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2024-06-01 14:17| 来源: 网络整理| 查看: 265

        对于6T40,6T45变速箱型号所承受“发动机最大扭矩”和“变速箱最大输入扭矩”这两个值的一些个人看法!发此贴目的是为了让我这种想了解液力变矩器、发动机变速箱之间关系的车友们提供一个共同交流和讨论的平台!没有其它任何意思!还请各位看官勿喷!还希望大神们指出我理解中的错误,以便于提高!

        上图中有3个变速箱的型号,6T30,6T 40,6T45!咱们大宝上2.0和2.4的用的是6T40;1.6T用的是6T45!

        发动机最大扭矩6T 40是240NM,6T 45的是315NM!他们之间相对应的变速箱最大输入扭矩是375 NM和425 NM!    由于发动机最大扭矩就是发动机直连变速箱的扭矩,要通过液力变矩器放大,最后成为变速箱最大输入扭矩,所以,一辆车(变速箱输入扭矩)真正的理论承受扭矩,那6T40来说,别超过375nm,超过立刻挂掉。但是经验上最好不要长时间工作在240nm,这样寿命更久!因为在行车过程中,会遇到不同的阻力,负载的变化,碰到这种极端工况下时,就有可能超过变速箱最大输入扭矩375NM。

        说到这里肯定会有细心的车友提出疑问,你这个经验是从哪里来的?这个就是关键问题所在!可能是长期从事设计的人员通过各种繁琐的计算和长时间积累经验的结果。

        由于好奇,本人查阅了一些关于液力变矩器的资料,从中了解了一些知识!什么是液力变矩器?汽车上所采用的液力传动装置有液力偶合器和液力变矩器,两者均是利用液体在循环流动过程中液流动能的变化来传递动力的,即动液传动,俗称液力传动。现在的汽车尤其是轿车上广泛采用了液力变矩器。就如下图,长这个样子。

下图是液力耦合器的结构图,相比变矩器是少了导轮、单向离合器等能起到变矩作用的零部件(稍后有液力变矩器的结构图)

        发动机曲轴凸缘上装有外壳,泵轮与外壳连接(或焊接)在一起,随曲轴一起转动,为液力偶合器的主动部分。与泵轮相对安装的涡轮,与输出轴连接在一起,为液力耦合器的从动部分。

        液压油就靠泵轮内产生的离心力而冲向涡轮,并在泵轮与涡轮之间作循环流动,于是就将在泵轮内获得的圆周运动的能量传给涡轮,驱动涡轮旋转而输出!下图为工作过程:

        也就是说咱们的汽车发动机连接输入端“泵轮”,然后通过液力传动到“涡轮”然后到输出轴在连接变速箱输入端(这个值对应的就是第一张图中,变速箱最大输入扭矩375nm和425nm)!

液力耦合器传动特点

如果不计液力损失,传给泵轮的输入转矩与涡轮上的输出转矩相等。耦合器只能传递扭矩,“软连接”给汽车带来多方面的好处:     

①在没有附加其他机械操纵装置的情况下,能够通过它平稳地切断和接通发动机和驱动轮之间的动力传递,能够很好地适应汽车平稳起步的要求。

②“软连接”可以通过液体为介质,吸收传动系统的冲击和振动,延长零部件的寿命和减少噪声

缺点:

由于液力偶合器不能改变扭矩的大小,结构复杂、成本高、效率低,故装有此自动变速器的车在低、高速行驶时,油耗非常大。

        

液力变矩器

液力变矩器的三个基本部件:泵轮(b)、涡轮(w)、导轮(d)

1.泵轮:泵轮与变矩器壳体连成一体,其内部径向装有许多扭曲的叶片,叶片内缘则装有让变速器油液平滑流过的导环。变矩器壳体与曲轴后端的飞轮相连接。

2.涡轮:涡轮上也装有许多叶片。但涡轮叶片的扭曲方向与泵轮叶片的扭曲方向相反。涡轮中心有花键孔与变速器输入轴相连。泵轮叶片与涡轮叶片相对安装,中间有3~4 mm的间隙。

3.导轮:导轮位于泵轮与涡轮之间,通过单向离合器安装在与自动变速器壳体连接的导管轴上。它也是由许多扭曲叶片组成的,通常由铝合金浇铸而成,其目的是为了变矩器在某些工况下具有增大扭矩的功能。

 下面这张图就是液力变矩器的工作原理图

可以从上面图中看出,结构中多了一个导轮。

下图为液力变矩器结构示意图

下面阐述一下变矩器作用:

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(自动变速器油)传给液力变矩器的从动元件,最后传给变速器。

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。

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。

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。

变矩器不仅能传递转矩,而且能在泵轮转矩不变的情况下,随着涡轮的转速(反映着汽车行驶速度)不同而改变涡轮输出的转矩数值。

增矩过程:MW(涡轮转矩)=Mb(泵轮转矩)+Md(导轮转矩)

变矩器扭矩的增大值并不是一个恒定的值,扭矩增大值与汽车的速度有关

汽车起步工况

汽车起步前:

Nw(涡轮转速)=0,nb(泵轮转速)>0,nw>nw,油液速度流向导轮的正面,Md>0,Mw=Mb+Md,可见Mw>Mb,起变矩作用。

b.当nw>0时,接近0.85nb转速时,油液速度与导轮叶片相切,Md=0,Mw=Mb,为耦合器(液力联轴器)。此转速称为“耦合工作点”。

c.当nw≈nb时,油液速度流向导轮的背面,Md 为负值,导轮欲随泵轮同向旋转,导轮对油液的反作用力冲向泵轮正面,故Mw=Mb-Md。

d.  当nw=nb时,循环圆内的液体停止流动,停止扭矩的传递。故nw的增大是有限度的,它与nb的比值不可能达到1,一般小于0.9。

 

为什么说液力变矩器是一种能随汽车行驶阻力的不同而自动改变变矩系数的无级变速器?

 

        变矩系数K是随涡轮转速的改变而连续变化的。当汽车起步、上坡或遇到较大阻力时,如果发动机的转速和负荷不变,车速将降低,即涡轮转速降低。于是,变矩系数相应增大,使驱动轮获得较大的转矩,保证汽车能克服增大的阻力而继续行驶。

        我们从以上说明中的汽车起步工况可以看出,当汽车处于起步状态,变矩器具有最大的扭矩增大值,通常可达1.8-2.5倍!

        从这句话来看,6T40变速箱,在汽车起步工况时,假如发动机进入了240NM的最大扭矩输出,那么经过液力变矩器放大后变速箱所承受的扭力按1.8倍来算为432NM。那么从变速箱最大输入扭矩的375NM来讲,变速箱肯定是承受不了的!当然,起步工况,不可能一上来就达到最大扭矩!这种情况正常情况下应该不会发生!我们那大宝2.4发动机来说:

上图是大宝2.4的发动机工况图,我们可以看出,在3000转的时候,大概扭矩值为190NM!

因为本人没有长时间驾驶过2.4车型,所以不知道起步地板油时,发动机的转速大概上升到多少转开始降转速升2档!假设在3000转的时候,我们就按液力变距器的1.8倍取值,有可能变速箱输入端已经到达342NM了!当然这个只是理论上有可能达到的数值而已!并不代表实际工况。因为变速箱每个档位所能承受的扭矩不一样,又加之有保护措施,估计达到每个档位扭矩及极限时,变速箱会强制降低转速的!我们假如发动机在4800转时,达到240NM的最大扭矩,此时通过液力变矩器1.8倍的放大,那么变速箱输入扭矩为432NM,超出了375NM的范围,此时变速箱肯定挂掉了,但是由于已经脱离了起步阶段,进入了起步之后,开始加速阶段,使转矩比“K”从1.8倍的放大有所缩小(也就是说涡轮转速上升后,变速箱所承受的扭矩值会随着转速的上升越来越小),输入变速箱最大扭矩得到衰减,并保证齐不超过375NM。下图是液力变矩器的特性图:

液力变矩器特性--变矩器在泵轮转速nb和转矩Mb不变的条件下,涡轮转矩Mw随其转速nw变化的规律。

液力变矩器传动比i--输出转速与输入转速之比,即i=nw/nb≤1。0.8-0.9最佳。液力变矩器变矩系数--输出转矩Mw与转入转矩Mb)之比,用K表示,即K=Mw/Mb。

        最后,我个人认为:

1.起步全油门加速最容易到达变速箱最大输入扭矩极限。因为在这个阶段,液力变矩器的涡轮是从静止状态到转动起来的过程!此时的扭矩增大倍数最大!一但扭力值超过变速箱输入端最大扭矩极限,那么变速箱必毁无疑!

2. 加速过程。也就是涡轮转速接近于0.85倍的泵轮转速之前这一段,液力变矩额器仍然处于扭矩放大过程中,因为涡轮转速从低到接近0.85倍泵轮转速之前,接收发动机的扭矩仍是放大的!只不过越接近,放大数值越小而已。就拿2.4的发动机曲线来说,假如发动机转速到达4800转,此时输出最大扭矩240NM,而液力变矩器里的涡轮转速还是比较低(车辆以较低速行驶),这样使扭矩放大一定的倍数(多大要根据实际工况的负载,还有所遇到阻力的大小而定),也就是不能超过1.56倍的放大系数,要不然超过了375NM,变速箱也会损坏!

3. 经常在低速行车时,地板油加速,会对变速箱寿命降低!因为不断在挑战着经过液力变矩额器放大后的变速箱最大输入扭矩极限!

4. 在高速行车过程中,汽车的变速箱是相对安全的!因为液力变矩器中“泵轮转矩=涡轮转矩—导轮转矩”,变矩器输出转矩反而比输入转矩小。

5. 据我个人了解,ECU程序的调教一般也是受至于1-2档变速箱承受极限的限制,所以3档以后才会放开!因为起步阶段到加速阶段液力变矩器是属于放大涡轮转矩的过程,调的过于激进,是变速箱使用寿命大大降低!

    以上是我的个看法,请懂的大神们指正错误之处!谢谢!



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