詳細說明
液力變矩器是以液力傳動油作為工作介質的液力傳動機械,利用油液動量矩的變化實現扭矩轉換和傳遞.使用液力變矩器,可以實現發動機輕載啟動,有效隔離和吸收來自發動機和傳動系統的振動,實現柔性傳動;它能夠使車輛根據負載和道路阻力的大小,自動調整行駛速度和牽引力,實現無級變速,提高通過性能,減少換檔次數,改善駕乘的舒适性,并能提高發動機和傳動系統的使用壽命。液力變矩器廣泛應用于汽車、叉車、工程機械等領域。
液力變矩器以液體為工作介質的一種非剛性扭矩變換器，是液力傳動的形式之一。圖為液力變矩器有一個密閉工作腔，液體在腔内循環流動，其中泵輪、渦輪和導輪分别與輸入軸、輸出軸和殼體相連。動力機(内燃機、電動機等)帶動輸入軸旋轉時，液體從離心式泵輪流出，順次經過渦輪、導輪再返回泵輪，周而複始地循環流動。泵輪将輸入軸的機械能傳遞給液體。高速液體推動渦輪旋轉，将能量傳給輸出軸。液力變矩器靠液體與葉片相互作用産生動量矩的變化來傳遞扭矩。液力變矩器不同于液力耦合器的主要特征是它具有固定的導輪。導輪對液體的導流作用使液力變矩器的輸出扭矩可高于或低于輸入扭矩，因而稱為變矩器。
輸出扭矩與輸入扭矩的比值稱變矩系數，輸出轉速為零時的零速變矩系數通常約2～6。變矩系數随輸出轉速的上升而下降。液力變矩器的輸入軸與輸出軸間靠液體聯系，工作構件間沒有剛性聯接。液力變矩器的特點是：能消除沖擊和振動,過載保護性能和起動性能好;輸出軸的轉速可大于或小于輸入軸的轉速，兩軸的轉速差随傳遞扭矩的大小而不同;有良好的自動變速性能,載荷增大時輸出轉速自動下降,反之自動上升;保證動力機有穩定的工作區，載荷的瞬态變化基本不會反映到動力機上。
液力變矩器在額定工況附近效率較高，最高效率為85%～92%。葉輪是液力變矩器的核心。它的型式和布置位置以及葉片的形狀，對變矩器的性能有決定作用。有的液力變矩器有兩個以上的渦輪、導輪或泵輪，借以獲得不同的性能。最常見的是正轉(輸出軸和輸入軸轉向一緻)、單級（隻有一個渦輪）液力變矩器。兼有變矩器和耦合器性能特點的稱為綜合式液力變矩器，例如導輪可以固定、也可以随泵輪一起轉動的液力變矩器。為使液力變矩器正常工作，避免産生氣蝕和保證散熱，需要有一定供油壓力的輔助供油系統和冷卻系統。
液流相關
液力變矩器的液流分為渦流和環流。渦流方向是由泵輪到渦輪再到導輪，最後回到泵輪，從而不斷循環。環流方向就是液體随同工作倫輪一起繞軸線做圓周運動。環流與渦流合成後的螺旋方向即為實際的液流方向。
工作原理
通過油液流動，柔性的傳遞力矩，并做到小範圍的變速變矩作用。用于大部分自動擋車型，讓車輛在起步和換擋時更加柔順，并初步放大發動機扭矩。
（1）機械能→動能過程：泵輪由發動機驅動旋轉，推動液體随泵輪一起繞其軸線旋轉，使其獲得一定的速度（動能）和壓力。其速度決定于泵輪的半徑和轉速。
（2）動能→機械能過程：液體靠動能沖向渦輪，作用于葉片一個推力，推動渦輪一起旋轉，渦輪獲得一定轉矩（機械能）。少部分液體動能在高速流動中與流道摩擦生熱被消耗。
（3）動量矩變化過程：導輪固定，液體流經時無機械能轉化，由于導輪葉片形态變化（進出口葉片面積不等），液流速度和方向發生變化，其動量矩改變。動量矩變化取決于葉片面積的變化。
渦輪轉速随外界負荷的不同而變化，液流沖擊葉片的方向和速度亦随之變化。
增扭：渦輪速度低時，渦流速度大，環流速度小，合成液流的方向沖擊導輪正面，經導向順着泵輪葉片槽沖擊渦輪，渦輪的輸出轉矩增大。
MW=MB+MD
式中：MW——渦輪轉矩；
MB——泵輪轉矩；
MD——導輪轉矩。
