液力变矩器评价指标及与发动机共同工作特性

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液力变矩器及其与发动机共同工作的性能PPT精品课件

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多模光纤和单模光纤
根据使用的光源和传输模式,光纤可分为多模光纤和单模光纤。
多模光纤采用发光二极管产生可见光作为光源,定向性较差。当光纤 芯线的直径比光波波长大很多时,由于光束进入芯线中的角度不同传 播路径也不同,这时光束是以多种模式在芯线内不断反射而向前传播。 多模光纤的传输距离一般在2km以内。
信号是数据在传输过程中的电信号的表示形式,为传输二进制代 码的数据,必须将它们用模拟或数字信号编码的方式表示。
数据通信:
是指在不同计算机之间传送表示字母、数字、符号的二进制代码 0、1比特序列的模拟或数字信号的过程。
五、信道复用技术
信道复用的目的是让不同的计算机连接到相同的 信道上,共享信道资源。
四种信道复用方式:频分复用FDM、时分复用 TDM、(波分复用WDM和码分复用)。
一条传输线路 传输多路信号 多路复用器
多路复用器
计算机
计算机
2. 数据通信系统基本结构
数据通信系统的基本通信模型:产生和发送信息的一端 叫信源,接收信息的一端叫信宿。信源与信宿通过通信 线路进行通信,在数据通信系统中,也将通信线路称为 信道;
第四章液力变矩器及其与发动机 共同工作的性能
§4-1液力变矩器的特性 §4-2液力变矩器与发动机共同工作的输入
输出特性 §4-3液力变矩器与发动机的合理匹配
液力传动的主要特点是: 自动适应性 防振隔振作用 良好的起动性 限矩保护性 简化操纵、提高舒适性 变矩器效率低
§4-1液力变矩器的特性
ATDM就是只有当某一路用户有数据要发送时才把时隙分配给它。当用 户暂停发送数据时,则不给它分配时隙。电路的空闲时隙可用于其他用 户的数据传输 。
在所有的数据帧中,除最后一个帧外,其他所有帧均不会出现空闲的时 隙,从而提高了资源的利用率,也提高了传输速率。

工程机械底盘理论课件--液力变矩器及其与发动机共同工作的性能

工程机械底盘理论课件--液力变矩器及其与发动机共同工作的性能

n'e ne M 'e M ec P'e P'ec
G'e
Ge
Pec Pe
g'e ge
(4-5)
第二节 液力变矩器与发动机共同工作的输入输出特性
Mec—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 余下的发动机转矩。
Pec—发动机的自由功率,即扣除辅助装置和功率输出轴的消耗后 的发动机功率。
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。
液力传动
液力传动
液力传动
液力传动
液力传动的主要特点是: 1自动适应性; 2防振隔振作用; 3良好的启动性; 4限矩保护性; 5变矩器效率。
液力变矩器
泵轮---->涡轮---->泵轮,依次反复循环。
液力变矩器
液力变矩器
泵轮---->涡轮---->导轮---->泵轮,依次反复循环。
液力变矩器
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n2 为自变量的各输出特性曲线(参看图4-1)。
第一节 液力变矩器的特性
图4-1 具有不同透穿性的液力变矩器的输出特性
第一节 液力变矩器的特性

