变矩器特性解读
变矩器的透穿性
变矩器的透穿性| [<<][>>]变矩器的透穿性(transmittancy of torque converter):变)随涡轮、泵轮转速比变化的特性。
就基矩器的泵轮力矩系数(λB本质而言,透穿性是变矩器隔离发动机与工作机,使发动机的工况不受工作机影响的能力,换句话说,如果变矩器不具有透穿性,则工作机的工况变化不能透过变矩器影响发动机的工况,这对发动机是有利的。
定性描述变矩器透穿性的指标是透穿度,即工作机的工况变化能透过变矩器影响发动机工况的程度。
由无因次特性可知,对于两个循环圆几何相似但有效直径不等的变矩器(称为同一系列的变矩器),具有相同的无因次特性。
相同类型不同系列的变矩器其无因次特性是不同的,但其变矩比和效率随转速比的变化趋势是相同的,而泵轮力矩系数随转速比的变化趋势却是不同的,就是说,他们的透穿性是不一样的,见下图。
变矩器的透穿性一般有下述几种。
(c) (d)变矩器的透穿性为常数,不随转速比变化,这样的变矩非透穿泵轮力矩系数λB器与发动机共同工作时,发动机的力矩和转速不随变矩器的转速比而变化,因此,输出端(涡轮轴)的工况变化将不会透过变矩器影响发动机的工况,这样的特性称为非透穿,这类变矩器称为非透穿变矩器。
见图A。
正透穿泵轮力矩系数随转速比的增大而减小,这样的变矩器与发动机共同工作时,发动机的力矩和转速将随输出端(涡轮轴)工况的变化而变化,由于这样的特性对发动机有利,故称为正透穿,这类变矩器称为正透穿变矩器。
见图B。
负透穿泵轮力矩系数随转速比的增大而增大,由于这样的特性往往会使发动机过载,故称为负透穿,这类变矩器称为负透穿变矩器。
见图C。
内燃机车上离心涡轮变矩器一般具有复合透穿性,见图C。
内燃机车上的离心涡轮变矩器的透穿度T表示为:式中,λB,λB*为某一工况和计算工况下的泵轮力矩系数。
根据变矩器的透穿性和透穿度,可以比较和评价变矩器的性能,并依确定变矩器和柴油机的共同工作点。
变矩器特性
变矩器的透穿性变矩器的透穿性(transmittancy of torque converter)变矩器的泵轮力矩系数(λB)随涡轮、泵轮转速比变化的特性。
就基本质而言,透穿性是变矩器隔离发动机与工作机,使发动机的工况不受工作机影响的能力,换句话说,如果变矩器不具有透穿性,则工作机的工况变化不能透过变矩器影响发动机的工况,这对发动机是有利的。
定性描述变矩器透穿性的指标是透穿度,即工作机的工况变化能透过变矩器影响发动机工况的程度。
由无因次特性可知,对于两个循环圆几何相似但有效直径不等的变矩器(称为同一系列的变矩器),具有相同的无因次特性。
相同类型不同系列的变矩器其无因次特性是不同的,但其变矩比和效率随转速比的变化趋势是相同的,而泵轮力矩系数随转速比的变化趋势却是不同的,就是说,他们的透穿性是不一样的,见下图。
变矩器的透穿性一般有下述几种。
(c) (d)变矩器的透穿性非透穿泵轮力矩系数λB为常数,不随转速比变化,这样的变矩器与发动机共同工作时,发动机的力矩和转速不随变矩器的转速比而变化,因此,输出端(涡轮轴)的工况变化将不会透过变矩器影响发动机的工况,这样的特性称为非透穿,这类变矩器称为非透穿变矩器。
见图(a)。
正透穿泵轮矩系数随转速比的增大而减小,这样的变矩器与发动机共同工作时,发动机的力矩和转速将随输出端(涡轮轴)工况的变化而变化,由于这样的特性对发动机有利,故称为正透穿,这类变矩器称为正透穿变矩器。
见图(b)。
负透穿泵轮力矩系数随转速比的增大而增大,由于这样的特性往往会使发动机过载,故称为负透穿,这类变矩器称为负透穿变矩器。
见图(c)。
内燃机车上离心涡轮变矩器一般具有复合透穿性,见图(d )。
内燃机车上的离心涡轮变矩器的透穿度T 表示为:式中,λB ,λB *为某一工况和计算工况下的泵轮力矩系数。
根据变矩器的透穿性和透穿度,可以比较和评价变矩器的性能,并依确定变矩器和柴油机的共同工作点。
液力变矩器及其与发动机共同工作的性能液力传动是以液体为工作介质的涡轮式传动机械。
