说说液力变矩器的原理
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[120 楼] 卡斯特萝卜
[泡菜]
20-5-17 20:37
kimleechn 发表于 2020-05-06 20:30 车里的高压油轨啥的，就是你说的足够一段吧，为了喷油的雾化效果？ 本帖由安卓客户端发布 |
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[119 楼] jason_lee2000
[泡菜]
20-5-17 20:30
kimleechn 发表于 2020-5-17 20:26 ZF在业界口碑极差，可靠性、耐久性跟爱信根本不是一个级别的。 而且ZF的规模小，产能小，生产成本高，只能用在所谓高端车型上，这就造成了欧洲汽车市场的落后，普通百姓买的车基本都是手动档。 |
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[118 楼] kimleechn
[资深泡菜]
20-5-17 20:26
jason_lee2000 发表于 2020-5-17 20:16 采埃孚的自动变速箱不差啊，只不过大众舍不得用吧  |
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[117 楼] kimleechn
[资深泡菜]
20-5-17 20:25
wayyt 发表于 2020-5-17 20:05 给你看一个异步电机的启动特性 注意100%额定扭矩也曲线的交点，是电机的额定输出功率，额定扭矩和额定转速， 高于这个转速滑差减小，扭矩减小，输出功率减小 低于这个转速，滑差增大，扭矩增大，输出功率增大，电机过载（启动阶段除外，启动阶段其实可以看成一个电机过载状态，因为电机启动阶段电流是额定电流的6-8倍） 电机的这个特性也就是为啥电动车起步特别牛逼的原因 本帖最后由 kimleechn 于 2020-5-17 20:29 编辑  |
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[116 楼] jason_lee2000
[泡菜]
20-5-17 20:16
这个帖子都是牛人啊，虽然我看不懂，但觉得你们都好厉害。
我只是有点疑问，这些原理大家都知道。 但是德系车厂为什么就是做不好液力自动变速器呢，尤其是大众，完全不会。 |
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[115 楼] kimleechn
[资深泡菜]
20-5-17 20:15
wayyt 发表于 2020-5-17 20:05 M是输出扭矩，Mn是额定扭矩或者标称扭矩 这个和电机启动特性图放一起，很简单，稍微想一下就知道了 通常鼠笼异步电机启动区间扭矩变化就是第一张图最上面的黑色曲线，一倍扭矩横线交点就是异步电机的额定转速，启动区间滑差大，就扭矩大，如果负载低滑差小扭矩就低于额定扭矩，当空载时候滑差为最小值，扭矩输出几乎为0，只克服自身阻力 液力耦合器的特性曲线同样可以看，到达额定转速额定扭矩比输入端扭矩略小（能量损失），启动阶段滑差大的时候，扭矩是有放大作用的，几种不同型号的液力耦合器放大比例不一样，这个就是和设计的充液量和叶片配合有关系 |
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[114 楼] wayyt
[资深泡菜]
20-5-17 20:05
kimleechn 发表于 2020-5-17 19:56 能否解释一下这些图片？各色线都代表什么？ 只这一张图，没有图例和说明，看不懂啊。比如M/Mn，M是什么？Mn又是什么？ |
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[113 楼] wayyt
[资深泡菜]
20-5-17 20:01
sk0258 发表于 2020-5-17 11:48 没有解释导轮的作用 |
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[112 楼] kimleechn
[资深泡菜]
