二、液力變矩器的結(jié)構(gòu)組成

目前絕大多數(shù)轎車用自動變速器基本都是采用結(jié)構(gòu)簡單的單級四元件綜合式液力變矩器（圖2-1）。即變矩器是由4部分組成，它們分別是與發(fā)動機直接連接的主動輪——泵輪、與自動變速器輸入軸相連接的從動輪——渦輪、介于泵輪和渦輪之間與自動變速器殼體相連接改變發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)矩的導輪（導輪上有單向離合器），以及通過機械方式來連接泵輪和渦輪的鎖止離合器（TCC）。

圖2-1 四元件綜合式液力變矩器

1.泵輪

泵輪與變矩器殼體焊接在一起，被安裝在發(fā)動機曲軸上，隨發(fā)動機曲軸的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動，是液力變矩器的主動部分，其轉(zhuǎn)速信息由發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器實施監(jiān)控。在其內(nèi)部工作面上均勻布滿了驅(qū)動自動變速器油（ATF）的有角度的葉片，同時，為了使其能夠盡量減少油液的流動損耗，在葉片的中間部位還安裝了促進環(huán)流的導環(huán)（圖2-2）。泵輪的作用是將發(fā)動機輸出的動力利用液體傳輸至與其對置的渦輪上。

圖2-2 泵輪

2.渦輪

渦輪與泵輪對置安裝（圖2-3），其工作面上也均勻布滿了由ATF驅(qū)動的有角度的葉片和安裝了促進環(huán)流的導環(huán)。渦輪通過花鍵與自動變速器的輸入軸相連接。發(fā)動機帶動泵輪旋轉(zhuǎn)時，變矩器內(nèi)部的ATF在泵輪葉片的帶動下產(chǎn)生離心壓力，當泵輪外緣具有一定離心力的ATF甩向渦輪葉片的外緣時，渦輪便隨之帶動自動變速器輸入軸一起旋轉(zhuǎn)。動力是通過ATF來傳遞的，渦輪還是從動元件，其上面的葉片數(shù)量少于主動輪泵輪上葉片的數(shù)量。渦輪的作用是把發(fā)動機的輸出動力（泵輪的輸出動力）傳遞至變速器。

圖2-3 渦輪

3.導輪及單向離合器

導輪及單向離合器被安裝在泵輪和渦輪之間，單向離合器內(nèi)花鍵與變速器殼體相連接，因此導輪在滑轉(zhuǎn)時只能沿一個方向旋轉(zhuǎn)。由于渦輪為從動元件，如果泵輪通過油液傳遞發(fā)動機動力到渦輪，渦輪的轉(zhuǎn)速肯定總是低于泵輪轉(zhuǎn)速。這樣渦輪傳遞的轉(zhuǎn)矩總是低于發(fā)動機產(chǎn)生的輸出轉(zhuǎn)矩。為了滿足汽車低速區(qū)域?qū)崿F(xiàn)良好的加速性能的要求，使用導輪即可改變發(fā)動機的輸出轉(zhuǎn)矩從而改善汽車起步加速和低速范圍內(nèi)加速性能（圖2-4），因此導輪的作用就是實現(xiàn)發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)矩的放大功能。

圖2-4 導輪及單向離合器

4.鎖止離合器

液力變矩器是利用油液來傳遞汽車動力的，而油液的內(nèi)部摩擦會造成一定的能量損失，因此傳動效率較低。為提高汽車的傳動效率，減少燃油消耗，現(xiàn)代轎車的自動變速器均采用一種帶鎖止離合器的綜合式液力變矩器。這種液力變矩器內(nèi)有一個由液壓油操縱的鎖止離合器（圖2-5）。鎖止離合器的主動盤即為液力變矩器殼體（相當于泵輪），從動盤是一個可做軸向移動的壓盤（鎖止離合器活塞），它通過花鍵套與渦輪連接。壓盤背面的液壓油與變矩器泵輪、渦輪中的液壓油相通，保持一定的油壓（該壓力稱為變矩器壓力）；壓盤左側(cè)（壓盤與變矩器殼體之間）的液壓油通過變矩器輸出軸（即變速器輸入軸）中間的控制油道與閥體總成上的鎖止控制閥相通。鎖止控制閥由自動變速器控制單元通過驅(qū)動鎖止電磁閥來控制，實際上就是控制單元通過控制電磁閥驅(qū)動鎖止控制閥改變鎖止離合器活塞兩端的壓差來實現(xiàn)機械和液壓傳動控制。

