欧洲卡车模拟2吧 关注:203,043贴子:4,009,798

[干货科普]叶力变矩器科普,新人也能看明白的帖子

只看楼主收藏回复

[干货科普]液力变矩器科普,新人也能看明白的帖子
————
前言:
借助这个暑假的时间,
整理了这篇3500字的科普,
预计阅读时间8分钟,
先不要被这个字数所吓到,
在思维导图的整理下,
清晰的思路令易懂性更高,
在本文中运用大量了的比喻,
以及制作与文字情况应景的配图,
由浅入深的对液力变矩器进行讲解,
最大化将复杂的知识简单化;
从液力变矩器的诞生因素到工作原理,
再到实际效果。
我期间参考了许多资料,
发现了许多自己的不足,
这篇科普也可以是对最近学习的成果做的一个总结。
————
今天给大家科普的是液力变矩器的原理,
它是传动机构里其中一个重要的部件,
都知到发动机输出的动力要通过变速箱改变传动比后,
再传导给车轮,从而驱动整个车辆。
无论是手动挡还是自动挡,
没有液力变矩器的变速箱都是硬连接,
这种利用摩擦离合片换挡方式,
多多少少会有些许顿挫,
如果要进一步的消除这个顿挫,
就只能用第二种方案,
也是我们今天着重要讲的
——液力变矩器




回复
来自Android客户端1楼2020-08-21 10:20
    本文目录(思维导图的二级分类,具体楼层写在楼中楼,方便快速浏览)
    第一部分:液力变矩器的工作原理
    第二部分:用气体测试传动效率
    第三部分:改进实验,用液体测试传动效率
    第四部分:液力变矩器的物理结构
    第五部分:神秘的油液循环系统
    第六部分:变矩的效果如何产生
    第七部分:终极一招之锁止离合片
    第八部分:小结与欧卡的液力变矩器


    收起回复
    来自Android客户端2楼2020-08-21 10:20
      第一部分:液力变矩器的工作原理
      ————
      液力变矩器的原理,其实很简单,
      但是我要讲明白,
      特别是要让没有机械基础的朋友听明白,
      那就不容易。普通的摩擦离合器,
      它是由固体与固体之间的摩擦(半联动)或者咬合来传动的,
      换句话说就是他们之间的传动介质是固体,
      也就是两个飞盘。
      其实在自然界中,气体,液体,固体是都可以传动的,
      这时可能有人会说双离合变速箱,
      不过双离合变速箱只是局限于固体传动,
      匹配不好依旧会有顿挫,
      那么要提高舒适性,
      我就要去寻找另外一种介质来替换固体形式的摩擦离合片。


      回复
      来自Android客户端3楼2020-08-21 10:21
        第二部分:气体传动效率测试
        ————
        我先用密度最小的气体来试验,
        空气充当传输介质,
        假设这里有两个风扇,
        当一个风扇接电以后,
        风扇的将产生这个风力,
        此时风吹到第二个风扇的叶片上,
        然后就会带动的第二个风扇的叶片转动,
        于是他就起到了传动的作用。
        但是这个时候我们会发现,
        由于空气的密度太小,
        空气的传动效率极其差。
        输出端的转速和被动端的转速差很大,
        所以用空气做传动介质肯定是不行的。


        回复
        来自Android客户端4楼2020-08-21 10:22
          第三部分:改进实验,用液体测试传动效率
          前面用空气做传动介质,这是不可行的。
          那按照这个原理,
          我们改进实验将风扇放到水里面,
          液体的密度比空气大,
          此时水的密度变大了,
          它的传动效率大大高于空气的传动效率。
          但是这里有一个错误的概念,
          因为在液体中,密度并不能直接决定这个液体的传动效率,
          而决定传动效率的,其实另外两项指标,
          分别是液体的流动性和稳定性。
          关于流动性,其实很容易理解,
          你可以广义的理解为这个液体的粘稠度,
          粘稠度越大呢,阻力就越大,
          比如一桶清水和一桶胶水,
          我用同样勺子在两个桶里面以相同力气搅动,
          那肯定是这个粘稠度高的胶水的阻力是更大的。
          从这个理论中反推,
          我们可以得出粘稠度越小的阻力就越小,
          阻力越小,
          被动端接收到的力矩损失的就会越大,
          因为它太容易流动了。
          所以液力变矩器里面的液体呢,
          选择的粘稠度一定要适中。


