什么是液力传动 液力传动在汽车上的应用

液力传动的定义
现有的传动装置按传递能量的方式分为机械传动、电力传动和液体传动三种形式。在任何一个传动装置中，其中有一个环节用液体来传递功率，则称此传动装置为液体传动装置。此传动装置中以液体传递能量的环节称为液体传动元件。

在液体传动元件传递能量时，存在将机械能转变为液体能，再有液体能转变为机械能的这样一个能量转变过程。在流体力学基本知识可知：流体的能量一般表现为三种形式，即动能、压能和势能。在液体传动元件中，流体的相对高度位置变化很小，故势能的变化可以忽略不计。因此，在液体传动元件中，运动液体的能量主要表现为动能和压能两种形式。

凡是主要依靠工作液体的压能的变化来传递或变换能量的液体传动元件，称为液压传动元件液压传动元件（是指液压传动中用来控制液体压力、流量和方向的元件。其中控制压力的称为压力控制阀，控制流量的称为流量控制阀，控制通断和流向的称为方向控制阀。），如各种液压泵液压泵（液压泵是液压系统的动力元件，其作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能，指液压系统中的油泵，它向整个液压系统提供动力。液压泵的结构形式一般有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵。影响液压泵的使用寿命因素很多，除了泵自身设计、制造因素外和一些与泵使用相关元（如联轴器、滤油器等）的选用、试车运行过程中的操作等也有关。

液压泵的工作原理是运动带来泵腔容积的变化，从而压缩流体使流体具有压力能。必须具备的条件就是泵腔有密封容积变化。如图液压泵、液压泵的图示符号）和液压马达液压马达
（hydraulic motor 液压马达习惯上是指输出旋转运动的，将液压泵提供的液压能转变为机械能的能量转换装置。
液压马达按其结梅类型来分可以分为齿轮式、叶片式、柱塞式和其它型式。按液压马达的额定转速分为高速和低速两大类。额定转速高于500r／min的属于高速液压马达，额定转速低于500r／min的属于低速液压马达。高速液压马达的基本型式有齿轮式、螺杆式、叶片式 和轴向柱塞式等。）。凡是主要依靠工作液体的动量矩的变化来传递力矩的液体传动元件，称为液力传动元件，如液力耦合器和液力变矩器。
液力传动单指动液传动动液传动
（液力传动也叫动液传动，它靠液体介质在主动元件和从动元件之间循环流动过程中动能的变化来传递动力。动液传动装置有液力偶合器和液力变矩器两种。液力偶合器能传递转矩，但不能改变转矩大小。液力变矩器除了具有液力偶合器的全部功能以外，还能实现自动变速。一般液力变矩器还不能满足各种汽车行驶工况的要求，往往需要串联一个有级式机械变速器，以扩大变矩范围，这样的传动称为液力机械传动），即以液体为传动介质，利用液体在主动元件和从动元件之间循环流动过程中动能的变化来传递动力。动液传动装置有液力耦合器和液力变矩器两种。液力耦合器只能传递转矩，而不能改变转矩的大小，液力变矩器具有无级连续变速和改变转矩的能力，对外负载有良好的自动调节和适应性。

液力传动的发展

液力传动的出现和其它技术一样，也是由于为了满足人类生产活动的需要而产生的。它最早用于船舶工业，作为船舶动力装置与螺旋桨之间的传动装置。当时船舶动力装置出现了大功率转速的汽轮机，而螺旋桨受“气蚀”的限制，转速不能太高，因此在动力装置和螺旋桨之间需要大功率的减速装置。当时，齿轮技术还处于较低水平，难以提供传递大功率且在高转速下运转的齿轮，为解决上述矛盾，德国工程师海尔曼•费丁格尔博士在1902年开始研究把液力传动装置作为船舶的传动装置，如图3-1所示。

在船舶使用过程中发现液力变矩器的特性特别适用于陆地行驶的车辆。在二十世纪三十年代开始应用于车辆上，二次大战后，随着军事工业的发展，它发展得更快，在军用轮式和履带式车辆上得到广泛应用。
然而，液力变矩器存在着效率不高，变矩范围有限的问题。因此，使用单个液力变矩器并没有很大的实用意义，而需串联一个定轴式或者旋转轴式机械变速器，以扩大变速和变矩范围。自动变速器通常组合运用液力传动和机械传动构成液力机械式传动系统，如图3-2所示。

液力传动的车辆上的应用
在车辆传动装置应用了液力传动后，与一般机械式传动装置相比较具有以下优点：
（1）使车辆具有良好自适应能力
发动机后安装液力变矩器，变矩器输出轴上的转矩可比发动机的转矩增大几倍，而转速可降到零。当外界路面阻力发生变化时，液力变矩器能使车辆的牵引力自动相应的变化，满足阻力变化的要求。
（2）提高车辆的通过性能
由于可以使车辆或履带行驶装置以任意小的速度行驶，并且有稳定的牵引力，从而使行驶装置与地面的附着能力提高，使车辆在软路面、泥地、沙地、雪地等路面上的通过性能提高。
（3）提高车辆的使用寿命
由于液力传动依靠液体传递能量，故能吸收发动机和外负荷的振动和冲击，同时传动元件之间无机械磨损，因而提高了车辆的使用寿命。
（4）提高车辆的舒适性

液力变矩器具有无级连续变速和改变转矩的能力，对外负载有良好的自动调节和适应性。它使车辆起步平稳，加速迅速、均匀，提高了乘坐舒适性。

在车辆传动装置应用了液力传动后，与一般机械式传动装置相比较其缺点：

（1）效率较低
液力传动元件的效率是变化的，由零到最高效率。相对齿轮传动效率较低，经济性较差。
（2）结构复杂
液力传动元件结构较复杂，体积重量较大，零件加工难度大，生产成本较高，修理也较麻烦。
我们对待这些优缺点，必须具备辩证的态度，液力传动的优点是突出的，目前，液力自动变速器在汽车上的装备率，美国达95%左右，日本在大、中型汽车上的装备率达80%以上。液力传动在城市客车上的装备率，美国是100%，西欧国家为95%。在工程机械、军用车辆上的应用也相当普遍。