一种基于开槽的液力变矩器空化抑制方法与流程

本发明涉及车辆传动系统领域，具体涉及一种基于开槽的液力变矩器空化抑制方法。

背景技术：

液力变矩器是由泵轮、涡轮、导轮组成的液力元件。安装在发动机和变速器之间，以液压油为工作介质，起传递转矩、变矩、变速及离合的作用。液力变矩器具有无级变速变矩、降低振动冲击的能力，被广泛应用于轿车、客车、工程机械等车辆传动系统中。随着车辆传动系统转速、功率密度进一步提升，液力变矩器内部压力越来越低，当其低于一定阈值时，即出现空化现象。空化现象将导致液力变矩器动力性、经济性和能容特性的恶化，同时空化气泡的产生和破灭的动态特性形成振动和噪音，影响车辆可靠性及驾驶舒适性，最后气泡在液力变矩器叶栅系统周边破灭时将侵蚀叶片材料，形成空蚀，导致液力变矩器损坏，严重影响到车辆行驶安全性及传动系统寿命。

传统液力变矩器设计方法没有考虑空化对其性能的影响，往往导致在高速、高载工况下出现空化现象，导致较严重的空化，产生的空化负面效应严重影响动力传动系统性能及可靠性。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种基于开槽的液力变矩器空化抑制方法，能够有效降低空化程度，解决液力变矩器因空化产生的振动、噪音及可靠性降低问题。

所述的基于开槽的液力变矩器空化抑制方法，具体为：在液力变矩器导轮的每个导轮叶片的头部加工通槽，所述通槽沿导轮叶片的宽度方向贯穿整个导轮叶片，所述通槽位于导轮叶片入口处的一端为槽入口，另一端为槽出口，通过所述通槽对流经所述导轮叶片的液流进行分流。

作为本发明的一种优选方式，所述通槽的槽高与导轮叶片在开槽位置处由导轮内环到导轮外环的高度相等。

作为本发明的一种优选方式，所述槽入口位于导轮叶片的叶片骨线起始点位置。

作为本发明的一种优选方式，所述通槽的槽宽在1mm～5mm间。

有益效果：

本发明通过在导轮叶片头部开槽的办法实现油液的引流，降低通过导轮叶片表面的流量，从而减少空化程度。槽出口处形成的射流阻碍回射流的形成，从而达到阻止空化气泡周期性脱落形成的振动及噪音，有利于改善液力变矩器空化特性。采用该方法处理后的液力变矩器，能够有效降低空化程度，改善了液力变矩器振动、噪音及液力性能。

附图说明

图1为开槽后的导轮三维结构示意图；

图2为单个导轮叶片开槽示意图；

图3为导轮叶片中间流面示意图；

图4为单个导轮叶片中间流面展开示意图(含槽)；

图5为同宽槽示意图；

图6为短槽和长槽的对比示意图；

图7为收敛槽示意图；

图8为发散槽示意图。

其中：1-导轮外环，2-导轮内环，3-导轮叶片，4-槽入口，5-槽出口，6-通槽，7-中间流面，8-叶片骨线

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明做进一步的详细说明。

实施例1：

本实施例提供一种基于开槽的液力变矩器空化抑制方法，利用在液力变矩器的导轮叶片上开槽的形式降低空化程度，可以改善液力变矩器空化噪音、振动并提高液力变矩器性能。

如图1所示，液力变矩器的导轮包括导轮外环1、导轮内环2和沿周向均匀分布在导轮外环1和导轮内环2之间的多个导轮叶片3。为抑制空化，在导轮的每个导轮叶片3的头部加工如图2和图3所示的通槽6，形成开槽导轮，如图5所示，该通槽6为同宽槽，即沿通槽6深度方向各位置处槽宽w相等，如图4所示，槽宽w在1mm～5mm间，本实施例中槽宽w优选2mm，槽高h与导轮叶片3由导轮内环2到导轮外环1的高度相等，槽深l为沿导轮叶片3的宽度方向贯穿整个导轮叶片3，通过该通槽6将导轮叶片3分为两部分。

如图2和图3所示，通槽6位于叶片入口处的一端为槽入口4，另一端为槽出口5，其中槽入口4位于导轮叶片3叶片骨线起始点，槽出口5位于叶片0.3弦线处，即槽出口位置处的弦长e＝0.3c，其中c为叶片弦长；加工通槽6后，液流由于槽的分流作用使流经叶片表面的流量降低，达到降低空化效应的目的，如图3所示，中间流面7中的部分液流从通槽6中分流。

槽出口5的位置，即通槽6的长度，应依据给定的液力变矩器的空化状态进行设计。当液力变矩器的空化状态严重，通槽6的长度较长(即长槽)；当液力变矩器空化状态不严重，通槽6的长度较短(即短槽)。将通槽6设置在导轮叶片3宽度尺寸较大的位置，由于通槽6的槽入口4位置固定不变，则可通过改变槽出口5的位置改变通槽6的长度，图6分别给出了短槽和长槽的对比示意图。

实施例2：

相对比于上述实施例1，本实施例中的通槽6为收敛槽，即沿通槽6深度方向槽宽逐渐减小，使得通槽6在槽出口5的槽宽小于槽入口4端的槽宽，如图7所示。但收敛槽容易在出口处形成较强烈的射流，在液力变矩器流量较小、导轮叶片数较少的时候应用。

实施例3：

相对比于上述实施例1，本实施例中的通槽6为发散槽，即沿通槽6深度方向槽宽逐渐增大，使得通槽6在槽出口5的槽宽大于槽入口4端的槽宽，如图8所示。发散槽能够增加引流流量，在液力变矩器导轮叶片数较多的时候应用。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开一种基于开槽的液力变矩器空化抑制方法，能够有效降低空化程度，解决液力变矩器因空化产生的振动、噪音及可靠性降低问题。该方法具体为：在液力变矩器的导轮叶片头部加工通槽，通过所述通槽对流经导轮叶片的液流进行分流，液力变矩器工作时，液流经由通槽由入口至叶片中部形成射流，具有导流及阻断回射流的作用，实现了液力变矩器内空化的被动抑制效果，从而减少空化振动、噪音及其负面效应。

技术研发人员：刘城;闫清东;项昌乐;魏巍
受保护的技术使用者：北京理工大学
技术研发日：2018.08.09
技术公布日：2019.01.11