液力变矩器匹配分析方法

液力变矩器匹配分析方法

液力变矩器匹配分析方法摘要:发动机与自动液力变矩器配合后,可以看做是一个新的动力源,其配合程度,直接影响车辆动力经济性能。

本文针对平原和高原两个环境下,发动机不同表现情况下,发动机特性对液力变矩器进行匹配分析作出了总结。

本文适合用于以内燃机(汽油或柴油)为动力装置的 M1 类和 N1 类车辆。

关键词:平原工况;高原工况;输入特性曲线;输出特性曲线1术语和定义下列术语和定义适用于本文。

转速比 i speed ratio:液力变矩器涡轮转速 nW 与泵轮转速 nB 之比。

变矩比 K torque ratio:液力变矩器涡轮转矩TW 与泵轮转矩TB 之比。

转矩系数 torque factor:液力变矩器转矩T 与其几何参数(有效直径 D)、油液密度及转速 n 的关系。

传动效率transmissionefficiency:液力变矩器输出功率 PW 与输入功率 PB 之比。

原始特性 primary characteristic:液力变矩器的变矩比 K 、传动效率及转矩系数随转速比 i 变化的特性。

2液力变矩器匹配分析2.1发动机与液力变矩器匹配要求1)液力变矩器平原工况符合匹配原则;a)为使车辆在起步时获得最大扭矩,液力变矩器起步工况的负荷抛物线应在发动机最大净扭矩点附近;b)为使车辆具有良好的动力性,要求液力变矩器在整个工作范围内能充分利用发动机的功率,液力变矩器最高效率工况处于发动机额定功率点附近;c)为使车辆具有良好的燃油经济性,这就要求液力变矩器与发动机共同作用范围处于发动机最低燃油消耗率附近。

2)高原工况下,车辆能够正常行驶: a)车辆满载时,在高原干砂路面25%坡度道路上能正常行驶。

b)车辆在原地打转向起步工况,能正常起步。

c)发动机失速点必须大于涡轮增压器开始工作点(一般不小于2000rpm)。

2.2发动机与液力变矩器共同工作特性2.2.1资料输入——发动机参数输入表a)发动机万有特性数据;b)发动机高原工况外特性数据;——液力变矩器特性数据表;——整车参数输入表——液力助力转向泵功率消耗图2.2.2绘制输入特性曲线1)将发动机平原转矩外特性和高原转矩外特性分别乘以85%,然后画出发动机特性图;2)在液力变矩器的原始特性曲线上,选取特征工况(起步工况转速i0=0;效率大于75%的高效区宽度端转速比i1=0.58、i2=0.9;偶合工况转速比iM=0.85;最大转矩工况imax=0.6。

液力变矩器的特性

液力变矩器的特性

• 评价液力变矩器经济性能常用:最高效率和高效范围
• 通常认为,高效范围越大、最高效率越高,则液力变
矩器的经济性能越好,但这两个指标是相互矛盾的。
• 对于运输车辆来说,个别点的高效值其意义是不大的,
相反,大的高效范围对经济性有重要意义。
3.性能评价
3)负荷性能 指液力变矩器传递动力装置负荷及液力变矩器反加于 动力装置负荷的性能。 4)能容特性 表示液力变矩器吸收动力装置能量(功率)的能力。 5)穿透性能 表示液力变矩器涡轮轴上的扭矩和转速变化时,泵轮 轴上的扭矩和转速变化的程度矩的能力。 • 由于涡轮力矩与泵轮力矩方向相反,故在上式加“--”,
使 K 为正值。
• 对于液力偶合器,K=1;对于液力变矩器,在转速比低于
偶合器工况时K >1。
变矩器的性能参数
1.特性参数
4)效率η
• 输出功率与输入功率之比

NT M n T T NB M B nB
•液力元件的功率损失为
各种机械损失(轴承、密封、圆盘摩擦等损失); 液力损失(液力摩擦损失、流道的转弯、扩散、收缩等 局部损失及来流方向与叶片头部骨线方向不一致时的 冲击损失)。
变矩器的性能参数
1.特性参数
5)最高效率ηmax
• 在一定程度上反映了液力变矩器经济性的优劣;
6)高效范围Gη
• 效率高于某一规定值的工作范围;
2)泵轮扭矩系数λB
•根据相似理论,一系列几何相似的液力变矩器在相似工况
(转速比i相同)下所传递的力矩的值,满足:
•对于几何相似的液力变矩器,在相同的工况下,λB值相等。
•λB值一般由试验确定,标志着液力元件传递力矩的能力。
1.特性参数
3)变矩系数 K

液力变矩器评价指标及与发动机共同工作特性

液力变矩器评价指标及与发动机共同工作特性

液力变矩器评价指标反映液力变矩器主要特征的性能有如下一些:变矩性能,自动适应性能,经济性能(效率特性),负荷特性,透穿特性和容能特性。

一、变矩性能变矩性能是指液力变矩器在一定范围内,按一定规律无级地改变由泵轮轴传至涡轮轴的转矩值的能力。

变矩性能主要用无因次的变矩比特性曲线)(i f K =来表示。

作为评价液力变矩器变矩性能好坏的指标是如下两种工况的K 值:一是i =0时的变矩比值0K ,通常称之为起动变矩比(或失速变矩比);二是变矩比K =1时的转速比i 值,以M i 表示,通常称作偶合器工况点的转速比,它表示液力变矩器增矩的工况范围。

