[变扭器失速值和K因子] K因子

　　随着自动挡汽车的普及，变扭器(也叫液力变矩器)的问题在维修行业中也逐渐成了“常见病”。变扭器是一个焊含的整体，除非把它在车床上剖开，否则普通维修人员根本无法看到其内部状态。于是在旧件市场上不少人只认外表形状，只要变扭器大小形状是一样的，就直接装车使用。其结果是有时可直接使用，而有时则发现装车后动力不足，总感觉有什么不对劲但又不知道是怎么回事。实际上，变扭器有个失速值的概念，同一车型装配同一种变速器，但同时还装有不同排量的发动机，不同的发动机动力曲线就需要不同失速值的变扭器与之相配，这样发动机的动力才能最好地通过变扭器传递到变速器上。因此，即便是装在同一种变速器上的变扭器，根据配合发动机的排量不同，其内部也会略有差别，虽然表面上看起来是一模一样的，其实却不是完全可以互换的。为了更好地理解这个问题，我们就来介绍一下变扭器的失速值(stallspeed)这一概念。
　　
　　一、变速器失速值概述
　　
　　所谓变扭器的失速值，就是指涡轮在转动前泵轮所能达到的最大转速。涡轮速度就是变速器的输入轴转速，而泵轮转速就是发动机转速。假如在重载荷下，随着发动机转速的提高，车辆由于涡轮受阻而一直未动，在涡轮失速状态下，发动机转速达到一定峰值后将不再提高，这时的发动机转速就是失速速度，该转速表示发动机在什么转速时将动力最大程度传递给变速器。
　　为了使车辆得到最好的动力，就需要根据发动机的动力曲线来决定失速值应该选择在哪一段才最有效，这就需要挑选适当的变扭器来与之匹配。失速值一般选择在小于最大扭矩转速500-700r／min处，图1所示为某发动机的扭矩曲线，该发动机的最大扭矩转速为4800r／min，则变扭器的失速值就应在4100～4300r／min左右为最佳位置。
　　通常变扭器是按照其失速值的高低来分类的，比如拖车、重载卡车，发动机需要在相对低速时就传递出最大动力，因此需要的变扭器就是低失速值的。而在拉力赛车中，发动机的动力在高转速时才能体现出来，则使用的变扭器都是高失速值的高性能变扭器。由图1可见，如果用高失速值的变扭器用在只需低失速值的车辆中，发动机的实际最大动力还未发挥(曲线的前半段)，动力会明显感觉不足，而且对于高失速的变扭器来说是种浪费。反之，如果用低失速的变扭器用在高失速的动力系统中，所传递的发动机动力严重降低(曲线的后半段)，而且会由于转速增高而使变扭器过热而烧毁变扭器。普通车辆使用的变扭器失速值一般都在3000r／min以下，在这个范围内，选用高失速值的变扭器会产生较好的加速动力。但是超过3000r／min以上的高失速变扭器不适用于普通车辆，而是需要在高性能跑车上与高转速发动机一起使用。
　　
　　
　　二、失速值与K因子关系
　　
　　失速值的具体大小主要是由发动机的扭矩大小和变扭器两方面来决定的，当然还有其它一些因素比如车辆的载重等。失速值计算公式如下式所示。
　　失速值=K因子×根号下发动机扭矩
　　该式大致反映了变扭器和发动机对失速的影响。如果发动机的最大扭矩和所需的失速值都是已知的，那就可以根据该式来挑选合适的变扭器。式中的K因子是完全由变扭器的特性决定的，所谓合适的变扭器就是指具有合适K因子大小的变扭器。由该式可以看到，变扭器的K因子大小不同，即便是与同一发动机配合。也会产生不同的失速值，从而影响车辆的动力表现。
　　K因子由变扭器内的很多特性决定，比如导轮和泵轮叶片的角度、变扭器的内部间隙(涡轮与泵轮叶片间的间隙)、涡轮大小等。影响K因子大小最显著的就是导轮的叶片角度，其角度从负值到正值，可以使K因子从大变到小，角度越负(反向)，失速值越大，反之角度越正(正向)，失速值也越小。比如，通用公司的245mm变扭器被广泛用在各种通用系列的变速器上，比如4T40E、4T45E、4T60E、4T65E、4L60E、4L30E、5L40E等，它们外观都一样，但内部K因子不同。根据导轮型号不同，其内部的导轮叶片数目和角度也各不相同，通过选择合适型号的导轮和泵轮的组合，就可以调整出从1500～7000r／min的各种失速值的变扭器，从而可以和不同的发动机相匹配。GM 245mm变扭器的导轮型号如表1所示。
　　此外，从泵轮叶片的角度也可以看出变扭器的失速值。这可以从变扭器的泵轮外壳上的花纹看出来，这些斜向的凸起花纹就是泵轮内侧叶片的排列角度，如图2所示。
　　一般来说，失速值越高的变扭器尺寸越小，高失速值的变扭器由于其转速高，所以内部的压力和温度比普通变扭器都要高，因此这种高性能变扭器内的很多零件都要经改良，比如前盖需要使用加强型的机加工钢盖，而不能用普通的冷冲压制成的前盖以防止变形和开裂。高性能的变扭器的内部间隙(涡轮与泵轮之间的间隙)也需要调的尽量小，以提高变扭器的效率。增大内部间隙会提高失速值，但同时会降低变扭器效率，使变扭器温度大幅提高，影响变扭器的寿命。
　　对于普通的变速器维修者，理解变扭器的K因子和它对车辆失速值的影响可以有助于避免因随意更换变扭器而引起的麻烦，同时也有助于形成正确的变速器维修工艺流程：对于每一个待维修的变速器，标准的维修工艺都要求剖开检查每一个变扭器，在检查了其内部的泵轮和导轮叶片角度后，维修人员就可以知道哪些变扭器可以互换而哪些不可以，此外。还可以检查和更换变扭器内部的易损件比如油封、轴承、止推垫片以及锁止摩擦片等，以保证变扭器的正常运行。