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多級變矩器的構(gòu)造和原理

單變器只具有兩個檔位速度變換，實(shí)際工況中經(jīng)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(shí)際的意義。

所謂多變器，就是將若干個單變器串聯(lián)起來，構(gòu)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(lián)起來）為例，進(jìn)行討論。

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1.2.1，兩級多變器的構(gòu)造

由圖（）可見，其構(gòu)造就是將第一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(gòu)成了兩級多變器。

設(shè)第一、二單變器的臨界轉(zhuǎn)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(shè)M_臨2＞I2(M臨1),顯然M_臨2＞M_臨1

當(dāng)外界轉(zhuǎn)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I_Σ4=1，

當(dāng)外界轉(zhuǎn)矩增加到M＞M_臨1時，第一級單變器首先由直接檔變?yōu)榈退贆n，多變器工作在第三檔位上，其傳動比I_Σ4=I₂，

隨外界轉(zhuǎn)矩增加到M＞M_臨2時，第二級單變器由直接檔變?yōu)榈退贆n，此時第一級單變器輸出端的轉(zhuǎn)矩下降為I2(M臨1)

其傳動比為I₁，于是多變器進(jìn)入到第一檔工作，此時多變器的傳動比I_Σ1= I₁I₂

2），二級四檔位多變器的工作原理

設(shè)第一、二、三單變器的臨界轉(zhuǎn)矩值分別為M_臨1、M_臨2、M_臨3。第一、二、三單變器各自的輸出端的實(shí)際轉(zhuǎn)矩值分別用M_1出、M_2出、M_3出表示，設(shè)原動機(jī)（發(fā)動機(jī)）的工作轉(zhuǎn)矩范圍為W_F下～W_F上，并設(shè)。則當(dāng)原動機(jī)輸出軸的轉(zhuǎn)矩達(dá)到W_F上時，變矩器應(yīng)自動降速運(yùn)行，降速比為i₀，此時原動機(jī)輸出軸的轉(zhuǎn)矩變?yōu)?/span>，隨著外界轉(zhuǎn)矩的繼續(xù)增加，原動機(jī)輸出軸的轉(zhuǎn)矩由W_F下向上增加，當(dāng)增加到W_F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(jī)始終工作在理想的工作狀態(tài)。

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(fā)動機(jī)理想配合的三級四檔位多變器的傳動比為：

i_Σ８＝１，i_Σ７＝i₀

；i_Σ６＝i₀^２

設(shè)外界轉(zhuǎn)矩M由小到大變化，則：

當(dāng)外界轉(zhuǎn)矩M＜M_L1=M_F1時，三級多變器的傳動比I_Σ8=1。

當(dāng)M_臨1＜M＜M_臨2時：第一級變矩器為低速運(yùn)轉(zhuǎn)，變速比為I₁，第二、三級變矩器為直接傳動，變速比皆為1，故I_Σ7= I₁。

當(dāng)M_臨2＜M＜M_臨3時：第二級變矩器為低速運(yùn)轉(zhuǎn)，第一級變矩器輸出端的轉(zhuǎn)矩為I2(M臨2),由于I2(M臨2)＜M，故第一級變矩器為直接傳動，故此時整個變矩器的傳動比I_Σ3= I₂。

當(dāng)I2(M臨2)＜M＜M_臨3時：第一、二級變矩器同為低速運(yùn)轉(zhuǎn)，第三級變矩器為直接傳動，故此時整個變矩器的傳動比I_Σ4= I₁I₂。

當(dāng)M_臨3＜M＜I₁M_臨3時：第三級變矩器為低速運(yùn)轉(zhuǎn)，第二級變矩器輸出端的轉(zhuǎn)矩為I3(M臨2),由于I3(M臨2)＜M_臨2，故第一、二級變矩器為直接傳動，故此時整個變矩器的傳動比I_Σ5= I₃。

I₁、I₂，第二、三級變矩器為直接傳動，變速比皆為1，故I_Σ7= I₁。

2，機(jī)械自動變速機(jī)構(gòu)的效率

上面構(gòu)造的機(jī)械式自動變速機(jī)構(gòu)的工作過程使我們相信機(jī)械式自動變速成為現(xiàn)實(shí)的可能性，但一個機(jī)構(gòu)能否廣為接受，其工作效率是必須考慮的重要因素。