一般认为0K 值和M i 值大者,液力变矩器的变矩性能好。

但实际上不可能两个参数同时都高,一般0K 值高的液力变矩器,M i 值小。

因此,在比较两个液力变矩器的变矩性能时,应该在0K 值大致相同的情况下,来比较M i 值;或者在M i 近似相等的情况下,来比较0K 值。

二、自动适应性自动适应性是指液力变矩器在发动机工况不变或变化很小情况下,随着外部阻力的变化,在一定范围内自动地改变涡轮轴上的输出力矩T M -和转速T n ,并处于稳定工作状态的能力。

液力变矩器由于变矩性能均可获得单值下降的)(T T n f M =-的曲线,而具有自动适应性。

自动适应性是液力变矩器最重要的性能之一,因为利用液力变矩器的这一性能,就可以制造自动的液力机械变速箱。

三、经济性能(或效率特性)经济性能是指液力变矩器在传递能量过程中的效率。

它可以用无因次效率特性()f i η=来表示。

一般评价液力变矩器经济性能有两个指标:最高效率值max η和高效率区范围的宽度。

后者一般用液力变矩器效率不低于某一数值(如对对工程机械取75%η=,对汽车取80%η=)时所对应的转速比i 的比值21i d i η=来表示。

1i 、2i 分别为η不小于某一值的最低和最高转速比。

通常认为,高效率范围d η越宽,最高效率值max η的值越高,则液力变矩器的经济性能越好。

发动机与液力变矩器的共同工作

发动机与液力变矩器的共同工作

发动机与液力变矩器共同工作时的输入特性曲线
五、发动机与液力变矩器共同工作的输出特性
共同工作的输出特性,是指发动机与液力变矩器共同工作时,输出扭 矩MT、输出功率NT、每小时燃料消耗量GT和比燃料消耗量ge,以及发动机 、输出功率N 、每小时燃料消耗量G 和比燃料消耗量g (泵轮)转速n 与涡轮轴转速n (泵轮)转速nB与涡轮轴转速nT之间的关系。发动机与液力变矩器共同工作 的输出特性,是根据发动机与液力变矩器共同工作的输入特性计算而得到的。 发动机与液力变矩器共同工作的输出特性,是评价发动机与液力变矩器匹配 的重要特性。其计算和绘制过程如下: 1. 获得液力变矩器的原始特性以及发动机与液力变矩器共同工作的 输入特性。 2. 根据共同工作的输入特性,确定在不同转速比i时,液力变矩器负 根据共同工作的输入特性,确定在不同转速比i 荷抛物线与发动机扭矩外特性相交点的扭矩M 和转速n 荷抛物线与发动机扭矩外特性相交点的扭矩MB和转速nB。 作输出特性时,一般和作输入特性时相同,选择i 作输出特性时,一般和作输入特性时相同,选择i0、i1、i2、i*、iM和 imax等有代表性的工况,但为了作图准确,也可以多选一些与作输入特性相 应的i 应的i值。 为了在输出特性上表示出燃料消耗的经济性,需要根据不同i时所得到 为了在输出特性上表示出燃料消耗的经济性,需要根据不同i 的交点的n 值,由发动机的外特性上,确定对应的每小时燃料消耗量G 的交点的nB值,由发动机的外特性上,确定对应的每小时燃料消耗量GT或比 燃料消耗量g 燃料消耗量ge。
在研究发动机与液力变矩器的共同工作时,需要知道输至液力变矩器 泵轮的功率外特性和扭矩外特性,由于发动机在驱动液力变矩器之前,尚需驱 动一系列辅助设备。因此,需要得到扣除辅助设备消耗的功率后的净功率和净 扭矩特性。 辅助设备消耗的功率一般包括:驱动发动机的风扇、发电机、空气压 缩机消耗的功率,以及损失于发动机进气的空气滤清器和排气消音器中的功率。 如果不能得到各辅助件的实际功率消耗值,则可以按照各类车辆实际统计值或 经验值,由发动机功率和扭矩扣除一定比例值,一般为10~15﹪ 经验值,由发动机功率和扭矩扣除一定比例值,一般为10~15﹪。 此外,在工程机械上发动机还需驱动另一些附件,如液力变矩器供油 系统的油泵、液压转向用的油泵以及工作机构的液压驱动油泵。 因此,实际输至液力变矩器泵轮的净功率N 和净扭矩M 因此,实际输至液力变矩器泵轮的净功率Nfj和净扭矩Mfj应为 Nfj=Nf-Nfs-NBs=f(nf) Mfj=Mf-Mfs-MBs=f(nf) 式中 Nfs和Mfs—发动机本身附件消耗的功率和扭矩; NBs和MBs—驱动工程机械各种辅助油泵损失的功率和扭矩。

