液力變矩器工作原理與結構、作用(圖解)
【針對大眾09G/09E系列自動變速器的】
液力變矩器結構及作用
液力變矩器(簡稱為變矩器)作為一個起始元件,并在轉換范圍內增加轉矩。變矩器內有一個變矩器鎖止離合器(簡稱為變矩器離合器)。起動機驅動的齒圈焊接在變矩器殼上,并且是變矩器的一部分,這有助于確保變速器的緊湊型設計。
變矩器
圖解:
如上圖所示,在變矩器轂處,自動變速器通過摩擦軸承支承液力變矩器。通過變矩器轂的凹槽驅動自動變速器油泵。通過匹配內部元件,這種變矩器可以與不同排量的發動機配合使用。
液力變矩器變矩器鎖止離合器
變矩器鎖止離合器
圖解:
如上圖所示,液力變矩器配備的變矩器鎖止離合器與扭力減振器連接成一體。變矩器鎖止離合器閉合時,扭力減振器減少扭轉振動,這大大擴展了變矩器鎖止離合器閉合的范圍,有以下三種基本工況:
① 變矩器鎖止離合器打開;
② 變矩器鎖止離合器調節操作;
③ 變矩器鎖止離合器閉合。
正常駕駛時,變矩器鎖止離合器可以在每個擋位閉合。
液力變矩器變矩器鎖止離合器(TCC)操作范圍
變矩器鎖止離合器(TCC)操作范圍示意
圖解:
如上圖所示,根據駕駛模式、發動機負荷以及車輛行駛速度,為控制目標,變矩器鎖止離合器首先以低限度的打滑進行調節,隨后完全閉合。
① 在調節操作期間,與變矩器鎖止離合器打開相比,燃油消耗減少;與變矩器鎖止離合器閉合相比,提高了舒適度。
② 在S模式下,使用Tiptronic操作,變矩器鎖止離合器將會盡可能地閉合。發動機和變速器之間的動力直接連接,提高了運動駕駛的感覺。
③ 在爬坡(climbing)模式,變矩器鎖止離合器在2擋閉合。
④ 當ATF溫度高于130℃時,變矩器鎖止離合器不再調節,而是迅速閉合,有助力ATF 保持較低的熱負荷,并且冷卻下來。
變矩器的機油供給
變矩器的機油供給示意
圖解:
如上圖所示:
① 變矩器仍采用單獨的液壓控制環路來供應機油。機油的熱量(是由傳遞轉矩以及變矩器離合器的摩擦產生的)是通過ATF 持續地循環而散掉的。
② 變矩器離合器是電液控制的,即控制其活塞兩側的機油流動方向和壓力的大小。
③ 變矩器控制單元根據這些參數計算出變矩器離合器的規定狀態,并確定出一個用于壓力調節閥N371的控制電流。N371將這個控制電流按比例轉換成液壓控制壓力。
④ 這個控制壓力會控制變矩器壓力閥和變矩器離合器閥,這兩個閥會確定變矩器離合器上的機油流動方向和壓力大小。
變矩器離合器的工作過程
變矩器離合器斷開示意
圖解:
上圖所示為變矩器離合器斷開。
在斷開時,變矩器離合器活塞兩側的機油壓力是相等的。ATF從活塞腔經摩擦盤和摩擦面流到渦輪腔。變熱的ATF經變矩器離合器閥流到ATF 散熱器并冷卻。
這種結構可以保證:不論是在變矩器工作時,還是在變矩器離合器進行調節工作時,各個部件和ATF 都能得到足夠的冷卻。
變矩器離合器調節/ 接合示意
圖解:
上圖所示為變矩器離合器調節/ 接合。
要想使變矩器離合器接合,必須通過控制變矩器壓力閥和變矩器離合器閥來改變ATF 的流動方向。
于是活塞腔內的壓力就被卸掉了,變矩器內的壓力作用在變矩器離合器活塞靠渦輪的一側,因而變矩器離合器就接合了。
離合器轉矩的大小根據閥的控制狀況增大或者減小。其規則如下:
① 較小的N371控制電流相當于離合器轉矩較小。
② 較大的N371控制電流會產生較大的離合器轉矩。
在發生故障時的安全/替代功能:當超過變矩器離合器的某個規定壓力值(控制電流)時,就會利用動力傳遞曲線來檢查渦輪和發動機之間是否存在轉速差。
如果存在轉速差,就會記錄一個故障,這時變矩器離合器就無法再接合了。
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