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多級變矩器的構造和原理
單變器只具有兩個檔位速度變換,實際工況中經常需要多檔位變速的情況,因此討論多級變矩器非常具有實際的意義。
所謂多變器,就是將若干個單變器串聯起來,構成一個具有多檔位的自動變矩裝置(見圖)。為了便于說明,我們將各單變器的動力輸入和輸出口分別稱為輸入端和輸出端,而將多變器的動力輸入口和輸出口稱為輸入軸和輸出軸。下面以兩級多變器(由兩個單變器串聯起來)為例,進行討論。
1.2.1,兩級多變器的構造
由圖()可見,其構造就是將**級單變器的輸出端與第二級單級變矩器的輸入端連接,變構成了兩級多變器。
設**、二單變器的臨界轉矩值分別為M臨1、M臨2,各單變器低速傳動時的變速比分別為I1、I2,用IΣ表示整個變矩器的傳動比。按照工作方式的不同,兩級多變器可分為三檔位和四檔位兩種工作情況。
1),兩級三檔位多變器的工作原理
設M臨2>I2(M臨1),顯然M臨2>M臨1
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當外界轉矩M小于M臨1時,顯然,各單變器均為直接檔,多變器工作在第四檔位上,其傳動比IΣ4=1,
當外界轉矩增加到M>M臨1時,**級單變器首先由直接檔變為低速檔,多變器工作在第三檔位上,其傳動比IΣ4=I2,
隨外界轉矩增加到M>M臨2時,第二級單變器由直接檔變為低速檔,此時**級單變器輸出端的轉矩下降為I2(M臨1)
其傳動比為I1,于是多變器進入到**檔工作,此時多變器的傳動比IΣ1= I1I2
2),二級四檔位多變器的工作原理
設**、二、三單變器的臨界轉矩值分別為M臨1、M臨2、M臨3。**、二、三單變器各自的輸出端的實際轉矩值分別用M1出、M2出、M3出表示,設原動機(發動機)的工作轉矩范圍為WF下~WF上,并設
。則當原動機輸出軸的轉矩達到WF上時,變矩器應自動降速運行,降速比為i0,此時原動機輸出軸的轉矩變為
,隨著外界轉矩的繼續增加,原動機輸出軸的轉矩由WF下向上增加,當增加到WF上時,變矩器自動再以降速比為i0降速一檔,以下類推,所以能使原動機始終工作在理想的工作狀態。
因此理想的在不考慮變矩器自身效率的前提下,自變器各檔位之間的傳動比為i0。
于是與發動機理想配合的三級四檔位多變器的傳動比為:
iΣ8=1,iΣ7=i0
;iΣ6=i02
設外界轉矩M由小到大變化,則:
當外界轉矩M<ML1=MF1時,三級多變器的傳動比IΣ8=1。
當M臨1<M<M臨2時:**級變矩器為低速運轉,變速比為I1,第二、三級變矩器為直接傳動,變速比皆為1,故IΣ7= I1。
當M臨2<M<M臨3時:第二級變矩器為低速運轉,**級變矩器輸出端的轉矩為 I2(M臨2),由于 I2(M臨2)<M,故**級變矩器為直接傳動,故此時整個變矩器的傳動比IΣ3= I2。
當 I2(M臨2)<M<M臨3時:**、二級變矩器同為低速運轉,第三級變矩器為直接傳動,故此時整個變矩器的傳動比IΣ4= I1I2。
當M臨3<M<I1M臨3時:第三級變矩器為低速運轉,第二級變矩器輸出端的轉矩為 I3(M臨2),由于 I3(M臨2)<M臨2,故**、二級變矩器為直接傳動,故此時整個變矩器的傳動比IΣ5= I3。
I1、I2,第二、三級變矩器為直接傳動,變速比皆為1,故IΣ7= I1。
2,機械自動變速機構的效率
上面構造的機械式自動變速機構的工作過程使我們相信機械式自動變速成為現實的可能性,但一個機構能否廣為接受,其工作效率是必須考慮的重要因素。
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