20-5-17 19:56
sk0258 发表于 2020-5-17 11:48 导轮是降低冲击损失吗，提高液力效率，但是是否能放大扭矩，其实就是改变转速和扭矩的分配，取决于turbine轮和泵轮的匹配设计，要想扭矩变大，输出转速必须降低很多，转速滑差必须比较大，同时滑差大的状态，效率必然低 至于说没导轮就不能变扭矩的，看看下面2个液力耦合器，就是一般不用于变扭场合传输动力的，特性曲线就能看出，并不是不能放大扭矩，只是这设备设计的是稳定输出，启动区间滑差大的时候，还是会放大扭矩的，放大的多少都是靠叶轮的设计来定的 液力变矩器呢，设计时候就是考虑变工况输出，要求滑差大的输出场合，能有效的在大滑差情况下增强扭矩输出，因此叶轮设计上能更高比例的在大滑差状态输出更高扭矩，但是不适合稳定工况传输动力   |
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[111 楼] sk0258
[泡菜]
20-5-17 11:48
wayyt 发表于 2020-04-30 11:06 有效传递的能量是守恒的 本帖由IOS客户端发布 |
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[110 楼] kimleechn
[资深泡菜]
20-5-7 22:50
wayyt 发表于 2020-5-7 12:44 晚上有空看了一下那个论文，我也说不清他到底对错，流体力学太难了，至今难解的物理数学问题好多都出自流体力学上 这论文的作者应该不是学流体机械的，可能是学热机的，思路比较新奇，愣是用雷诺方程和欧拉方程硬解  其实一般情况下，不是特别复杂的叶片机，我们用伯努利方程求解就可以了，附图一个用于解释泵轮涡轮（透平轮turbine）的工作过程，图里有不少有误的地方不细究 伯努利方程和速度三角形来说，流体在经过泵轮叶片和turbine轮叶片时候，机械能和流体能量的转换已经完成，并不在导轮导叶上进行任何与机械能的转换 扭矩的放大作用主要是由于径向和切向速度经过叶片时候的变化，产生动压静压变化，完成做功产生的，由于负载阻力矩导致turbine轮的转速受限，速度极具减小，静压增大，产生力矩的放大，当然按照那个作者的思路，力放大了，必须要有个支撑，其实没有导轮也有支撑就是外壳或者泵轮入口处叶片，不过这样就产生巨大的冲击损失，更加降低效率 速度三角形比较形象说明速度的变化，根据伯努利方程速度变化了，要么压力增加要么对外做功，在涡轮叶片上液体静压也增加了，也对外做功了，静压增加意味着力矩会变大，静压是否可以不增加呢，不增加的情况就是要么全部对外做功，要么全部损失掉，显然这2个都不可能，必然是一部分损失一部分做功 扭矩的放大主要是因为负载和涡轮叶片形状的同时作用，产生了较大转差，这个也是液力变矩器效率低的原因，因此当速度上来后，要锁死。另外也是我们起步时候油门猛踩发动机嘶吼，车子加速却不怎么强劲的的原因，转差太大效率很低，一旦转差减小一点效率就上来了 本帖最后由 kimleechn 于 2020-5-7 22:54 编辑  |
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[109 楼] 马甲全是兜
[泡菜]
20-5-7 13:14
尼古拉斯小白 发表于 2020-5-7 11:34 有锁止离合器，跟摩擦离合器不一样，只锁住。因为液力变矩器代替了摩擦离合器的功能。 |
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[108 楼] kimleechn
[资深泡菜]
20-5-7 13:00
wayyt 发表于 2020-05-07 04:44 我没看这个论文，不评论，我是学流体机械的，而且专业就是泵和水轮机，一个是叶轮推动流体，一个是流体推动叶轮，所以从我学习到的流体力学的知识来看，转换液体与叶轮能量的是旋转的叶轮，流体机械力的导叶多数不旋转，可以调节叶片角度，功能就是我说的那个，从来没有导叶提供动力一说，即便导叶轮旋转了，如果它不输出扭矩，何来增加扭矩一说 本帖由 Xiaomi_Redmi K20 客户端发布 |
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[107 楼] wayyt