液力变矩器

液力变矩器

各种透穿性变矩器的比较
如果非透穿,正透穿和负透穿的液力变 矩器在高效区的转速比的比值相同的 话,那么液力变矩器和发动机共同工作 时所获得的高效率工作范围以正透穿的 液力变矩器为最大,不透穿的液力变矩 器居中,负透穿的液力变矩器为最小。
共同工作输出特性
共同工作的输出特性,是指发动机与液 力变矩器共同工作时,输出转矩MT,输 入功率NT,每小时燃料消耗量GT和比燃 料消耗量geT和发动机(泵轮)转速nB等与 涡轮轴转速nT之间的关系。 当发动机与液力变矩器组合后,其输出 特性与发动机特性完全不同了,形成一 种新的动力装置。
涡轮是液力变矩器与外界负荷联接的一个 机体,因此涡轮轴的转矩随其转速nT变化 的性能,也就代表了液力变矩器的输出特 性。对于具有良好自动适应性的液力变矩 器,一般都要求涡轮的转矩能够随着转速 nT的下降而增大,即涡轮输出特性应该是 一条随nT增大,而MT单值下降的曲线。
自动适应性
变矩器性能和评价指标
η=f(i) k=f(i) 耦合器工 况转换
λ B=f(i)
k-变矩特性
η-效率 λB-转矩系数 i=nT/nB
定义
元件:与液流发生作用的一组叶片所形 成的工作轮称为元件。 级:安置在泵轮与导轮或导轮与导轮之 间刚性相连的涡轮数。 相:变矩器的工作状态。
液力变矩器分类
根据工作轮在循环圆中排列的顺序分为 B(泵轮)—T(涡轮)—D(导轮)型和B—D— T型两类液力变矩器。 在B—T—D型液力变矩器中,涡轮的旋 转方向一般为正向(与泵轮同向旋转),称 正转液力变矩器。 在B—D—T型液力变矩器中,易使涡轮 和泵轮的旋转方向相反,常用作反转液 力变矩器。
液力变矩器的缺点
液力传动系统的效率比机械传动系统 低,经济性差。 需要增加一些为液力传动所必需的附加 设备,如供油冷却系统,体积和重量比 机械传动大,结构复杂,造价高。 由于液力元件的输入和输出构件之间没 有刚性联系,因此不能利用发动机的惯 性来制动,也不能用牵引的办法来起动 发动机。

发动机与液力变矩器共同工作点计算的软件开发

发动机与液力变矩器共同工作点计算的软件开发
c a l c u l a t i o n o n ma t c h i n g i s p e f r o r me d t o a c h i e v e t h e c o o p e r a t i n g p o i n t .
[ Ke y w o r d s 】e n g i n e ; h y d r a u l i c t o r q u e c o n v e t r e r ; c o o p e r a t i n g p e f r o ma r n c e ; c o o p e r a t i n g p o i n t
工作 输入 、 输 出特 性 是进 行 液 力传 动 车 辆 动 力传 动 系最优 匹配 的 重要 基 础 。针 对发 动 机 与 液力 变矩 器 匹配 过程
中两者共同工作点的计算 , 开发 出基 于 MA T L AB / G U I 的计算界 面, 实现共 同工作点的快速计算。
[ 关键词 ]发动机 ; 液 力变矩器 ; 共 同工作特性 ; 共 同工作点
0 引 言
由于 液力 变 矩器 具有 良好 的 自适应 性 ,能改
1 共 同工 作 输 入 特 性
1 . 1 发动 机 的净 扭矩 特性 曲线
善 车辆 的起步性 能 、 操纵性 能等 , 故在工程机械 、 高级 轿车 和船 舶上 应 用广 泛 。 对 于工 程机 械 而言 , 为了提高对剧烈载荷变化的适应能力 ,其主传动 系统 一般采 用 液 力机 械 传动 。液 力 机械 传 动 的工 程机械 , 其 动力性和经济性不仅取决于发动机和
d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 6 7 3 — 3 1 4 2 . 2 0 1 3 . 0 0 4 . 0 1 2