液力变矩器
2.液力变矩器的工作原理:
发动机带动泵轮旋转,油 液获得动能,在离心力作用下 ,高速的油液从泵轮叶片冲出 ,射向涡轮的叶片,使涡轮旋 转,液流从涡轮叶片下部流出 ,动能减少,流出的油液经导 轮改变流向后,重新进入泵轮 再次获得动能,如此不断循环 流动,完成能量传递,使从动 件获得转矩和速度。
六、变矩器锁止机构
转速差 液力损失 传动效率 低
1.锁止离合器的组成:
减振盘:它与涡轮连接在一起,减振盘上装有减振弹簧,在离合器 接合时,可防止产生扭转振动。 锁止离合器压盘:通过凸起卡在减振盘上,可在油压的作用下轴向 移动。 离合器壳:它与泵轮连接在一起,前盖上粘有一层摩擦材料,以增 加离合器接合时的摩擦力。
3. 离合器接合状态:
当变矩器内锁止离合器满足锁止条件时,来 自锁止信号阀的控制油压进入锁止继动阀, 使锁止继动阀芯上移,变矩器工作油液经锁 止继动阀由驱动轮毂与固定套 管环形空腔进 入变矩器,向压盘施压,而压盘左侧经变矩 器输出轴中心油道,通过锁止继动阀泄油; 在压力差作用下,压盘通过磨擦片压紧在主 动盘上,闭锁离合器 接合。动力经闭锁离合 器实现机械传动,传动效率较高。在离合器 接合状态,中间的导轮随同变矩器顺时针自 由旋转。
有许多扭曲的叶片,叶片内缘则装有让变速器油液平滑流过的 导环。变矩器壳体与曲轴后端的飞轮相连接。
(2).涡轮:涡轮上也装有许多叶片。但涡轮叶片的扭曲方向与泵
轮叶片的扭曲方向相反。涡轮中心有花键孔与变速器输入轴相连。泵轮叶片与 涡轮叶片相对安装,中间有3~4 mm的间隙。
(3).导轮:导轮位于泵轮与涡轮之间,通过单向离合
自动变速器的液力变矩器的作用及工作原理
自动变速器的液力变矩器的作用及工作原理液力变矩器是自动变速器的重要组成部分,它的作用是将发动机输出
的转速和转矩转化为适合车轮的运动状态,实现汽车的行驶。
液力变矩器
是一种基于液体流体的转矩变换机构,利用高速旋转的液体空气混合物来
传递发动机的动力。
液力变矩器主要由泵轮、涡轮及液力传动液体组成。
发动机的动力被
传递到泵轮上,泵轮将动力转化为流体动能,推动液体流入涡轮,涡轮受
到液体的冲击力使其旋转,并将液体的动能转化为机械能,推动车轮。
液
力变矩器的变矩特性可以实现汽车行驶时的启动、变速、车速调节等功能。
液力变矩器的工作原理是基于液体的运动学原理。
当液体流过两个叶
轮时,液体产生的动量和作用力使得叶轮具有旋转动量。
泵轮叶片的转动
驱动液体流经涡轮叶片的尖端,从而产生巨大的液体压力,涡轮受到液体
压力挤压变形,因而产生强烈的涡流和涡旋。
涡流作用于涡轮的叶片,使
得涡轮中的液体分别流动,产生对车轮的驱动力,实现了汽车的运动。
液力变矩器-1
M
Q
g
2 u r2
1 u r1
Q Q
2 n
且这二者是相关的见公式
M
H
H
将公式(1-5)、(1-3)、(1-4)、(1-10)′、(1-9)、(15-11)代入得:
H
BLeabharlann 1 Q 2 R B 2 n B 2 R B 2 n B ctg B 2 g F mB 2
m
1
。
hk h y
0
因为在设计时保证通流断面基本不变,所以 h 写成:
h hm h y
k
则上式可
1.摩擦损失 h 的计算
m
hm
与液流的相对速度有关,并与流量的平方成正比。
可用下式计算其大小:
h m h B m h T m h D m
im
1 ctg 2 i 1 1 ctg 2 i 2 2 2 F mi 1 F mi 2
且二者与 90°的差值越大则 M 也越大。公式(1-25)可写成:
D
M
D
AQ
2
。即为导轮的力矩特性方程。在此指出, M 可由
D
M
B
和 M 求得。
T
在无叶片区段,液体没有能量的增减(不计各种液力损失),也 无外力矩作用。 由上所述,即可划出液力变矩器中的力矩平衡图(图 1-2)。
• (二)环流的能量损失
H
B
A BQ
Q
2 n B
A
BQ
2
或M
B