[资深泡菜]
20-5-7 12:49
尼古拉斯小白 发表于 2020-5-7 11:34 液力变矩器仅仅是自动变速器里的一个部件。液力变矩器是不用换油的，里面的锁止离合器很简单。行星齿轮组部分多片离合器比较多，各厂家的要求不一样。有要换的，有不需要换的。如果你的变速器声明终身免维护，应该不用换油吧。 不过我前一部车的自动变速器就是免换油的。但厂家有一次召回免费换过一次油。  |
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[106 楼] wayyt
[资深泡菜]
20-5-7 12:44
kimleechn 发表于 2020-5-7 12:21 你觉得这篇论文《自动变速器的液力变矩器变矩原理研究》的结论有问题吗？ m.wdfxw.net/goDownFiles.aspx?key=12857463 |
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[105 楼] kimleechn
[资深泡菜]
20-5-7 12:21
wayyt 发表于 2020-05-07 00:05 这样，你再尝试一下速度三角形分析，配合伯努利方程基本就能搞懂叶片流体机械的大概原理了，速度三角形就是把和叶片附近任意一点的流体速度分解为径向速度和切向圆周速度，这里考虑不可压缩流体，径向速度和流量相关，圆周速度和叶片旋转速度与半径相关，叶片推动流体和流体推动叶片都适用，导轮或者叫导叶的作用就是要让液体离开叶轮后进行速度的变化调整，以适应下一个流道或者叶片，否则液体速度大小和方向可能不匹配产生冲击。另外容积式液压设备和叶片式流体设备的工作方式不一样，容积式多是静压传递压力模式，叶片式主要靠速度动压和静压的转换。液体是不直接传递作用力的，它主要考传递压力来实现力的传递，这一点和固体之间传递力不一样 本帖由 Xiaomi_Redmi K20 客户端发布 |
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[104 楼] 尼古拉斯小白
[注销用户]
20-5-7 11:34
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[103 楼] 马甲全是兜
[泡菜]
20-5-7 11:01
尼古拉斯小白 发表于 2020-5-6 14:25 它里边就是变速箱油，也不和外界连通，也没有齿轮咬合磨损，只是自己流动。泵轮是死的，和壳子做成一体，唯一可能磨损的是涡轮轴的轴承，而涡轮受力均匀全是力偶矩，纯扭矩，除了自身重量外没有径向力，所以磨损也十分轻微。以承受重载的变速箱来比较，它的油甚至能坚持十万公里、好多年，那么几乎不受明显磨损的涡轮轴承寿命比变速箱要高很多了，所以免维护应该是真的，就当它不存在。液体就算变质了也不影响它传递压力。 |
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[102 楼] wayyt
[资深泡菜]
20-5-7 09:59
找到一篇专门研究这个导轮作用的论文《自动变速器的液力变矩器变矩原理研究》作者陈长庚，文中对各种流行解释进行了列举并且认为它们是错误的。这点和我的观点一致。
结尾，作者给出了他对导轮增矩的解释。 http://m.wdfxw.net/goDownFiles.aspx?key=12857463 本帖最后由 wayyt 于 2020-5-7 10:01 编辑  |
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[101 楼] wayyt
[资深泡菜]
20-5-7 08:05
kimleechn 发表于 2020-5-6 20:08 我对伯努利方程又做了一些学习，对你的叙述理解得更深了。谢谢。 |
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[100 楼] wayyt
[资深泡菜]
20-5-7 07:59