发动机与液力变矩器共同工作点算法研究

发动机与液力变矩器共同工作点算法研究

+ , B( n e 式 中: , 一一 多 项式系数 :
M e An = e
a x )
() 2

n 一一 发动机 额定 转速 ; e l
,一 一一 发动机 最大 转速 。 z
由于空调 、风 扇等装 载机 附件 消耗 一部 分 发 动 机转 矩 ,因此 发动机 与液 力变 矩器 共 同工作 点 的确定 应 以发 动机 的净扭 矩特性 为基 准 ,图 l中
出了一种简便、快速 的计算方法 ,并用 MA L B编制相应程序,同时对实例进行了计算和分析 。 TA
关键字 :发动机;液力变矩器;共 同工作 点;程序;算法 中图分类号:U4 41 文献标识码: 文章编号 :17 .8 1 2 1)20 80 6. 2 A 6 24 0 (0 20 -3 -4
第 2期
叶金飘 等 :发动机与液力变矩器共 同工作 点算法研究
3 9
所 能吸 收传 递 的转 矩 ,是 指泵 轮转 矩
随泵 轮 () 3
转速
的变化 关 系 :
^ =; p D 2 L g . 一一 泵轮 传递 的转矩 ,N・ m;
一 一
式 中:
泵轮转 速 ,r n / ; mi
图 1 发动机外特性与调速特性 曲线
2 液 力变矩器泵轮 负荷特性
( 1 )
液力 变矩 器输 入特 性表 示泵 轮在 不 同转速 下
Me 2 a + o ( I n t ) =an +a a n I ' e n i l l e H
作者 简介 :叶 金飘 (92 ,男 ,助 工 ,研究 方 向:机 电一体 化 。 18 一)
机净 扭矩 特性 曲线 和液 力变 矩器 泵轮 负载 抛物 线

发动机与液力变矩器共同工作特性

发动机与液力变矩器共同工作特性

2.共同工作的输入特性曲线确定步骤 2.共同工作的输入特性曲线确定步骤
第3步 步 序号
作泵轮的负荷抛物线
1 2 3 4 5 6 7 8
i i0
i0.1 i0.3
i0.5
i* iM
i0.9 imax
λB λB0 λB0.1 λB0.3 λB0.5 λB* λBM λB0.9 λBmax
ρ
D
M B = ρgλ B D n B
-MT(Nm)
5000 4500 0.8 4000 3500 3000 2500 2000 0.2 1500 1000 0.0 0.4 1.0
η
-PT(kW) -MT -PT
η
400 350 300 250 200 150 100 50 0 2700
i0 i1 i* iM imax
0.6
0
300
600
(1)恒速工况:发电工况或农田耕作工况。 )恒速工况:发电工况或农田耕作工况。
(2)螺旋桨工况:船用发动机工况。 )螺旋桨工况:船用发动机工况。
(3)车用工况:发动机有效功率和转速都独立 )车用工况: 地在很大范围内变化, 地在很大范围内变化,它们之间不存在特定的关 系。
3
3、发动机负荷特性与速度特性 、
M
Me
i0 i1 i *
i2
iM
imax
nB
二、理想的共同工作输入特性
2. 低速比工况的负荷抛物线,通过发动机最大转矩点附近 零速或低速获得最大输出转矩
M
Me
i0 i1 i *
i2
iM
imax
nB
二、理想的共同工作输入特性
3. 共同工作范围处于发动机比燃料消耗量的最低处 燃油经济性好