A Q B Q
A
(1-19)
A 是已知常数
变矩器的结构和工作原理
2、锁止变矩器的工作原理 目前自动变速器的锁止离合器是由计算机控制的 液压控制系统。 计算机接收到车速传感器(大于60公里/小时)、 节气门位置传感器(节气门开度不大时)、制动释放开关 传感器(没有踩制动)、冷却水温度传感器(发动机水温 正常)、真空传感器(发动机在中小工况)。计算机接收 到上述信息,控制锁止离合器的电磁阀导通,电路图如图 所示。
当电磁阀导通时,电磁阀控制油液流向锁止离 合器的与涡轮之间,使外壳与锁止离合器啮合, 动力直接通过锁止离合器传给涡轮,如图a所示。。 当计算机没有接收到上述信号时,电磁阀没有被 导通油液流向锁止离合器的与外壳之间,使外壳 与锁止离合器分离,如图b所示。
• 1、指认变矩器下列各零件的名称,如图所示。 (1) (2)________________ (3) (4)________________ (5) (6)________________ (7) (8)________________
当发动机高速时,油液从泵轮的外圈流向涡轮的外圈, 从涡轮的内圈流出,由于转速较快,流出涡轮的油液是顺 向流向导轮,打在导轮叶片的反面,单向离合器分离,导 轮旋转,油液顺向流向泵轮内圈,如图所示。
四、带锁止离合器的变矩器 锁止离合器的作用是当汽车达到一定高速时,对扭矩 的要求就不那么重要了,在发动机和涡轮之间安装锁止离 合器,直接将发动机的动力传给涡轮,有利于提高燃油的 经济性。 • 1、带锁止离合器的变矩器的结构 由泵轮、涡轮、导轮和锁止离合器等组成。锁止离合器由 外壳、压力盘、摩擦片等零件组成,如图所示。
变矩器的结构和结构认知
一、变矩器的作用 变矩器是传动系中的重要零件(在发动机和变速器之 间)。它用螺栓固定在发动机的飞轮上,随着发动机的旋 转而转动。 变矩器的主要作用是: 1、将发动机的动力平稳的传递到变速器。 2、增加发动机的扭矩。 3、驱动变速器的油泵运行。 4、通过直接离合器将发动机和变速器直接连接起来。 5、在发动机转速较低的情况下,使汽车处于停止的状态。
装载机变矩器工作原理
装载机变矩器工作原理装载机是一种常见的工程机械设备,它在工程施工和物料搬运中起着非常重要的作用。
而装载机的变矩器作为其关键部件之一,对于装载机的工作性能和效率起着至关重要的作用。
接下来,我们将详细介绍装载机变矩器的工作原理。
首先,我们需要了解什么是变矩器。
变矩器是一种能够根据需要调整输出扭矩的传动装置,它可以通过改变输入和输出轴之间的扭矩比来实现输出扭矩的调节。
在装载机中,变矩器主要用于调节发动机输出的扭矩,以满足不同工况下的工作需求。
装载机变矩器的工作原理可以分为以下几个方面来介绍。
首先,当装载机需要进行加速或爬坡时,变矩器会增加输出扭矩,以满足车辆的动力需求。
而在行驶过程中,变矩器会根据车速和负载情况来自动调节输出扭矩,以保证车辆的平稳行驶和高效工作。
此外,变矩器还可以通过锁止作用来提高车辆的爬坡能力和牵引力,确保装载机在复杂地形和恶劣工况下的正常工作。
除此之外,装载机变矩器还具有一些智能化的功能,比如超载保护和自动换挡等。
当装载机受到超载时,变矩器会自动减小输出扭矩,以保护发动机和传动系统不受损坏。
而在行驶过程中,变矩器还可以根据工况自动进行换挡,以提高车辆的燃油经济性和工作效率。
总的来说,装载机变矩器通过调节发动机输出的扭矩,实现了车辆在不同工况下的灵活运行和高效工作。
它不仅提高了装载机的工作性能和可靠性,还为操作人员提供了更加舒适和便捷的工作环境。
因此,装载机变矩器的工作原理对于装载机的整体性能和工作效率有着非常重要的影响。
综上所述,装载机变矩器作为装载机的关键部件之一,其工作原理的了解对于提高装载机的工作性能和效率具有重要意义。
通过本文的介绍,相信大家对装载机变矩器的工作原理有了更加全面和深入的了解,这对于装载机的使用和维护都具有一定的参考价值。
希望本文能够对大家有所帮助,谢谢阅读!。