耦合：随着渦輪轉速的增加，當泵輪與渦輪轉速相接近時，渦流速度最小，環流速度最大，合成液流的方向正好與導輪葉片相切，MD=0，此時相當于耦合器，對應的轉速稱為耦合工作點。
MW=MB
降速：渦輪速度增大，其轉速高于泵輪轉速渦流速度小，環流速度大，合成液流的方向沖擊導輪背面，導輪的轉矩反向，渦輪的輸出轉矩減小。
MW=MB-MD
失速：渦輪負載過大而停轉（如怠速時）泵輪仍旋轉但轉速低，變矩器隻輸入，不輸出，渦輪得到的轉矩不足以克服阻力矩。渦流速度最小，環流速度最大，合成液流的方向垂直沖擊導輪背面，導輪的轉矩反向且基本等于泵輪的轉矩，渦輪的輸出轉矩最小，仍用于克服摩擦力，如怠速。
MW =0
總之，外負荷F↖——車速V↘——渦輪轉速n↘——輸出扭矩MT↖及F↘——V↖——n↖——M↘。這種不需控制而随外界負荷變化而改變輸出轉矩和轉速的性能稱為變矩器的自動适應性。
特點
液力變矩器的特性可用幾個外界負荷有關的特性參數或特性曲線來評價。描述液力變矩器的特性參數主要有轉數比、泵輪轉矩系數、變矩系數、效率和穿透性等。描述液力變矩器的特性曲線主要有外特性曲線、原始特性曲線和輸入性曲線等。
故障檢測
油溫過高
油溫過高表現為機器工作時油溫表超過120°C或用手觸摸感覺燙手，主要有以下幾種原因：變速器油位過低；冷卻系中水位過低；油管及冷卻器堵塞或太髒；變矩器在低效率範圍内工作時間太長；工作輪的緊固螺釘松動；軸承配合松曠或損壞；綜合式液力變矩器因自由輪卡死而閉鎖；導輪裝配時自由輪機構化機構缺少零件。
液力變矩器油溫過高故障的診斷和排除方法如下：出現油溫過高時，首先應立即停車，讓發動機怠速運轉，查看冷卻系統有無洩漏，水箱是否加滿水；若冷卻系正常，則應檢查變速器油位是否位于油尺兩标記之間。若油位太低，應補充同一牌号的油液；若油位太高，則必須排油至适當油位。如果油位符合要求，應調整機器，使變矩器在高效區範圍内工作，盡量避免在低效區長時間工作。如果調整機器工作狀況後油溫仍過高，應檢查油管和冷卻器的溫度，若用手觸摸時溫度低，說明洩油管或冷卻器堵塞或太髒，應将洩油管拆下，檢查是否有沉積物堵塞，若有沉積物應予以清除，再裝上接頭和密封洩油管。
若觸摸冷卻器時感到溫度很高，應從變矩器殼體内放出少量油液進行檢查。若油液内有金屬末，說明軸承松曠或損壞，導緻工作輪磨損，應對其進行分解，更換軸承，并檢查泵輪與泵輪毂緊固螺栓是否松動，若松動應予以緊固。以上檢查項目均正常，但油溫仍高時，應檢查導輪工作是否正常。将發動機油門全開，使液力變矩器處于零速工況，待液力變矩器出口油溫上升到一定值後，再将液力變矩器換入液力耦合器工況，以觀察油溫下降程度。若油溫下降速度很慢，則可能是由于自由輪卡死而使導輪閉鎖，應拆解液力變矩器進行檢查。
油壓過低
現象為：當發動機油門全開時，變矩器進口油壓仍小于标準值。主要由以下幾種原因引起：供油量少，油位低于吸油口平面；油管洩漏或堵塞；流到變速器的油過多；進油管或濾油網堵塞；液壓泵磨損嚴重或損壞；吸油濾網安裝不當；油液起泡沫；進出口壓力閥不能關閉或彈簧剛度減小。
如果出現供油壓力過低，應首先檢查油位：若油位低于最低刻度，應補充油液；若油位正常，應檢查進、出油管有無洩漏，若有漏油，應予以排除。若進、出管密封良好，應檢查進、出口壓力閥的工作情況，若進、出口壓力閥不能關閉，應将其拆下，檢查其上零件有無裂紋或傷痕，油路和油孔是否暢通，以及彈簧剛度是否變小，發現問題應及時解決。如果壓力閥正常，應拆下油管或濾網進行檢查。如有堵塞，應進行清洗并清除沉積物；如油管暢通，則需檢查液壓泵，必要時更換液壓泵。如果液壓油起泡沫，應檢查回油管的安裝情況，如回油管的油位低于油池的油位，應重新安裝回油管。