鎖止離合器結(jié)構(gòu)類型常見的有單片式鎖止離合器、多片離合器鼓式鎖止離合器以及泵輪軸式鎖止離合器等。

（1）單片式鎖止離合器 目前在絕大部分轎車自動變速器中采用單片式鎖止離合器。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是占用空間小，控制結(jié)構(gòu)簡單。離合器的摩擦片可以粘接在鎖止離合器活塞上，也可粘接在變矩器殼體上，工作效果是一樣的（圖2-6）。大眾、奧迪車系的01M/01N、01V，通用別克的4T65E等自動變速器都是這種結(jié)構(gòu)類型。由于新式車型的變矩器鎖止離合器控制的升級（提前控制+占空比控制），導致變矩器的使用壽命急劇下降，通常會使鎖止離合器片過早燒損，此時需要修理或更換液力變矩器。

圖2-5 鎖止離合器

圖2-6 單片式鎖止離合器

（2）多片離合器鼓式鎖止離合器 在一些大排量轎車中，液力變矩器的鎖止離合器系統(tǒng)采用的是多片離合器鼓式鎖止離合器，比如早期的凌志400轎車、奔馳722.6型5速自動變速器等均采用這種結(jié)構(gòu)（圖2-7）。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是鎖止離合器工作壓力較高，不容易燒損離合器。摩擦片數(shù)量較多，為增大其摩擦力矩因此就需要較高的壓力，所以一般情況下其鎖止離合器都不易燒損。由于結(jié)構(gòu)上的特點，所以需要一條單獨的閉鎖油路，這與單片式鎖止離合器油路控制結(jié)構(gòu)不同。

圖2-7 奔馳722.6多片離合器鼓式變矩器鎖止離合器

（3）泵輪軸式鎖止離合器 在新款車型當中很難發(fā)現(xiàn)這種結(jié)構(gòu)，在變矩器中沒有單獨的鎖止離合器裝置。將變矩器從變速器前端移開時發(fā)現(xiàn)，從變速器出來3根軸，最粗的是導輪軸，一端與變速器殼體相連，一端與變矩器導輪單向離合器內(nèi)座圈相連；中間軸則是變速器輸入軸，一端通過花鍵與變矩器渦輪相連，另一端與變速器內(nèi)離合器相連；最細的軸就是泵輪軸，一端直接通過花鍵與變矩器殼體（泵輪）相連，另一端則與變速器內(nèi)高檔離合器相連。當變速器進入高檔時，高檔離合器參與工作，這樣發(fā)動機動力直接經(jīng)高檔離合器傳遞至變速器行星排中，也就實現(xiàn)了機械連接控制（圖2-8）。為了改善換檔舒適度，當發(fā)動機輸出功率完全傳遞至變速器時，在變矩器殼體上安裝了扭轉(zhuǎn)減振器以減緩振動帶來的不舒服感覺。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是，由于變矩器內(nèi)部沒有采用摩擦元件，因此變矩器使用壽命會延長，在維修中很少發(fā)現(xiàn)這種變速器損壞；但缺點是當高檔離合器工作時，直接由發(fā)動機驅(qū)動變速器時會降低很多發(fā)動機的輸出轉(zhuǎn)矩，同時還會帶來明顯的沖擊感，例如過去的奧迪轎車所用的097型自動變速器就有這種感覺。目前這種結(jié)構(gòu)的變矩器用得越來越少，僅是早期的一些全液壓自動變速器在使用，如1992年前通用的AOD型4速全液壓自動變速器，電子控制自動變速器中的096/097、4HP-18等在使用這種泵輪軸式變矩器。現(xiàn)在的國產(chǎn)奇瑞轎車、菲亞特轎車、大宇轎車等使用的ZF公司早期生產(chǎn)的4HP-14型4速自動變速器仍然采用這種結(jié)構(gòu)，相信在很短的時間內(nèi)泵輪軸式的變矩器會逐漸消失。

圖2-84 HP-14泵輪軸式鎖止離合器