現代變矩器的裝置和工作原理
第一個變矩器出現於一百多年前。 經過許多修改和改進，這種有效的平穩轉矩傳遞方法如今已在機械工程的許多領域中使用，汽車行業也不例外。 現在，由於不再需要使用離合器踏板，駕駛變得更加輕鬆和舒適。 像所有巧妙的設計一樣，變矩器的裝置和工作原理非常簡單。
的故事
1905年，德國工程師赫爾曼·費丁格（Hermann Fettinger）首次申請了通過液體循環在兩個葉輪之間進行扭矩傳遞而無需進行剛性連接的原理。 基於此原理運行的設備稱為液力偶合器。 當時，造船業的發展要求設計者找到一種方法，以逐漸將扭矩從蒸汽機傳遞到水中的大型船用螺旋槳。 當緊密耦合時，水會在啟動過程中減慢葉片的衝擊，從而在電動機，軸和它們的關節上產生過度的反向載荷。
隨後，現代化的液力偶合器開始在倫敦的公共汽車和第一批柴油機車上使用，以確保其平穩啟動。 甚至以後，液力偶合器也使汽車駕駛員的生活更輕鬆。 8年，第一輛帶變矩器的量產車Oldsmobile Custom 1939 Cruiser在通用汽車下線。
裝置和操作原理
變矩器是一個環形的封閉腔室，在其內部同軸放置有泵，反應堆和渦輪葉輪。 變矩器的內部空間充滿了流體，這些流體用於自動變速器從一個車輪到另一個車輪的圓周循環。 泵輪在變矩器殼體中製成，並牢固地連接到曲軸，即曲軸箱。 隨發動機轉速旋轉。 渦輪機葉輪牢固地連接到自動變速器的輸入軸上。
它們之間是電抗器輪或定子。 反應堆安裝在飛輪上，飛輪只能沿一個方向旋轉。 反應堆的葉片具有特殊的幾何形狀，由於該幾何形狀，從渦輪機葉輪返回到泵輪的流體流改變了方向，從而增加了泵輪上的扭矩。 這是變矩器和液力偶合器之間的區別。 在後者中，沒有電抗器，因此扭矩不會增加。
的操作原理 變矩器基於扭矩通過循環流體流從發動機到變速器的傳遞而無剛性連接。
連接到發動機的旋轉曲軸的驅動葉輪產生了流體流，該流體流擊中了對置渦輪的葉片。 在流體的影響下，它開始運動並將扭矩傳遞到變速器的輸入軸。
隨著發動機速度的增加，葉輪的旋轉速度增加，這導致承載渦輪的流體流的力增加。 另外，通過反應器葉片返回的液體受到額外的加速度。
流體的流動取決於葉輪的旋轉速度。 在渦輪和泵輪速度均等的時刻，反應堆會阻止液體的自由循環，並由於已安裝的飛輪而開始旋轉。 三個輪子一起旋轉，並且系統在不增加扭矩的情況下開始以液力偶合方式工作。 隨著輸出軸上負載的增加，渦輪機葉輪的速度相對於泵葉輪變慢，反應堆被阻塞，再次開始轉換流體流。
優點
- 平穩運動並開始。
- 減少由於發動機運轉不正常而造成的振動和變速箱負荷。
- 可能增加發動機扭矩。
- 無需維護（更換元件等）。
限制
- 效率低（由於沒有液壓損失和與發動機的剛性連接）。
- 不良的車輛動力學性能與動力成本和解開流體流所需的時間有關。
- 成本高。
鎖定方式
為了解決變矩器的主要缺點（效率低和車輛動力學差），已經開發了一種鎖定機構。 其工作原理與經典離合器類似。 該機構由一塊擋板組成，該擋板通過扭振減震器的彈簧連接到渦輪機葉輪（並因此連接到齒輪箱的輸入軸）。 該板在其表面上具有摩擦襯片。 在變速箱控制單元的命令下，該板通過流體壓力被壓在變矩器殼體的內表面上。 扭矩開始直接從發動機傳遞到變速箱，而沒有流體參與。 因此，實現了損失的減少和更高的效率。 可以在任何檔位中啟用該鎖定。
滑模
液力變矩器鎖止也可能不完全，並以所謂的“滑差模式”運行。 阻擋板沒有完全壓靠在工作表面上，從而使摩擦墊部分滑動。 扭矩同時通過擋板和循環液傳遞。 由於使用了這種模式，汽車的動態質量得到了顯著提高，但同時又保持了運動的平穩性。 電子裝置確保鎖止離合器在加速期間盡可能早地接合，並在降低速度時盡可能晚地分離。
然而，受控的滑動模式具有與離合器表面的磨損相關的顯著缺點，此外，離合器表面受到嚴重的溫度影響。 磨損的產品會進入油中，從而損害其工作性能。 滑差模式可使液力變矩器盡可能高效，但同時會大大縮短其使用壽命。
