液力变矩器的变矩原理-《汽车流体传动与控制》小节

1.速度环量

定义：液体质点的圆周分速度与其所在位置的圆周长的乘积，表示液体在该点的旋转程度。速度环量Γ可按下式计算

Γ=2πrv_u （14-1）

显然，v_u相同，r越大，Γ越大；r相同，v_u越大，Γ越大。

于是力矩方程可写为

故有

因为M_B+M_T+M_D=0，M_B+M_D=-M_T，且M_D≠0，则-M_T＞M_B

这就是液力变矩器变矩原理的理论推导。

2.液力变矩器的变矩原理(www.xing528.com)

从流体力学观点来看，由于液体在进入导轮后，液体的一部分压力能转换成动能，液体的旋转程度增加。从外力观点来看，当液体进入导轮后，由于液体对不动的导轮叶片的绕流作用，给导轮作用以力矩，而固定导轮的壳体则产生大小相等、方向相反的力矩。泵轮、涡轮、导轮三者的叶栅系统的流道形成了一个环状的封闭空间——循环流道，这个循环流道的轴面投影称为循环圆，如图14-2所示。循环圆的径向最大尺寸以D表示，D又称为液力变矩器的特征尺寸——有效直径。

图14-2 循环圆简图

1—泵轮 2—涡轮 3—导轮

液力变矩器之所以能变矩，是因为在涡轮出口有一个不转的导轮，导轮叶片与涡轮出口之间就形成了喷嘴与挡板的关系。液体从涡轮出口喷射到导轮叶片上，就形成了M_D的作用力矩，所以M_D≠0。导轮叶片对液体的反作用力，通过液体传递给涡轮叶片，就增大了涡轮的输出力矩。导轮叶片改变液体流动方向的角度越大，液体对涡轮的反作用力也越大，力矩也越大，这就是液力传动最精彩的效应——变矩。显然涡轮转速越低，这个效应越明显，变矩能力就越大。

根据以上对变矩器工作原理的分析，我们可以得出下面一些结论：

1）变矩器之所以能够变矩是由于导轮的存在。

2）涡轮轴力矩M_T与泵轮轴力矩M_B之差等于导轮的力矩M_D。

3）涡轮转速n_T越低，变矩能力就越大。

4）导轮力矩M_D随着涡轮转速n_T的变化而有大于、等于或小于零的三种不同情况。