液力变矩器的简单介绍
调 节 导 轮 叶 片 角
调 节 泵 轮 叶 片 角
双 泵 轮
三、液力变矩器分类
1. 按涡轮相对泵轮的转动方向分类
T D B D B T
nD 0
MD
nT
MT
nT
MT
nD 0
MD
nB
MB
nB
MB
正转变矩器B-T-D
反转变矩器B-D-T
三、液力变矩器分类
h (%)
h
80
g lB 104
4.0
3.0
fT 0.55 ~ 0.65 fT 0.90 ~ 1.10
fT 1.20 ~ 1.50
(1)
流量不同
q
(2) (a)
3
(3)
h
h
3
1.0
0.8
1 2
0.6 0.4 0.2
2
2.0
效率不同 容能不同 空损不同
O
1
1.0
K
0.2
0.4 0.6 (b)
0.8
i
O
0.2
0 0.4 0.6 0.8 1.0 i
h %
80 60 40 20
B
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
i
三、液力变矩器分类
M
D T
B
T D
M T
ห้องสมุดไป่ตู้
h
h %
80 60
T
MB
40 20
0
0.2
0.4
0.6
i
泵轮叶片可调
M D i iM
MD
(a) (b)
变矩器特性
变矩器的透穿性变矩器的透穿性(transmittancy of torque converter)变矩器的泵轮力矩系数(λB)随涡轮、泵轮转速比变化的特性。
就基本质而言,透穿性是变矩器隔离发动机与工作机,使发动机的工况不受工作机影响的能力,换句话说,如果变矩器不具有透穿性,则工作机的工况变化不能透过变矩器影响发动机的工况,这对发动机是有利的。
定性描述变矩器透穿性的指标是透穿度,即工作机的工况变化能透过变矩器影响发动机工况的程度。
由无因次特性可知,对于两个循环圆几何相似但有效直径不等的变矩器(称为同一系列的变矩器),具有相同的无因次特性。
相同类型不同系列的变矩器其无因次特性是不同的,但其变矩比和效率随转速比的变化趋势是相同的,而泵轮力矩系数随转速比的变化趋势却是不同的,就是说,他们的透穿性是不一样的,见下图。
变矩器的透穿性一般有下述几种。
(c) (d)变矩器的透穿性非透穿泵轮力矩系数λB为常数,不随转速比变化,这样的变矩器与发动机共同工作时,发动机的力矩和转速不随变矩器的转速比而变化,因此,输出端(涡轮轴)的工况变化将不会透过变矩器影响发动机的工况,这样的特性称为非透穿,这类变矩器称为非透穿变矩器。
见图(a)。
正透穿泵轮矩系数随转速比的增大而减小,这样的变矩器与发动机共同工作时,发动机的力矩和转速将随输出端(涡轮轴)工况的变化而变化,由于这样的特性对发动机有利,故称为正透穿,这类变矩器称为正透穿变矩器。
见图(b)。
负透穿泵轮力矩系数随转速比的增大而增大,由于这样的特性往往会使发动机过载,故称为负透穿,这类变矩器称为负透穿变矩器。
见图(c)。
内燃机车上离心涡轮变矩器一般具有复合透穿性,见图(d )。
内燃机车上的离心涡轮变矩器的透穿度T 表示为:式中,λB ,λB *为某一工况和计算工况下的泵轮力矩系数。
根据变矩器的透穿性和透穿度,可以比较和评价变矩器的性能,并依确定变矩器和柴油机的共同工作点。
液力变矩器及其与发动机共同工作的性能液力传动是以液体为工作介质的涡轮式传动机械。
液力变矩器特性曲线
Байду номын сангаас
液力变矩器工作原理
液力变矩器工作原理
液力变矩器是一种利用液体传动力和转矩的装置。
它的工作原理主要有以下几个方面:
1. 回转运动:液力变矩器内部由两个相互嵌套的螺旋桨组成,一个称为泵轮,另一个称为涡轮。
泵轮和涡轮之间有一个密封的螺纹连接。
当发动机输出动力传递到泵轮时,泵轮会以高速旋转,将工作液体(通常是液体)分散到涡轮周围的密封螺纹空间中。
2. 工作液体传动力:当工作液体进入螺纹空间后,由于泵轮的旋转动力,工作液体会形成离心力,使其产生高速运动。
