鎖止離合器概述
理論研究和試驗(yàn)均表明:液力自動(dòng)變速器運(yùn)行過(guò)程中,即便是液力變矩器處于耦合工況,泵輪與渦輪之間仍存在大約3-6%的滑差,造成效率損失。如果采取技術(shù)措施將其消除,則可在怠速或巡航時(shí)提高燃油經(jīng)濟(jì)性5%左右。
早在1949年,Packard公司的Ultramatic型自動(dòng)變速器就采用了將泵輪與渦輪鎖止在一起,以形成直接傳動(dòng)的鎖止離合器。
鎖止離合器工作過(guò)程
圖2 工作原理
帶鎖止離合器的液力變矩器結(jié)構(gòu)如圖2所示。
如圖所示,鎖止離合器的主動(dòng)部分是傳力盤(pán)8 和活塞(即壓盤(pán))6,它們與泵輪11 一道旋轉(zhuǎn)。從動(dòng)部分是裝在渦輪輪轂14 花鍵上的從動(dòng)盤(pán)7。壓力油經(jīng)油道5 進(jìn)入后,推動(dòng)活塞右移,壓緊從動(dòng)盤(pán),即鎖止離合器接合,于是泵輪與渦輪接合成一體旋轉(zhuǎn),變矩器不起作用。當(dāng)撤除油壓時(shí),二者分離,變矩器恢復(fù)正常工作。
當(dāng)汽車(chē)起步或在壞路面上行駛時(shí),可將鎖止離合器分離,使變矩器起作用,以充分發(fā)揮液力傳動(dòng)自動(dòng)適應(yīng)行駛阻力劇烈變化的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)汽車(chē)在良好道路上行駛時(shí),應(yīng)接合鎖止離合器,使變矩器的輸入軸和輸出軸成為剛性連接,即轉(zhuǎn)為直接機(jī)械傳動(dòng)。此時(shí),變矩系數(shù)K=1,變矩器效率η=1,這就提高了汽車(chē)的行駛速度和燃料經(jīng)濟(jì)性。
當(dāng)鎖止離合器接合時(shí),自由輪機(jī)構(gòu)即脫開(kāi),導(dǎo)輪在液流中自由旋轉(zhuǎn)。若取消自由輪機(jī)構(gòu),則當(dāng)泵輪與渦輪鎖成一體旋轉(zhuǎn)時(shí),導(dǎo)輪將仍處于固定狀態(tài),導(dǎo)致液力損失加大,效率降低。現(xiàn)代轎車(chē)自動(dòng)變速器廣泛使用單級(jí)雙相三元件閉鎖綜合式液力變矩器。“單級(jí)”指只有一個(gè)渦輪,“雙相”指有變矩和耦合兩種工況,“三元件”指有泵輪、渦輪和導(dǎo)輪三個(gè)元件,“閉鎖”指有鎖止離合器閉鎖功能。
鎖止離合器分類(lèi)
圖3 液壓式鎖止離合器
目前,汽車(chē)中應(yīng)用的鎖止離合器,根據(jù)工作原理不同,大致可分為液壓式、離心式和粘性式等鎖止方式,其中液壓式常見(jiàn),如圖3所示。
液壓式鎖止離合器利用液力自動(dòng)變速器中液壓系統(tǒng)所產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)油壓,從而將液力變矩器的泵輪和渦輪鎖止在一起。這類(lèi)離合器的鎖止活塞前端有一環(huán)帶狀摩擦材料,而在與渦輪花鍵相連接的活塞轂與活塞板之間,設(shè)置有一彈簧式扭轉(zhuǎn)減震器,目的是吸收離合器接合時(shí)的沖擊,并在鎖止后衰減發(fā)動(dòng)機(jī)輸出動(dòng)力的波動(dòng)。[1]