balteeno 发表于 2020-5-6 23:18 我也没有在课堂上学过流体力学，当年在学校的时候对液力传动是自学的，当年看到导轮增矩就没有很理解。不过现在学习条件比那时候好很多，互联网上的学习资料还是很丰富的。而且还有网友可以一起讨论。 我又找到一个讲解伯努利方程的视频，这个视频里的例子对理解静压强和动压强已经它们的转换说得非常的清楚。这个对理解涡轮工作很有帮助。 https://www.※※※※※※※.com/watch?v=HWkN8ThKkr4 可以看到，当液力流动遇到阻碍时，动压强会转换为静压强，这显然是受到流体冲击的结果。我想了好几天，液力变矩器中装满油液时冲击是怎样的样子，这个视频终于揭开了答案。只要油液流速下降，那么就会有静压力的提高。所以在液力变矩器中涡轮受到的力就是来自这个油液速度的变化，那么导轮的作用就是使油液的流动速度大幅度下降，那么涡轮内的静压强就会提高。这样就渐渐能够理解一些导轮的作用了。 |
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[99 楼] balteeno
[陈年泡菜]
20-5-6 23:18
wayyt 发表于 2020-5-6 05:13 不是学流体力学的，我也不清楚，只能通过已知的自然现象来推测。我的想法是，如果你在一个位置对一团密封在塑料袋或气球里的流体施压，如果不对其加以限制的话，流体就有可能同时向其他任何方向运动，但如果你在其他方向给流体施加阻力，比如限制在气缸里，那它就会更趋向于向阻力较小的方向流动，当然气缸壁是完全限制了流体的流动，但我想部分限制的话（阻力）原理也是类似的吧。 另一方面，如果力矩平衡的原理来看，如果没有导轮的阻力，那耦合器里液体流动路径里的各个地方的力应该是相等的，加入导轮后增加了阻力，就必然会有另一个力来平衡这个新产生的阻力，从而让整个系统的力矩仍然维持平衡，而变距器的设计理念就是如何把这个力矩分配到输出端。实际上整个系统还是力学平衡的，只不过分配比例变了，相当于改变了杠杆的支点。不知道这个猜想对不对，呵呵。 本帖最后由 balteeno 于 2020-5-6 23:20 编辑 |
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[98 楼] kimleechn
[资深泡菜]
20-5-6 20:30
wayyt 发表于 2020-5-6 05:40 呵呵，流体从管道或者箱体上的孔洞流出，这个是流体力学力计算很费脑细胞的，大学时后这几课时候把脑子都转晕了 简单给你说吧伯努利方程，当没有外力对流体做功时候，流体的能量不变：P静压能+动能+Z势能=C 当你手那么一挤压管口时候，并没有对液体做功只是改变管口大小，这时候管道内的水相当于流速比不按压管口的时候会降低，这个能理解吧，受阻后总归速度降低的，管道内的流速降低带来的是什么呢，原来的速度降低了，速度去哪里了？上面的方程说明了，速度减低动能减少，静压能P会升高，P升高带来的结果是什么管口的流速会增加，管口流速增加但是因为流量减小，动能其实还是比之前低的 或者你可以这样考虑，一个无穷大的罐子，接了一个管子，流水出来，罐子的水是静止的，上层的水静压为大气压，势能为高度，动能为0，管口的液体静压为大气压，势能为管口高度，动能就是液面高处的高度势能转变成的动能，不考虑喷嘴损失的情况下，你减小管口尺寸，流速势必增加，比大管口喷射效果要强烈（流速增加但是管口面积小，总体动能考虑喷嘴损失比大管口要小一些的）  瞄了一眼知乎，那个说当你把管子挤压到只有一点点的时候，会一滴滴出来，呵呵这个其实和另外的有关，就是我前面说的费脑细胞的地方，因为实际中，流体有粘度有表面张力，在经过小缝隙的时候流阻很大，这时候能量全部损耗在喷嘴的能量损耗上了，甚至压力不高的时候，足够小的针孔压力不高时不流出水来，压力足够高时候一下子喷出来变成雾气了 本帖最后由 kimleechn 于 2020-5-6 20:38 编辑 |
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[97 楼] kimleechn
[资深泡菜]
20-5-6 20:08