这种高速运动形成的动能会传递给涡轮上,使涡轮也以相对高速旋转。
3. 转矩传递:通过涡轮的高速旋转,液体会迫使涡轮与驱动轴相互连接,并将转动力传递给驱动轴。
这样一来,液力变矩器就可以实现将发动机的动力传递到车辆的驱动轴上。
4. 变矩效应:液力变矩器还具有自动变矩的特性。
在低速行驶或启动时,液力变矩器的工作液体会产生充分的转矩,使车辆具备足够的起步动力。
而在高速行驶时,液力变矩器的工作液体会流经特殊设计的螺纹空间,减小转矩传递的能力,从而减小发动机的负载。
总体来说,液力变矩器利用液体的运动和动能传递的原理,实
现了发动机动力的传递和转矩的变化,提高了车辆的行驶性能和平稳性。
装载机变矩器工作原理
装载机变矩器工作原理装载机是一种用于装载材料(如土壤、碎石、砂石等)的工程机械设备,常用于土方工程、公路建设、矿山开采等领域。
在装载机的工作过程中,变矩器是一个重要的部件,它可以帮助装载机实现更加灵活的转向和更高的工作效率。
本文将详细介绍装载机变矩器的工作原理。
装载机变矩器是一种通过液压传动来改变车辆转向力矩的装置。
它主要由液压泵、液压马达、液压控制阀和液压缸等组成。
在装载机转向时,液压泵会向液压马达供给高压液压油,液压马达会将液压能转化为机械能,从而带动车辆转向。
而液压控制阀则起到控制液压油流向的作用,从而实现对转向力矩的调节。
在装载机工作时,变矩器的工作原理可以简单概括为以下几个步骤:1. 液压泵供油:当装载机需要转向时,液压泵会向液压马达供给高压液压油。
液压泵通常由发动机驱动,通过机械传动将发动机的动力转化为液压能。
2. 液压马达转动:液压马达接收到液压油后,会将液压能转化为机械能,从而带动车辆转向。
液压马达的转动速度和力矩可以根据液压泵供给的液压油流量和压力来调节。
3. 液压控制阀调节:液压控制阀起到控制液压油流向的作用,它可以根据装载机的转向情况,调节液压油的流量和压力,从而实现对转向力矩的精确调节。
液压控制阀通常由装载机的操纵杆或者电子控制系统来控制。
4. 液压缸转向:液压缸是变矩器中的关键部件,它通过接收液压控制阀调节的液压油,实现对车辆转向的精确控制。
液压缸的活塞杆与转向机构相连,当液压缸接收到液压油后,活塞杆会伸出或者缩回,从而带动车辆转向。
通过以上步骤,装载机变矩器可以实现对车辆转向力矩的精确控制,从而帮助装载机实现更加灵活的转向和更高的工作效率。
在实际工作中,变矩器还可以通过与转向机构、转向传动系统等部件的配合,实现对车辆转向的协调控制,从而进一步提高装载机的工作性能和操作便利性。
总之,装载机变矩器是一种通过液压传动来改变车辆转向力矩的装置,它通过液压泵、液压马达、液压控制阀和液压缸等部件的配合,实现对车辆转向力矩的精确控制。
液力-第4章 液力变矩器
FTY lT rT cot T dlT
28
J BY 、J TY ——泵轮和涡轮中工作液体的惯性力矩,分别为
2 J BY lB FB rB dlB
J TY lT FT rT2 dlT
上式中 lB和 lT 的为循环圆轴面内泵轮和涡轮中间流线的长度;
(4-8)
21
4.2.5
变矩器的动态特性
上述的液力变矩器的各种特性曲线都是在假定 液力变矩器处于稳定工况的基础上获得的,—般称 之为静态特性。当液力变矩器在非稳定状态下(如 车辆加速、制动、振动、冲击)工作时,其性能将 与静态特性有显著的差别。在非稳定工况下获得的 特性称为动态特性。图4-9是液力变矩器在不同工 况下的动态特性。
B
MB B (i ) 2 5 nB D
M T K MB
因此,液力变矩器的原始特性能够确切地表达一系列不 同转速、不同尺寸而几何相似的液力变矩器的基本性能。在 液力变矩器的原始特性上,可列出以下表征液力变矩器工作 14 性能的特性参数:
K 0 ——零速工况 i 0 时的变矩系数;
(4)反传工况。
19
a)
b)
c) (1)采用闭锁式的液力变 矩器,见图4-8a。 (2)采用在内环中带有辅 助径向叶片的液力变矩器, 见图4-8b。 (3)安装液力减速器作辅 助制动装置,见图4-8c。