          回复
          来自Android客户端5楼2020-08-21 10:23
            第四部分:液力变矩器的物理结构
            ————
            液力变矩器的物理结构,
            他内部的液体作用,我们已经知道了,
            如果还是不太清楚可以看回上面一层楼,
            主要是主动端的叶片把液体推到这个被动端的叶片上来,
            促使这个被动端叶片的转动,
            从而达到这个传动的效果。
            但是上面的风扇如果就这样不经过改良就放进液力变矩器,
            就会有个很大的问题,
            即使油液的流动性是最合适的。
            但是它的传动效率依然是不高的,
            因为他们四周都是敞开的,
            在一个宽敞的空间里搅动,
            油液就会四处乱窜,
            导致无法最大化地将动力传递给被动端,
            另外这个结构的油液并不是无限循环的,
            你不能从主动端出来的油液,
            到被动端循环后就不要了吧,
            变矩器内部的油液是有限的,
            我们就要让他无限的循环利用起来。


            回复
            来自Android客户端6楼2020-08-21 10:24
              前排


              回复
              来自Android客户端7楼2020-08-21 10:24
                第五部分:神秘的油液循环系统
                ————
                如何才能让他无限循环利用起来呢?
                其实也不神秘,至少在你看完这一部分就能明白,
                首先我要重新设计两端叶片的形状,
                还要给两端叶片重新命名,
                从这一刻开始,他们不再叫风扇了,
                现在发动机的输出端叫泵轮,
                变速箱的接收端叫涡轮。
                为什么分别要叫他们涡轮和泵轮呢?


                回复
                来自Android客户端8楼2020-08-21 10:25
                  一、涡轮
                  其实只要是叫涡轮的东西,
                  他都是被动的,
                  换句话说就是涡轮要受到外力的推动,
                  它才会转动,
                  比如说我们涡轮增压的废气涡轮,
                  这是通过发动机排出的废气去推动它的叶片转动,
                  所以他叫涡轮。
                  ————
                  二、泵轮
                  那什么叫泵轮呢?泵轮是主动轮,
                  换句话说就是有动力的那一端,
                  而这个主动轮是来推动液体的,
                  而不是液体来推动他,
                  所以这个就叫做泵轮。
                  总结一下,发动机的输出端是主动端,
                  叫做泵轮。而变速箱的接收端,
                  因为他是被动的,所以叫涡轮。


                  回复
                  来自Android客户端9楼2020-08-21 10:25
                    我们先重新设计这个泵轮,
                    我们把泵轮的叶片分为内外两部分,
                    而且中间的这个是隔开的,
                    涡轮呢也是同样的设计方法,
                    接着在他们之间加一个密封的装置,让他们能内外的油路完全独立开来,这样的话他们就形成了内外两个独立的油路。


                    回复
                    来自Android客户端10楼2020-08-21 10:26
                      图解:
                      当泵轮端开始转动,
                      就会将油液送给涡轮外侧叶片,
                      然后再由涡轮的内侧叶片送回泵轮的内侧叶片,
                      泵轮的内侧叶片再输送到外层叶片……
                      那这个时候呢,就需要把他们俩的外侧包裹起来,
                      那这样在不缺变速箱油的基础上就可以做到无限的循环油液,
                      于是液力变矩器就达到了耦合的效果,
                      不过他是不是还缺点什么呢?


                      回复
                      来自Android客户端11楼2020-08-21 10:26
                        第六部分:变矩的效果如何产生
                        ————
                        既然叫液力变矩器,实验到现在为止,
                        我们还没有看到他变矩的效果,
                        现在只看到了耦合的效果,
                        那他是怎么改变扭距的呢?
                        接下来我将介绍液力变矩器的另外一个东西,
                        也是液力变矩器的主要组成部件,
                        这个部件叫导轮,它的叶片是斜的,
                        存在于泵轮与涡轮之间,
                        假设当车辆刚刚起步的时候,
                        发动机的转速呢并不是特别高,
                        此时泵轮的转速也不会高,
                        但泵轮在如此低速的情况下,
                        内部的液体的流动速度呢也不会太快,
                        基本上是成垂直方向去撞击这个涡轮,
                        撞到导轮上的叶片是斜的,
                        同时这个导轮的阻尼很大,所以不会转动。
                        因此涡轮的受力并不会太大,
                        此时需要放大扭曲怎么办?
                        那就需要中间的导轮静止不转来改变液体的流动方向,
                        从而让液体从正面去撞击这个涡轮的叶片变成从一定角度去撞击涡轮的叶片,
                        于是就达到了放大扭矩的效果,
                        在涡轮的转速上升至一定程度,
                        甚至基本同步于泵轮的时候,
                        这个时候就不需要经过导轮也能从垂直的方向撞击涡轮的叶片,
                        那这个时候导轮就会随着流动的液体的自由转动,
                        不再干涉液体流动方向,
                        从而达到了改变扭矩的效果。
                        所以液力变矩器的这个名字更多的是由这个导轮而命名。
                        依然是这张图:


                        回复
                        来自Android客户端12楼2020-08-21 10:28
                          第七部分:终极一招之锁止离合片
                          ————
                          到这里就完了吗?其实还是没有,
                          如果光是用到以上我说到的这些配件,
                          那这个传动的效率依然是很低的。
                          因为液体始终都有流动性,
                          动力还是会损失很大一部分,
                          这个时候还需要装上一个叫做锁止离合片的东西,
                          锁止离合片呐,他锁定的是泵轮和涡轮,
                          很容易理解,比如你刚起步的时候,
                          当涡轮和泵轮之间的转速还没同步,
                          直到转速升高后,涡轮与泵轮同步到一定比例的时候,
                          此时已经完成起步,
                          那么这个锁止离合片将开始工作,
                          他会让涡轮与泵轮之间形成100%的同步,
                          换句话说就是让变速箱和发动机之间的完全100%的硬性连接,
                          如果没有锁止离合片最终的锁止,
                          那么液力变矩器最多只能达到60%左右的传动效率。
                          有了这个锁止离合片以后,
                          传动效率才可以达到80%或者以上。


                          回复
                          来自Android客户端13楼2020-08-21 10:29
                            前排滴滴


                            回复
                            来自iPhone客户端14楼2020-08-21 10:30
                              说实话都没看内容,看见就头疼


                              收起回复
                              来自iPhone客户端15楼2020-08-21 10:30
                                第八部分:小结
                                ————
                                根据以上结论得出,
                                液力变矩器是由泵轮,涡轮,导轮和锁止离合片等部件组成的。
                                现在大家就不用再去问为什么,
                                停车的时候挂前进挡还是空挡这种问题了,
                                挂空挡的时候,
                                发动机中断了与泵轮的连接,
                                此时泵轮和涡轮都是不转的,
                                挂前进档的时候,
                                此时发动机会与泵轮相连,即使这个时候踩着刹车,
                                虽然泵轮一直在转,
                                但是涡轮连接的是轮胎,
                                所以此时液力变矩器相当于绷着一股劲。
                                所以当我们了解了液力变矩器的原理以后,
                                我们就会清晰地知道换挡顿挫冲击其实跟液力变矩器的关系不是特别大,
                                如果真的要怪液力变矩器的话,
                                那也就只能是锁止离合片的故障咯。


                                收起回复
                                来自Android客户端16楼2020-08-21 10:30
                                  回到游戏里的变速箱,
                                  艾里逊4500一款是带有液力变矩器的六速变速箱,
                                  用过它的人都知道,可能是因为游戏的问题,
                                  在上坡和重载加速时经常会加速无力甚至掉速,
                                  低档没能发挥出他现实中应有扭矩放大功能,
                                  不知游戏日后是否会对于这款变速箱进行优化。
                                  感谢阅读!


                                  收起回复
                                  来自Android客户端17楼2020-08-21 10:31
                                    厉害厉害,不愧是大佬


                                    回复
                                    来自Android客户端18楼2020-08-21 10:39
                                      图做的不错


                                      收起回复
                                      来自Android客户端19楼2020-08-21 10:46
                                        打卡


                                        收起回复
                                        来自iPhone客户端20楼2020-08-21 10:49
                                          勘误:液力。
                                          如果说两架风扇对吹介质是气体,那么液力变矩器的介质就是波箱油。


                                          收起回复
                                          来自Android客户端21楼2020-08-21 10:52
                                            dd


                                            收起回复
                                            来自iPhone客户端22楼2020-08-21 11:01
                                              顶一下,虽然看不懂,但是不影响我玩欧卡


                                              收起回复
                                              来自Android客户端23楼2020-08-21 11:05
                                                一名机械狗路过


                                                收起回复
                                                来自Android客户端24楼2020-08-21 11:15
                                                  这样的科普挺好的,越来越多无驾驶证的中小学生为欧卡招黑


                                                  收起回复
                                                  来自Android客户端25楼2020-08-21 11:25
                                                    要不要申请精品?


                                                    收起回复
                                                    26楼2020-08-21 11:43
                                                      这么看,跟液力偶合器有点像啊 只不过没有中间的导向叶轮。但是液力偶合器用的是叶片对叶片,靠流体的涡流传动。


                                                      收起回复
                                                      来自iPhone客户端27楼2020-08-21 11:46
                                                        物理带师


                                                        收起回复
                                                        来自Android客户端28楼2020-08-21 12:03
                                                          前不久才下载了一份液力变矩器的图纸学习


                                                          收起回复
                                                          来自Android客户端29楼2020-08-21 12:18
                                                            看完了,这字数也不算太多,内容已经比较浅显,作为机械外行也能看懂,受教了


                                                            收起回复
                                                            来自Android客户端33楼2020-08-21 12:49

                                                              扫二维码下载贴吧客户端

                                                              下载贴吧APP
                                                              看高清直播、视频!
                                                              贴吧热议榜