欧阳清风 发表于 2020-5-5 22:52 这个么，我只知道，初中高中的最难的题，学会微积分后就根本一点难度都没了。。。 初中高中物理根本不触及实质，触及到物理根本实质的都是在大学物理才开始 另外流体力学，初中高中是无法理解，无法去解释的 不管你啥结果，流体力学的几个公式是变不了的，纳维-斯托克斯方程，伯努利方程，欧拉方程。。。流体力学中的流体能量变化，离不开这几个公式 具体泵轮，turbine轮，导轮上的变化，用一元理论可以简单描述为，泵轮的高速转动，因为摩擦力，给液体一个高速的圆周速度和一个径向的速度，径向的速度和流量匹配，圆周速度是主要的能量来源，2个速度通过速度三角形合成一个速度角度（也可以看成一个速度分解成2个互相垂直的速度分量），高速的液体经过一个导叶或者导轮（或者不需要导轮，设计好的turbine叶片角度正好适合速度角度），改变流速和速度角度，以适应turbine轮的进入角度，以较小的冲击损失带动turbine轮转动，液体能量传递给turbine轮后，速度降低角度也因为turbine轮叶片的出口角度产生变化，然后经过导叶（导轮）改变速度大小和角度，适合泵轮的入口角度，进入泵轮再次加速获得能量，循环 导轮导叶最大的作用是改变速度，降低损失 |
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[96 楼] kimleechn
[资深泡菜]
20-5-6 19:39
wayyt 发表于 2020-5-6 00:14 从流体机械的角度来说，导轮或者叫导叶，起到的作用有2个，一个就是导轮流道的空间变化，扩散或者是收缩，另外一个就是改变流体速度的角度 扩散或者收缩流道，我前面说过了，就是起到流体动静压的变化，不考虑损失，动静压的总和不变，实际上都会有损失一点，收缩损失小扩散损失大，至于要扩散还是收缩，取决于需要流体的动静压的比列，比如需要流体速度加快，那么就收缩，需要流体速度减小，那么就扩散 改变流体角度主要是为了流体进入下一个环节比如是叶片时候，速度的角度能适合叶片角度，不产生过多的冲击损失 对于不同用途的液力偶合，泵轮和turbine轮的尺寸可能不一样，叶片的扭曲角度也不一样，从而能实现扭矩没有大变化和扭矩能个大幅变化，其实即便是所谓的液力耦合器，也会在低输出转速的时候增加扭矩，你可以这样想，开始启动的阶段，泵轮和turbine轮转差很大，如果扭矩一样，那么能量就全部损耗了，效率超低，这个是设计中最不想见到的也是液力偶合和离合器最大的差异，因为损耗的能量会发热，当然转差大的时候效率相对也会低一些，因为能量的组成特性变化必然带来较大的损失 |
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[95 楼] 尼古拉斯小白
[注销用户]
20-5-6 14:25
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[94 楼] wayyt
[资深泡菜]
20-5-6 13:46
jc90454 发表于 2020-5-6 10:57 说透了才好，否则是稀里糊涂。 |
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[93 楼] wayyt
[资深泡菜]
20-5-6 05:40
wayyt 发表于 2020-5-6 05:21 好家伙，为了理解这个水管按扁出水更快的问题，查了一下知乎。结果，又是一大堆混战。 https://www.zhihu.com/question/50235427 |
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[92 楼] wayyt
[资深泡菜]
20-5-6 05:21
用水管冲洗车辆，水管来水的压力是一定的，但用手按扁管口，就可以增加水的流速，冲洗车辆的力量就加大了，导轮是不是起到按扁管口的作用？
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[91 楼] wayyt
[资深泡菜]
20-5-6 05:13
balteeno 发表于 2020-5-6 03:49 我觉得你说的是正确的。但是这个“反作用力”起到增矩作用理解起来还是不太容易。后面举的例子很贴近活塞发动机和涡轮喷气发动机的情况，既然都是利用燃气膨胀的发动机，活塞发动机和涡轮喷气发动机应该是可以在某个方面进行类比的。但导轮比做气缸壁的话，那汽缸壁又如何起到增矩作用呢？这又是一个新的困惑。 |