20
图4-8
改善液力变矩器制动及启动发动 机的几种方案
M——单向离合器 Y.P——辅助叶片 Y.T——液力减速器 1-定轮 2-动轮
M B M B (nT ) , M T M T (nT ) 和 (nT ) 。 nT之间的函数关系,
变矩器参数
变矩器参数
接触线坡度的计算公式为:坡度=(H1-H2)/L*100%,其中H1和H2分别为两个测量点的接触线高度,L为这两个测量点之间的水平距离。
这个公式用于计算接触网接触线的坡度,即电车从低点到高点所升高的高度与沿相同方向行驶的距离之比。
接触线坡度的大小对电车的动力性能、元器件的寿命以及电气化系统的运行质量都有直接的影响。
因此,在铁路电气化设施的设计、安装和维护过程中,对接触线坡度的精确计算和控制是非常重要的。
至于变矩器的参数,很抱歉无法提供您需要的答案。
变矩器是一种用于传递和增大扭矩的液力传动装置,广泛应用于各种车辆和机械中。
其参数可能包括但不限于:传动比、扭矩比、效率、流量、压力等。
具体的参数取决于变矩器的设计、制造和应用场景。
如果您需要了解变矩器的具体参数,建议查阅相关的技术文档或咨询专业的技术人员。
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变矩器的透穿性变矩器的透穿性(transmittancy of torque converter)变矩器的泵轮力矩系数(λB)随涡轮、泵轮转速比变化的特性。
就基本质而言,透穿性是变矩器隔离发动机与工作机,使发动机的工况不受工作机影响的能力,换句话说,如果变矩器不具有透穿性,则工作机的工况变化不能透过变矩器影响发动机的工况,这对发动机是有利的。
定性描述变矩器透穿性的指标是透穿度,即工作机的工况变化能透过变矩器影响发动机工况的程度。
由无因次特性可知,对于两个循环圆几何相似但有效直径不等的变矩器(称为同一系列的变矩器),具有相同的无因次特性。
相同类型不同系列的变矩器其无因次特性是不同的,但其变矩比和效率随转速比的变化趋势是相同的,而泵轮力矩系数随转速比的变化趋势却是不同的,就是说,他们的透穿性是不一样的,见下图。
变矩器的透穿性一般有下述几种。
(c) (d)变矩器的透穿性非透穿泵轮力矩系数λB为常数,不随转速比变化,这样的变矩器与发动机共同工作时,发动机的力矩和转速不随变矩器的转速比而变化,因此,输出端(涡轮轴)的工况变化将不会透过变矩器影响发动机的工况,这样的特性称为非透穿,这类变矩器称为非透穿变矩器。
见图(a)。
正透穿泵轮矩系数随转速比的增大而减小,这样的变矩器与发动机共同工作时,发动机的力矩和转速将随输出端(涡轮轴)工况的变化而变化,由于这样的特性对发动机有利,故称为正透穿,这类变矩器称为正透穿变矩器。
见图(b)。
负透穿泵轮力矩系数随转速比的增大而增大,由于这样的特性往往会使发动机过载,故称为负透穿,这类变矩器称为负透穿变矩器。
见图(c)。
内燃机车上离心涡轮变矩器一般具有复合透穿性,见图(d )。
内燃机车上的离心涡轮变矩器的透穿度T 表示为:式中,λB ,λB *为某一工况和计算工况下的泵轮力矩系数。
根据变矩器的透穿性和透穿度,可以比较和评价变矩器的性能,并依确定变矩器和柴油机的共同工作点。
液力变矩器及其与发动机共同工作的性能液力传动是以液体为工作介质的涡轮式传动机械。
它的基本工作原理是通过和输入轴相连接的泵轮,把输入的机械能转变为工作液体的动能,使工作液体动量矩增加。
和输出轴相连接的涡轮,把工作液体的动能转变为机械能输出,并使工作液体的动量矩减小。
液力传动的主要特点是:1自动适应性、2防振隔振作用、3良好的起动性、4限矩保护性、5变矩器效率。
第一节 液力变矩器的特性液力变矩器的特性是表示变矩器各输出和输入参数之间函数关系的曲线。
这些函数之间的相互关系,虽可用理论分析和计算来获得,但由于大量引入假设,使计算结果与实际情况有一定的差距。
因此,变矩器实际的特性曲线是通过台架试验来取得的。
