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為什么總是說AT變速箱比AMT以及DCT更加平順?為什么跑車又往往更青睞DCT而不樂意用AT?為什么有的車嗷嗷叫卻跑不快?這一切的一切都起源于變速箱中的一個部件:液力變矩器。這篇講堂就來詳細講一講液力變矩器。
手動擋的車都需要踩離合器,而自動擋就不需要了,但既然仍然必須有一個間隔發(fā)動機和傳動系統(tǒng)的裝置,液力變矩器在動力傳動系統(tǒng)便起到了傳統(tǒng)離合器的作用。并在此基礎上,比起傳統(tǒng)的摩擦片結構的離合器多了一個變速變矩的功能。
☆離合器的分類
汽車上用的離合器主要有兩種,第一種是依靠膜片彈簧壓緊/分離摩擦片,依靠摩擦片之間摩擦力傳遞動力的膜片式離合器。摩擦片壓緊之后,動力傳遞是剛性的,發(fā)動機本身的不平順都能夠被傳遞,同時半聯(lián)動狀態(tài)的顫動無法避免。另一種就是依靠液壓油傳遞動力的液力變矩器,因為負責傳遞動力的成分是液體,因此發(fā)動機飛輪與變速箱輸入軸之間的連接是柔性的,沒有了膜片式離合器摩擦片接合時的沖擊,也消除了發(fā)動機本身的振動與不平順。
☆液力耦合器
在談液力變矩器之前,讓我們先來認識一個它的兄弟,液力耦合器。液力變矩器是在液力耦合器的結構基礎上增加部件發(fā)展而來。
小時候都玩過風車吧,拿著小風車放在電風扇前邊,風車也會被吹的轉起來,電風扇轉越快,風車也會轉的越快。液力耦合器就是這個原理,只不過吹的不是風,而是油。液力耦合器最主要的部件是泵輪和渦輪。兩者長得差不多,都是一個碗里邊插著許多葉片,而泵輪和渦輪之間則被油液填滿。
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泵輪
渦輪
泵輪就是那個電風扇,而渦輪則是小風車,泵輪連接發(fā)動機飛輪,渦輪連接變速箱輸入軸。泵輪攪動油液,油液旋轉,被甩向外側,沖擊到渦輪的葉片上,帶動渦輪轉動,并回到內側流回泵輪,形成循環(huán)。油液在液力變矩器中有兩個方向的旋轉,一個是從泵輪-渦輪-泵輪的旋轉運動,另一個就是繞著軸的旋轉運動,呈螺旋前進。
正因為需要油液“沖擊”,所以液力耦合器如果需要傳遞力矩,泵輪就必須比渦輪轉的更快。而轉速差越大,液力耦合器傳遞的力矩也越大。但是,液力耦合器的特點就是有一說一,發(fā)動機的扭矩多大,傳遞出去的也就只能有這么多。
這就意味著,液力耦合器的損耗很大。液力耦合器的傳遞特性是,損失轉速,傳遞的力卻同樣大。我們知道,功率等于力矩乘以轉速,經(jīng)過液力耦合器的中轉,功率自然損失,而且發(fā)動機輸出的扭矩越大,轉速差越大,損失的功率也越多。
☆液力變矩器的結構
液力變矩器的結構是在液力耦合器的基礎上增加了一個導輪,比泵輪和渦輪要小一號,位于兩者包成的容器內部。導輪是固定不動的,因此也被稱為定子(stator)。
如下圖,泵輪作為主動輪,葉片推動油液沖擊到渦輪上,產(chǎn)生了Fp紅色的力,之后經(jīng)過渦輪葉片的導向,油液變換方向繼續(xù)流向固定的導輪,沖擊在導輪葉片上,產(chǎn)生反作用力Fs藍色的力。
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