液力耦合器安装在汽车发动机和机械传动装置之间。它们由双箱结构的泵轮和涡轮组成，利用液体在主、从部件之间循环流动过程中的动能变化来传递动力。当液压ATF在液力偶合器中循环时，由于其他外力的作用，发动机作用在泵轮上的扭矩等于涡轮传递给从动轴的扭矩。

在介绍液力偶合器之前，首先要了解液力偶合器的结构和工作原理。这是学习液力变矩器工作原理的基础。液力偶合器是一种液压传动装置，也叫液力偶合器。不考虑机械损失时，输出转矩和输入转矩相等。它的主要作用有两个方面，一是防止发动机过载，二是调节工作机构的速度。

一、液力偶合器的结构

液力偶合器安装在汽车发动机和机械传动装置之间，由两个箱形泵轮3和涡轮4组成，都称为工作轮。泵轮与壳体2成一体，多个平叶片通过传动板与发动机曲轴1的法兰1径向布置。泵轮和涡轮之间相隔一定的间隙，约为3~4mm，整体化后其轴向截面一般为圆形。

图3-3液力偶合器结构图

1-发动机曲轴2-联轴器外壳3-泵轮4-涡轮5-输出轴

2.液力偶合器的工作原理

液力偶合器以工作流体(ATF)为传动介质，利用流体在主从机之间循环过程中的动能变化来传递动力。

当发动机旋转泵轮3时，ATF由泵轮驱动而一起旋转，并围绕输入轴和输出轴的轴线循环运动。圆周运动产生离心力，ATF从泵轮中心向叶片侧甩出；在机翼形成的空间内，ATF从机翼内缘流向机翼外缘，所以机翼外缘压力高，内缘压力低，压差取决于工作轮的半径和速度。因此，曲轴输入的机械能转化为ATF的动能和压力能。在ATF没有进入涡轮4的期间，涡轮叶片外缘的液压低于泵轮外缘的液压。由于这种压差，ATF从泵轮流入涡轮。同时ATF与涡轮叶片碰撞，使涡轮与泵轮同向旋转，液力偶合器输出轴旋转。这样，ATF的动能和压力能就转化为输出轴的机械能。当ATF转动涡轮时，前进的涡轮叶片反复从外缘流向内缘，再回到泵轮的内缘，这样不断循环传递动力。

从上述液力偶合器的动作过程可以看出，液力偶合器内部的ATF同时有两种旋转运动。一种是与工作车一起进行工作车绕轴线的圆周运动(牵引运动)；第二，如图3-4所示，经过泵，轮到涡轮，然后从涡轮回到泵轮，循环往复。由于ATF沿工作室循环圈的循环运动(相对运动)，ATF的绝对运动是两种旋转运动的合成，运动方向向涡轮倾斜冲击涡轮叶片。这样，液力偶合器中ATF的流线就是一个来回连接的环形螺旋线。这也是为什么能量转换是通过联轴器内部空间的ATF螺旋运动来完成的。因此，液力偶合器实现动力传递的必要条件是泵轮与涡轮之间有ATF的循环流动。由于两个工作轮的转速不同，导致两轮叶片外缘产生液压差，从而产生循环流动。传输差和压力差th越大

其中——传输效率；——泵叶轮输入功率；——涡轮输出——泵轮输入扭矩；——涡轮输出扭矩。

图3-5液力偶合器特性曲线

因为联轴器作用在泵轮和涡轮上的扭矩是相同的，也就是说。

液力偶合器的效率是评价其经济性能的一个指标，也就是说液力偶合器的传动效率等于其速比。涡轮与泵轮的速度差越大，速比越小，传动效率越低。反之，速比越大，传动效率越高。发动机在运转，档位和车都没有启动时，泵轮转动，涡轮转速为零，偶合器效率为零。汽车刚起步时，涡轮转速逐渐升高，涡轮转速与泵轮转速之比增大，联轴器的传动效率也有所提高。理论上，当涡轮转速等于泵轮转速时，效率为100%。实际上，当涡轮转速与泵叶轮转速相等时，涡轮和泵叶轮叶片外缘的液压相等，耦合器内的循环流动停止，泵叶轮与涡轮之间没有能量传递，传递效率为0。一般来说，汽车耦合器的最高效率达到百分之九十七左右，其效率曲线如图3-5所示。

4.液力偶合器应用不足

液力偶合器采用自动变速箱油ATF作为传动介质，泵轮与涡轮允许有转速差，使液力偶合器能保证自动启动和加速稳定性；传动系统扭转振动和扭转振动可以被缓冲和衰减。

)惯性矩对应平移质量，转角对应平移位移，扭矩对应平移载荷，转速对应平移速度，扭转刚度对应平移过程中的拉伸刚度。扭转振动实际上是以转角的大小作为振动位移的振动方程。当结构阻力的合成中心与外部载荷的合成中心不一致时，通常会发生扭转振动。防止变速箱系统过载，延长发动机和变速箱系统部件的寿命。但由于联轴器不能改变传递的扭矩，相应的传动机构需要增加换挡。此外，由于液力偶合器不能将发动机与传动系统完全分离，因此需要在液力偶合器与变速器之间安装换挡离合器，以解决换挡问题。这将增加传动系统的总重量并增加纵向尺寸。

20世纪60年代，英国生产的劳斯莱斯汽车、美国生产的奥兹莫莱汽车和苏联生产的体操车所用的自动变速器都装有液力偶合器。但由于这个缺点，近年来汽车上几乎不使用液力偶合器，而是使用液力偶合器。