液力变矩器的特性曲线主要有以下三种:输出特性、无因次特性和输入特性。
一、液力变矩器的输出特性液力变矩器的输出特性是表示输出参数之间关系的曲线。
通常是使泵轮轴的转速保持不变,在此工况下求取以涡轮轴转速2n 为自变量的各输出特性曲线(参看图4-1)。
图4-1具有不同透穿性的液力变矩器的输出特性)(),(),(2211222n n M M n M M ηη===泵轮扭矩1M 随涡轮轴转速的增大而减少,称为正透性(见图4-1a)。
当涡轮呈轴向布置时图(4-1b)1M ≈常数。
对于图(4-1c)所示的离心式变矩器,涡轮与泵轮布置在同一侧,且涡轮在泵轮的前方,此时液流在涡轮中产生的附加离心力将增大液体的流量。
因此,泵轮转矩1M 将随涡轮轴转速的增大而增大,这种性能称为负透性。
变矩器的效率η为涡轮轴上的输出功率与泵轮轴上的输入功率1P 之比,即:i K n M n M P P ===112212η (4-1)K —变矩系数,亦即动力学传动比12M M K =;i —传动比,亦即运动学传动比12/n n i =。
变矩器的效率可以由式(4-1)计算而得。
显然,当2n =0时η=0;当2n 增大时,η随之增大。
当涡轮轴转速增至一定值时,η可达到最大值;然后当2n 继续增大时,由于2M 的急剧下降而使η值随2n 之增大而减小。
变矩器的效率曲线见图4-1。
二、液力变矩器的无因次特性无因次特性,是表示在循环圆内液体具有完全相似稳定流动现象的若干变矩器之间共同特性的函数曲线。
所谓完全相似流动现象指两个变矩器中液体稳定流动的几何相似、运动相似和动力相似(雷诺数eR 相等)。
根据相似理论,可以建立以变矩器传动比i 为自变量,泵轮扭矩系数1λ、变矩系数K 和变矩器效率η随i而变化的关系,即:)(11i λλ=)(i K K =)(i ηη=以上三式就是变矩器的无因次特性,它代表了一组相似的变矩器群在任何转速下的输出特性。
实际的变矩器无因次特性和它的输出特性一样,通常是用台架试验测得的。
在变矩器的无因次特性上,可以列出以下一些表征一组相似变矩器工作性能的特性参数(见图4-2)。
图4-2液力变矩器的无因次特性1变矩器的起动变矩系数K —传动比i=0时的变矩系数;2变矩器泵轮的起动扭矩系数10λ—传动比i=0时的泵轮扭矩系数;3变矩器的工作效率P η—机器正常工作时所允许的最低效率,对工程车辆来说,一般取P η =0.754变矩器的工作变矩系数P K —与P η相对应的变矩系数;5变矩器的工作传动比P i —与P η相对应的传动比;6变矩器的最大效率m ax η;7变矩器的最大效率变矩系数maxηK —与m ax η相对应的变矩系数;8变矩器的最大效率传动比m axηi —当K=1时的传动比;9变矩器的偶合器工况传动比M i —当K=1时的传动比;10变矩器在偶合器工况下的泵轮扭矩系数M 1λ—当K=1时的泵轮扭矩系数;11变矩器透穿性系数Π—泵轮起动扭矩系数10λ或最大扭矩系数max 1λ与偶合器工况扭矩系数M1λ之比,即:M110λλ=∏或M 1m ax 1λλ=∏三、液力变矩器输入特性液力变矩器的输入特性是以泵轮扭矩系数1λ作为参数而绘制的泵轮轴扭矩1M 与转速1n 间函数关系的曲线。
随着透穿性系数的下降,输入特性上的抛物线将相互靠近。
对于绝对不透的变矩器,由于1λ =常数,输入特性上只有一条抛物线[见图4-3b)]。
100 80 60 40200206040801000.91.00.80.60.40.2i =01008040602020 40 60 80100图4-3液力变矩器输入特性 a)可透性变矩器;b)不透性变矩器第二节 液力变矩器与发动机共同工作的输入输出特性一、液力变矩器与发动机共同工作的输入特性在上节中讨论了液力变矩器本身的输入和输出特性。
当液力变矩器和发动机共同工作时,在变矩器和发动机的特性之间存在一定的相互制约关系。
这种关系可以用变矩器和发动机共同工作的输入特性来表示。
