轮之间的干涉检查

116.如何清洗液力变矩器?

有两种方法可以清洗液力变矩器,但必须在专业自动变速器维修厂中完成。变速器车间可以将变矩器壳体切成两半,然后清洗部件,检查它们是否磨损,并更换磨损或断裂的部件,然后再将变矩器壳体焊接在一起并做动平衡测试﹙专业的自动变速器修理厂﹚及相关的测试。用专用清洗机清洗液力变矩器,将液力变矩器安装在清洗机的固定架上,清洗机用加压的清洗剂对液力变矩器进行冲洗,清洗机的驱动装置在冲洗的同时还驱动变矩器涡轮。清洗工作需要约15分钟,可以冲洗掉绝大多数的金属颗粒,再将洗净的液力变矩器从清洗机上拆下。

提示:当自动变速器发生较严重的故障时,如离合器的摩擦片烧蚀、锁止离合器或单向离合器过度磨损等,在液力变矩器中往往会沉积大量的金属碎屑,采用浸泡、清洗的方法是不能除净的,所以需要更换液力变矩器。当液力变矩器中存在大量的金属碎屑时,自动变速器工作时会产生噪声。

117.检修液力变矩器时有哪些注意事项?

当因变速器内离合器或制动器片磨损而需要更换或检修变速器时,应特别注意变矩器内残留杂质。若不清洗干净,装车后杂质从变矩器内流出后有可能堵塞滤网,造成变速器再次损坏。为此,,应彻底清洗液力变矩器。液力变矩器检修的注意事项如下:

1)拆卸变矩器时,最好在装配位置上做记号,装复时按原位装回,以免影响动平衡。

2)更换新液力变矩器时,一定注意其型号要相同。

3)将变速器总成与变矩器组合时,要注意油泵驱动轴套与油泵主动轮之间的配合键槽应对齐、插靠好,否则,在紧固固定螺栓时,必造成变矩器或油泵的损坏。

带锁止离合器的综合式液力变矩器安装位置及构造

118.如何诊断与排除变矩器“无档”故障?

(1)故障现象

变矩器“无档”指动力在变矩器中的传递中断,此故障的一个显著特征是在任何档时都没有一点驱动反应。

(2)故障原因

1)变矩器内无工作油液。由变矩器的结构可知,变矩器的输入元件﹙泵轮﹚与输出元件﹙涡轮﹚之间没有任何机械连接,动力是通过工作油液进行传递的。变矩器内如果没有自动变速器油液,就没有传递动力的介质,当然也就无法进行动力传递。

2)涡轮与涡轮轴之间的连接松脱。变矩器中涡轮叶片与涡轮轴之间是机械刚性连接,涡轮叶片与涡轮花键毂之间是焊接,涡轮花键毂与涡轮轴之间是通过花键连接的,若焊接处裂开或连接花键损坏,均会导致动力无法通过涡轮轴输出。

3)涡轮及涡轮轴被卡死。如果变矩器内出现轴承损坏等情况,容易使涡轮与涡轮轴卡死在导轮轴或其轮毂上,这时涡轮与涡轮轴就不能转动,动力也就无法输出。

(3)故障诊断与排除

1)变矩器无工作油液的诊断。诊断时首先进行手动换档试验,看其是否符号变矩器出现无档故障时的显著特征,即进任何档都没有一点驱动反应,然后再检查变速器油位是否正常,档位机构是否有故障,之后才可把视线转移至变矩器。

拆开自动变速器的冷却油管,检查是否有一定的压力油流过。如果有油压,则说明液力变矩器内有工作油液,因为一般变矩器的油液流出后就到了冷却器,所以只要冷却器处有油流过,就说明变矩器内一定有足够的工作油液,另外还可说明自动变速器油泵在工作。如果没有油压,则有两种可能:一是油泵及主油路系统工作不正常,不能建立正确的油路压力;二是冷却器的进油管都没有油压,且变矩器内无工作油液,则故障原因可能是油道堵塞或控制阀体有故障等。

2)涡轮轴与涡轮叶片连接松脱的诊断。在诊断时一般先对变矩器以外的故障进行检查排除,再对变矩器进行分析判断。一般先检查换档机构有无问题,然后检查上面的冷却油道油压,如果变矩器内也有油液,则需进一步进行油压测试。如果主油路压力正常,进档时也有相应正常变化,通过油质检查也没能发现明显变质和变速器内损坏的现象,冷态与热态时均没有任何反应,变速器内也无异响,则才能判断故障原因可能是变矩器内的涡轮轴与涡轮花键连接脱落。

3)涡轮轴卡死的诊断。变矩器的涡轮轴卡死造成的故障现象和其诊断方法与上面所讲的有所不同。上面所讲的故障原因是动力传递中断,而这类故障原因是动力在传递过程中受阻。这类故障在操纵变速杆换档时,应能够感觉到有变速器接合工作时的振动感。发动机空加速很正常,进档后再对发动机加速时,发动机的最高转速不超过在自动变速器失速试验时的转速﹙因为这时与失速状况时的情况一样﹚。此外,还有一个重要的现象,能进一步说明是变矩器的涡轮轴卡死故障:挂入各行驶档后汽车像在P位一样,被死死卡住,使劲推车时车辆既不能前进,也不能后退,而在进N位又很正常。如果出现这种情况,应排除自动变速器控制系统故障的可能性,再对变速器进行解体检查;若没有发现故障,则应再对变矩器进行检查。

液力变矩器安装位置

119.如何诊断与排除传动效率低,油温高故障?

