第二章 液力变矩器结构与维修
    第一节 液力变矩器的结构
    一、液力变矩器的功用
    在手动变速器的汽车上，发动机是通过离合器连接到变速器的，发动机的动力是先传到离合器，然后再传递给手动变速器。如果没有这个连接，汽车在发动机不熄火的情况下将无法完全停下来。而带有自动变速器的汽车却没有离合器，而是使用一种叫做液力变矩器的装置，便可以使发动机与变速器的动力分离，实现汽车的起步与停车。
    液力变矩器实物如图2-1所示。液力变矩器位于发动机和机械变速器之间，以自动变速器油（ATF）为工作介质，安装位置如图2-2所示。



    液力变矩器主要有以下功用：
    （1）传递转矩发动机的转矩通过液力变矩器的主动元件，再通过ATF传给液力变矩器的从动元件，最后传给变速器。
    （2）无级变速根据工况的不同，液力变矩器可以在一定范围内实现转速和转矩的无级变化。
    （3）自动离合液力变矩器由于采用ATF传递动力，当踩下制动踏板时，发动机也不会熄火，此时相当于离合器分离；当抬起制动踏板时，汽车可以起步，此时相当于离合器接合。
    （4）驱动油泵ATF在工作的时候需要油泵提供一定的压力，而油泵一般是由液力变矩器壳体驱动的。
    同时由于采用ATF传递动力，液力变矩器的动力传递柔和，且能防止传动系统过载。

    二、液力变矩器的结构
    如图2-3所示，液力变矩器通常由泵轮、涡轮和导轮三个元件组成，称为三元件液力变矩器。也有的采用两个导轮，则称为四元件液力变矩器。

    液力变矩器总成封在一个钢制壳体（变矩器壳体）中，内部充满ATF。液力变矩器壳体通过螺栓与发动机曲轴后端的飞轮连接，与发动机曲轴一起旋转。泵轮位于液力变矩器的后部，与变矩器壳体连在一起。涡轮位于泵轮前，通过带花键的从动轴向后面的机械变速器输出动力。导轮位于泵轮与涡轮之间，通过单向离合器支承在固定套管上，使得导轮只能单向旋转（顺时针旋转）。泵轮、涡轮和导轮上都带有叶片，液力变矩器装配好后形成环形内腔，其间充满ATF。
    为提高汽车的传动效率，减少燃油消耗，很多轿车自动变速器采用一种带锁止离合器的综合式液力变矩器，如图2-4所示。

    三、液力变矩器的工作原理
    液力变矩器内的泵轮是一种离心泵。如图2-5所示，当泵轮旋转时，油液将被甩到外面，就像洗衣机将水和衣物甩到洗涤缸外围一样。由于油液被甩到外面，因此中心区域会形成真空，进而吸入更多的油液。

    如图2-6所示，从泵轮甩出的油液进入涡轮外侧的叶片，而涡轮又与变速器输入轴相连。这样，涡轮会使变速器输入轴旋转，把发动机传递的动力传给变速器内部相应元件。涡轮的叶片是弯曲形状，这样，从外部进入涡轮的油液在从涡轮中心出来之前必须改变方向。正是这种方向的改变导致了涡轮旋转。

    如图2-7所示，从涡轮里侧流出的油液经过导轮，导轮的作用是迫使从涡轮返回的液流再次到达泵轮之前改变方向，这样可极大地提高液力变矩器的效率。

    液力变矩器工作时，壳体内充满ATF，发动机带动壳体旋转，壳体带动泵轮旋转，泵轮的叶片将ATF带动起来，并冲击到涡轮的叶片；如果作用在涡轮叶片上冲击力大于作用在涡轮上阻力，涡轮将开始转动，并使机械变速器的输入轴一起转动。由涡轮叶片流出的ATF经过导轮后再流回到泵轮，形成如图2-8、图2-9所示的循环流动。



    具体来说，上述ATF的循环流动是两种运动的合运动。当液力变矩器工作，泵轮旋转时，泵轮叶片带动ATF旋转起来，ATF绕着泵轮轴线做圆周运动；同样随着涡轮的旋转，ATF也绕着涡轮轴线做圆周运动。旋转起来的ATF在离心力的作用下，沿着泵轮和涡轮的叶片从内缘流向外缘。当泵轮转速大于涡轮转速时，泵轮叶片外缘的液压大于涡轮外缘的液压。因此，ATF油在做圆周运动的同时，在上述压差的作用下由泵轮流向涡轮，再流向导轮，最后返回泵轮，形成在液力变矩器环形腔内的循环运动。

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