显然,液力变矩器与发动机共同工作的性能与传动联接方式有关。
此种联接方式,从原则上可分为两种型式:串联联接和并联联接。
当发动机与变矩器作串联接时,发动机传递给驱动轮的功率全部通过液力变矩器,因而也称串联功率流式。
从传动系的型式来看,则属于液力-机械的串联复合传动。
当发动机和并联传动机构联接时,即发动机传给驱动轮的功率分别由几条并联的功率流传递。
其中经过液力变矩器的仅为一部分功率,所以也称并联功率流式。
按传动系型式来分类,则称为液力-机械的并联复合传动。
下文分别讨论这两种型式的变矩器与发动机共同工作的输入特性。
(一)串联功率流式在串联功率流的型式中,又可分为以下3种情况来讨论。
1发动机与变矩器直接相连,且发动机全部功率通过液力变矩器[见图4-4a)]231421图4-4发动机与变矩器的串联连接a)-直接连接;b)-减速(增速)连接;c)-部分功率直接连接;d)-部分 功率减速(增速)连接1-发动机;2-变矩器;3-分动箱;4-减速(增速)装置在这种情况下,转换至变矩器泵轮轴上发动机调速特性即为发动机本身的调速特性。
很显然,发动机与变矩器共同工作的必要条件是:1M M e =,1n n e =式中:e M ,en —发动机的有效扭矩与转速;1M , 1n —变矩器泵轮轴上的输入扭矩与转速。
如果在变矩器输入特性上同时绘出发动机的调速特性[图4-5a)],那末满足上述条件的发动机与变矩器共同工作的全部可能工况就可清楚地表现出来。
实际上这些工况是由发动机调速特性和变矩器输入特性共同包含的区域来确定的,即[图4-5a)中A 1C 1C 2A 7所包围的区域。
由此可见,如将变矩器的输入特性与转换至泵轮轴上的发动机调速特性用同一比例尺绘制在同一坐标图上,则可以充分阐明两者共同工作的相互关系。
此种曲线图即称为液力变矩器与发动机共同工作的输入特性。
1.0.90.840 60 801000 200 2040 6080100图4-5液力变矩器与发动机共同工作的输入特性a)发动机调速外特性;b)发动机通用特性当发动机的调速手柄置于最大供油位置时,变矩器与发动机可能的共同工作的区域是发动机调速特性的扭矩曲线上自A1至A7这一区段(亦即变矩器输入特性的抛物线束与发动机扭矩曲线的交点A 1、A 2、A 3…A 7)所代表的工况。
图4-5a)给出了发动机的外特性,所以为变矩器与发动机在上述工况下共同工作的动力性和经济性,提供了一个全面的概念。
但是图4-5a)只能表明共同工作的工况范围,其不足之处是缺少发动机在部分供油状态下与变矩器共同工作时,发动机经济性的概念。
由于上述原因,所以在共同工作的输入特性上也常常用发动机的通用特性代表替调速特性。
图4-5b)上可以清楚地表示出在变矩器与发动机共同工作的全部工况下,发动机的燃料经济性,并阐明发动机最经济的燃料消耗区是否被充分利用。
最后必须强调指出,在绘制变矩器与发动机共同工作的输入特性时,发动机的调速特性应按国家标准的规定,试验时应带有发动机正常工作所必须的全部附件(包括冷却风扇、水泵、发电机、空气滤清器、消音器等),通过台架试验进行测定。
2.发动机直接与变矩器相连,但在变矩器之前,发动机分出一部分功率来驱动机器的辅助装置和功率输出轴图[4-4c ]。
从原则上来说应尽可能避免在液力变矩器前接入任何消耗发动机功率的装置。
但在大多数工程车辆上仍有许多辅助装置必须由发动机直接驱动,这些装置包括操纵系和制动系用的油泵、气泵、冷却润滑系统用的油泵等等。
此外在某些场合下,例如对于装载机,驱动工作装置用的功率输出轴也往往需要直接由发动机来驱动。
在这种情况下,将发动机的调速特性转换至泵轮轴上时,必须从发动机的扭矩和功率中扣除辅助装置和功率输出轴的消耗。
调速特性的换算应遵守下列条件:e e n n =',ec e M M =',ece P P ''=eec ee P P G G =',ee g g =' (4-5)ecM —发动机的自由扭矩,即扣除辅助装置和功率输出轴的消耗后余下的发动机扭矩。