汽车流体传动与控制：液力变矩器特性评价

液力变矩器和其他传动装置一样，效率、动力范围、速度范围都是重要的评价指标。为了评价液力变矩器的性能，在它的原始特性曲线上取4个工况点：①起动工况（i=0）；②最高效率工况（i=*i）；③允许最低效率工况（工程机械通常取最低允许效率η=0.75，汽车常取η=0.8）；④耦合器工况（K=1）。

1.液力变矩器的透穿性

液力变矩器泵轮轴上的负载随涡轮轴上的负载改变而改变的性能，称为液力变矩器的透穿性。如果涡轮轴上的负载变化可以透过液力变矩器反映到发动机上去，称为可透，否则称为不可透。

（1）不透性液力变矩器

图14-11中曲线a是一条水平实线，说明虽然力矩M_T变化了，而泵轮力矩M_B是不随着改变的，即发动机的工作，不因行驶阻力的变化而变化，变矩器的这种特性称为不透性。具有不透性的变矩器称为不可透变矩器。

（2）可透性液力变矩器

假定液力变矩器工作时，泵轮转速n_B为常数，同时流量Q也是常数。这个假定对不透性液力变矩器是合适的，但对其他类型的液力变矩器来说，则不是如此。当n_B是常数而n_T变化时，循环圆内的流量也会变化，涡轮转速减小，则Q会增大。所以泵轮上的力矩不能保持常数，也就是说，变矩器从动轴上由于负荷变化而引起的工况变化，可以透过变矩器反映到发动机上去，这种n_B随n_T变化而改变的变矩器称为可透性变矩器。如果M_B随n_T增大而减小，则属于正可透变矩器，如图14-11中曲线b。如果M_B随n_T增加而增加，则属于负可透变矩器，如图14-11中曲线c。

研究表明液力变矩器的可透性与变矩器的涡轮形式有关。图14-12所示为液力变矩器涡轮的三种形式，即向心涡轮、离心涡轮与轴流涡轮。

图14-11 液力变矩器的透穿性

图14-12 液力变矩器涡轮的三种形式

a）向心涡轮 b）离心涡轮 c）轴流涡轮

1）向心涡轮。因为涡轮的转速增大对液流的离心趋势也增大，成为泵轮液流离心趋势的阻力，流量Q随着n_T增大而减小，所以表现为正可透。

2）离心涡轮。涡轮的离心趋势，不成为泵轮液流离心趋势的阻力，流量Q随着n_T增大而稍有增大，所以表现为不可透，或稍有负可透。

3）轴流涡轮。显然没有影响，所以表现为不可透，或稍有可透性。可透性的参数为透穿系数，即

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式中 下标0——起动工况；

下标C——耦合器（K=1）工况

不可透：Π=1，λ_B不随着i变化。

正可透：Π>1，λ_B随着i的增大而减小。

负可透：Π<1，λ_B随着i的增大而增大。

混透性：，图14-11中曲线d所示即为混透性液力变矩器的可透性曲线。

2.液力变矩器的变矩性能

液力变矩器的变矩性能用k（i）来表示。评价液力变矩器变矩性能的指标有两个：①起动（制动）工况（i=0）的变矩系数k₀；②耦合器（K=1）工况的传动比i_C。k₀和i_C都大者变矩性能好，但是二者是互相制约的。

增大k值的措施：

1）增大涡轮叶片的扭曲程度。

2）采用多级涡轮。

3）使导轮能够反转。

3.液力变矩器的经济性

液力变矩器的经济性用η=η（i）来表示。评价液力变矩器的经济性的指标有两个：①最高效率点的效率*η；②最高效率区的范围宽度（工程机械η=0.75，汽车η=0.8）。相对于η的范围有一个i₁和i₂值。一般*η和J都大者好，但是二者是矛盾的、互相制约的关系。

液力变矩器的特性通常用k₀、*η、λ_BC和Π来评价。这些特性参数之间存在着一定的联系，并且都受变矩器几何参数的影响。