[發明專利]降低失速負載量的液力變矩器

有效

• 申請號: 200610149333.6
• 申請日: 2006-11-20
• 公開（公告）號: CN1971092B
• 公開（公告）日: 2010-06-02
• 發明（設計）人: R·L·納蒙
• 申請（專利權）人: 通用汽車公司
• 主分類號: F16H41/24
• 分類號: F16H41/24
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 蔡民軍

技術領域

本發明涉及提高液力變矩器運行性能的裝置。

背景技術

液力變矩器是在發動機和自動變速器之間傳送扭矩的液力裝置。液力變矩器通常包括設置在充滿工作流體的殼體中的泵輪(驅動部件)，渦輪(被驅動部件)和導輪。泵輪通常設置在殼體的后部(遠離發動機)，并且與發動機的曲軸一起旋轉。渦輪通常設置在殼體的前部(接近發動機)，并且連接到變速器輸入軸。渦輪相對于泵輪自由獨立的旋轉。

工作流體在液力變矩器的徑向外部從泵輪朝向渦輪流動。然后，工作流體經過液力變矩器徑向內部的導輪從渦輪朝向泵輪反向流動。

如在現有技術中已知的，為了最優化效率，有必要對于特定的發動機構造和應用選擇合適的液力變矩器。例如，通常通過選擇具有在峰值發動機扭矩上大約100RPM處穿過發動機扭矩曲線的失速曲線，和在發動機受限轉速下穿過發動機扭矩曲線的0.8速比曲線的液力變矩器，將液力變矩器匹配到柴油機上。

對一些發動機而言，例如高渦輪增壓的柴油機，可能有必要匹配變矩器的失速曲線與發動機的“上凸”曲線。如將更詳細描述的，上凸曲線近似為達到渦輪增壓器旋轉時的發動機速度的發動機自然吸氣扭矩曲線。為了合適的匹配液力變矩器的失速曲線和發動機的上凸曲線，有必要提供在失速時比0.8速比時“更松”的液力變矩器。“更緊”的液力變矩器是能夠吸收更多扭矩(具有更高負載量)的液力變矩器，而“更松”的液力變矩器是能夠吸收較少扭矩(具有更低負載量)的液力變矩器。

發明概要

本發明的裝置提供了在失速時比0.8速比時“更松”的液力變矩器。該液力變矩器包括渦輪，導輪和泵輪。導輪包括內輪轂部分，外殼和多個設置在它們之間的導輪葉片。輪轂部分通過單向離合器連接到固定在變速器上的基底套上。導輪葉片連接到輪轂和外殼上，并且以相同的間隔沿圓周設置。每個導輪葉片連接到外殼的內表面和輪轂的外表面上。

每個導輪葉片定義了主前緣，后緣，第一表面和第二表面。每個導輪葉片的第一表面優選是凹的并且通常稱為壓力表面，并且第二表面優選是凸的并且通常稱為吸力表面。導輪葉片還優選包括從第一表面延伸并且終止在次前緣的凸緣。當工作流體圍繞導輪葉片流動時，作用在第一表面的壓力比作用在第二表面的更大。由于在導輪葉片兩側面之間的壓力差，導輪反作用產生扭矩。

導輪葉片的凸緣從每個葉片的第一表面向外延伸，從而使得次前緣通常在前一導輪葉片的主前緣的方向上延伸。如此，次前緣被設計為在失速時捕捉從通過上游葉片的主前緣來的流，并且重定向該流從導輪的前部返回出來朝向渦輪。

由次前緣重定向從導輪的前部出來的流形成了大的分離區域或者氣泡。分離氣泡是一個區域，在該區域內，接近的流體在相對于平均流反向的方向上再循環。分離氣泡產生了限制流的區域，其限制了在失速時通過導輪朝向泵輪的工作流體的量。通過導輪的該流量的減少降低了在失速時液力變矩器的負載量。

次前緣被設計為在更高速比時跟隨在主前緣下隱藏。因此，次前緣在更高速比下僅最小地影響工作流體的流率，并且相應的，在該更高速比下的液力變矩器的負載量不會顯著改變。

本發明的上述特征和優點，及其它特征和優點從結合附圖對實施本發明的最佳方式的以下詳細描述中變得明顯。

附圖簡述

圖1是根據本發明的一個方面連接到發動機和變速器上的液力變矩器的示意圖；

圖2是示出了圖1的發動機的扭矩曲線，和對于圖1的液力變矩器的失速和0.8速比曲線的曲線圖；

圖3是圖1的液力變矩器的導輪的詳細圖；

圖4是圖3的導輪的導輪葉片的詳細圖；

圖5a是當圖1的液力變矩器運行在失速時，穿過圖4的導輪葉片的工作流體流的流動示意圖；和

圖5b是當圖1的液力變矩器運行在0.8速比時，穿過圖4的導輪葉片的工作流體流的流動示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，液力變矩器10包括泵輪12(驅動部件)，渦輪14(被驅動部件)和導輪16。發動機18和變速器20分別設置在液力變矩器10的相對兩側。液力變矩器10還包括連接到泵輪12上的殼體部件(未示出)，從而使得充滿工作流體的室(未示出)形成在其間。

泵輪12連接到發動機18的曲軸上，并且發動機扭矩通過工作流體的運行從泵輪12傳送到渦輪14上。渦輪14連接到變速器20的輸入軸上以傳送發動機扭矩到變速器20上。