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裝有液力變矩器汽車的動(dòng)力性

現(xiàn)代汽車絕大多數(shù)裝用一般活塞式內(nèi)燃機(jī)，其外特性曲線如圖2－33a所示。由于活塞式內(nèi)

燃機(jī)在低速工況下的后備功率很小，若不配備變速器，只能通過很小的坡度。為了能適應(yīng)汽車在低速時(shí)具有較大的后備功率，發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)外特性應(yīng)為等功率曲線，見圖2－33b。

若這兩種發(fā)動(dòng)機(jī)均無變速器、汽車質(zhì)量相同及最高車速相同，則汽車的功率平衡圖與驅(qū)動(dòng)力—行駛阻力平衡圖如圖2—34所示。

由圖可見，雖然內(nèi)燃機(jī)的最大功率與等功率發(fā)動(dòng)機(jī)的功率相同。但內(nèi)燃機(jī)汽車在車速低時(shí)后備功率甚小，能提供的驅(qū)動(dòng)力也很小。而等功率發(fā)動(dòng)機(jī)汽車，在低車速下，若無驅(qū)動(dòng)輪對(duì)附著力的限制，則可克服很大的坡度。因此，等功率發(fā)動(dòng)機(jī)的特性曲線被稱為理想的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)特性。為了克服內(nèi)燃機(jī)特性的缺陷，一般汽車都裝有有級(jí)變速器，使汽車具有接近于裝有等功率發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)的驅(qū)動(dòng)功率與驅(qū)動(dòng)力，從而改善汽車動(dòng)力性，如圖2－35所示。當(dāng)變速器擋數(shù)無限增多，即采用無級(jí)變速器，且設(shè)無級(jí)變速器的機(jī)械效率等于分級(jí)式變速器時(shí)，內(nèi)燃機(jī)就可能總是在最大功率工況下工作，汽車的驅(qū)動(dòng)功率總等于，即具有與裝備等功率發(fā)動(dòng)機(jī)汽車同樣的動(dòng)力性。

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為了使發(fā)動(dòng)機(jī)在任何車速下都能發(fā)出最大功率，無級(jí)變速器的傳動(dòng)比隨車速的變化規(guī)律為

式中，為發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出最大功率時(shí)的轉(zhuǎn)速(r/min)。

上述分析的假設(shè)條件是無級(jí)變速器的傳動(dòng)效率與普通齒輪變速器的相同。實(shí)際上，前者的傳動(dòng)系效率低于后者的，因此無級(jí)變速器汽車的動(dòng)力性比理想的下降一些。

汽車上用得最多的無級(jí)傳動(dòng)是液力變矩器。由于變矩器的轉(zhuǎn)矩變化范圍較小，一般都同三擋或四擋自動(dòng)機(jī)械變速器串聯(lián)使用。實(shí)際上，采用液力變矩器并不在于改善汽車在良好路面上的動(dòng)力性，而是操作簡(jiǎn)便，起步、換擋平順，且發(fā)動(dòng)機(jī)不易熄火。

通常用液力變矩器的無因次特性來表征液力變矩器的特性(圖2－36)。無因次特性給出了變矩比、效率及泵輪轉(zhuǎn)矩系數(shù)隨速比變化的規(guī)律。其中，變矩比為渦輪輸出轉(zhuǎn)矩與泵輪輸入轉(zhuǎn)矩之比

變矩器速比為渦輪轉(zhuǎn)速與泵輪轉(zhuǎn)速之比

傳動(dòng)效率為輸出功率與輸入功率之比

變矩器負(fù)載特性為

式中，為工作油的密度；為變矩器有效直徑；為泵輪轉(zhuǎn)速。泵輪轉(zhuǎn)矩系數(shù)為比例常數(shù)。

在變矩器的試驗(yàn)中，測(cè)得、、和，即可找出變矩比、速比、效率及泵輪轉(zhuǎn)矩系數(shù)。

泵輪轉(zhuǎn)矩系數(shù)與速比的關(guān)系表明了變矩器的“透過性”，即泵輪載荷變化情況與渦輪載荷的關(guān)系。液力變矩器的透過性是由其結(jié)構(gòu)決定的。