(1)故障现象

发动机工作正常而油耗却增加,变速器及变速器油液的温度很高,并且变速器油很容易变质,严重时还会从加油口处冒白烟。这种现象经常出现在一些老式汽车中。

(2)故障原因

1)涡轮、泵轮及导轮间的叶片间隙过大。推力轴承等磨损,涡轮、泵轮及导轮间的叶片间隙过大,这样在工作时一部分液流能量就会损失掉,并转化为热能,使油液温度升高。

2)导轮的单向离合器故障。单向离合器在锁止方向上出现打滑,使导轮变矩增矩作用消失,这样在汽车起步或低速时加速性能变坏,即在低速区域发动机发闷,车速迟钝;单向离合器卡住,在变矩器进入耦合区,即涡轮转速接近泵轮转速,汽车进入中高速行驶时,由于导轮卡住不转,从涡轮流出的工作液在导轮上受阻,因此使汽车中高速时动力性能变差。

3)锁止离合器不工作或工作不良。在变矩器中锁止离合器工作时即成为机械传动,在变矩器上的损失为零。如果锁止离合器在工作时不能正常锁止,就必然有一部分能量损失在变矩器中,进而会出现传动效率下降、变矩器油温过高、变速器过热的现象。

4)变矩器中的油液不足或冷却油管堵塞。可通过液压测试分析,利用压缩空气检查及清通管道。

带锁止离合器的综合式液力变矩器构造

120.如何诊断与排除液力变矩器锁止力矩不足故障?

当变矩器锁止力矩不足,锁止活塞和变矩器壳体之间在锁止工况时,变矩器会出现滑动摩擦和高频振动。前者使变矩器进入锁止工况后20分钟左右发动机散热器就“开锅”;而后者则使变矩器在锁止工况始终有“嗡嗡”的异响声。造成变矩器锁止力矩不足的原因有以下几个:

1)锁止电磁阀密封不良。大部分变矩器锁止力矩不足都是由于锁止电磁阀密封不良造成的。

2)变矩器内油液过脏,使锁止离合器摩擦接触不良。

3)变矩器壳体后平面轴向圆跳动误差不小于0.20毫米,使锁止离合器摩擦环接触不良。

4)油面高度过低,造成工作油压过低。

带锁止离合器的综合式液力变矩器分解

121.如何诊断与排除液力变矩器不能进入锁止工况故障?

(1)故障判断

液力变矩器不能进入锁止工况,变速器也无法升入4档,因而车速也就上不去。

发动机的冷却液温度在50~60℃以上,车速必须高于65公里/小时是变矩器进入锁止工况的最重要的前提条件。热车后,车速在80~90公里/小时时轻踩制动踏板,发动机转速应有所提高﹙解除锁止后,发动机负荷变小﹚。若踩下制动踏板后发动机转速没有变化,则说明变矩器没有进入锁止工况。

加速踏板保持在1/2的位置上,车速稳定在80~90公里/小时后,猛地将加速踏板踩到2/3位置上,如发动机转速急剧上升,说明变矩器没有进入锁止工况。反之,若此时发动机转速上升缓慢,则说明变矩器已经进入锁止工况。

(2)原因分析

液控自动变速器的变矩器锁止主要是由离心式速控阀提供的速控油压、启动锁止信号阀、由2-3档换档阀提供的高速档离合器或制动器的工作油压-主油压和启动锁止继动阀实现锁止。

电控自动变速器变矩器的锁止主要是由锁止电磁阀和锁止继动阀负责的。变矩器不能进入锁止工况的原因如下:

1)锁止信号阀卡滞在不工作的一侧。

2)离心式速控阀卡滞。

3)控制阀体上、下阀体之间速控油压滤网堵塞。

4)2-3档换档滑阀卡滞在不工作的一侧。

5)锁止继动阀卡滞在不工作的一侧。

6)锁止电磁阀失效。

7)发动机冷却液温度传感器信号过低。

8)自动变速器油液温度传感器信号过低或过高。

9)自动变速器电脑损坏。

10)节气门位置传感器输出电压过高或中断磨损。

11)节气门拉索过紧。

液控自动变速器的变矩器锁止是锁止信号阀和锁止继动阀共同控制的。锁止信号阀下端作用着速控油压,速控油压是锁止信号阀的工作油压,如上、下阀体间的速控油压滤网堵塞,或离心式速控阀卡滞,将导致速控油压过低,锁止信号阀在弹簧作用下保持在上方位置,将通往锁止继动阀下端的高速档离合器或制动器的主油压切断,锁止继动阀在上方弹簧作用下保持在下方位置。变矩器的锁止活塞后侧油腔和来自自动变速器输入轴的进油道相通,锁止离合器处于分离状态。如果锁止信号阀卡滞,即使速控油压够了,它也不会移动。

如果2-3档换档阀卡滞在不工作的一侧,且变速器升不到3档,即使锁止信号阀移到工作的一侧,也没有高速档的工作油压通往锁止继动阀下边。

如果锁止继动阀卡滞在下边,即使它的下方有了来自高速档油路的主油压,也无法向上移动。另外,当锁止电磁阀的失效保护程序退出,发动机冷却液自动变速器油液温度过低,以及自动变速器油温过高时都不会进入锁止工况。

锁止活塞与涡轮的连接关系