发动机与液力变矩器共同工作特性的分析

发动机与液力变矩器共同工作特性的分析

C1/ C 2 =
n B2 / n B1 n B2 / n B1
2
2
由 C 1 > C 2 知: ( 5)
> 1, 即 n B2 / n B1 > 1
式( 5 ) 表明在工况 C 1 下的转速比工况 C 2 的低 从上面的特例分析中可以受到启发, 能否依 此推理 众所周知 , 抛物线方程系数的大小决定 了函数变化的快慢, 系数越大, 函数变化越快, 曲 线越陡 对一定的液力变矩器而言 , 抛物线方程
表 1 原始数据和共同工作 点计算结果 Original data and equilibrium running points
数 i 0. 000 0. 100 0. 200 0. 300 0. 349 0. 405 0. 453 0. 500 0. 550 0. 614* 0. 705 0. 800 0. 900 0. 954 1. 057 1. 123*
第6期
商高高等
发动机与液力变矩器共同工作 特性的分析
67
对于不同的工况 , 即 n 不同 , 每一种工况 , 都必须 从区间 [ n em in , n emax ] 开始重新计算 如果能够依 PT = 据上一工况的计算 , 缩小下一个要计算的工况的 计算区间 , 就能够实现加速计算 就泵轮转矩系数不同的两条负荷特性抛物线 与发动机净转矩特性曲线的两个交点而言, 无论 是正透穿性还是负透穿性或混合透穿性的液力变 矩器, 由于都是泵轮转矩系数大的负荷特性抛物 线与发动机净转矩特 性曲线的交点 对应的转速 小, 更靠向图 1 的左端 所以 , 笔者在进行计算时 , 根据泵轮转矩系数 的大小, 对液力变矩器的原始数据进行排序, 然后 进行计算 计算时 , 先计算出泵轮转矩系数大的 式中

《工程机械设计》第4章-液力变矩器

《工程机械设计》第4章-液力变矩器
的一些特性。 (1)标定功率和标定转速 内燃机铭牌上所标的功率和转
速称为标定功率和标定转速(也称额定全功率和额定转速)。 标定功率和标定转速是根据内燃机工作特性、使用特点、
寿命和可靠性等各种要求确定的。我国1973年颁布的国家 标准《内燃机台架试验方法》规定,内燃机功率标定分为 下列四级:
4.3.4 液力变矩器与发动机的共同工作特性
4.3.4 液力变矩器与发动机的共同工作特性
相同的内燃机与不同类型液力变矩器匹配或不同内燃机与同 一液力变矩器相匹配时,液力变矩器涡轮轴的平均输出功率 最大,平均单位燃油消耗量最小的匹配是最合理的。
目前常见的匹配原则有以下三种。
4.3.4 液力变矩器与发动机的共同工作特性
4.3.4 液力变矩器与发动机的共同工作特性
采用液力传动的机械不仅与所用的发动机、变矩器、变速箱 和工作装置、行走装置等的性能(特别是牵引性能和燃料经 济性)有关,而且与它们共同工作特性有关。
共同工作与匹配有着不同的含义,前者只研究连接在一起的 工作情况,后者则研究共同工作时应采用怎样的配合才能获 得理想的性能(工作机的优异工作性能)。
3)12h功率:允许内燃机连续运转12h的最大有效功率(包括在超过 12h功率10%的情况下连续运转1h,为最大功率的77%~80%),适用 于在一个工作日中保持不变负荷工作的内燃机(如工程机械、发电机及 农用拖拉机所用的内燃机)。
4)持续功率:允许内燃机长期连续运转的最大有效功率,适用于长期 以恒定负荷工作的内燃机(如长期排灌用或船用内燃机)。
4.3.4 液力变矩器与发动机的共同工作特性
4.3.4 液力变矩器与发动机的共同工作特性
4.3.4 液力变矩器与发动机的共同工作特性
4.3.4 液力变矩器与发动机的共同工作特性

发动机和液力变矩器的匹配

发动机和液力变矩器的匹配
透穿性 1.
B
M
B
gB D nB
5
2
2.
D
3.
iq
M
eB
f (nB )
四、影响发动机和液力变矩器匹配的因素
1. 液力变矩器的透穿性 ① 正透穿 ② 负透穿 ③ 混合透穿 ④ 不透穿
四、影响发动机和液力变矩器匹配的因素
① 正透穿
M
i0
i*
i m ax
nB
四、影响发动机和液力变矩器匹配的因素
• 循环圆有效直径D • 工作油密度 • 发动机到变矩器传动比iq
M
M
eB
f (nB )
gB D nB
5 2
B
2.共同工作的输入特性曲线确定步骤
第1
在液力变矩器原始特性曲线上选取典型工况点
×10 6 K
10 2.4
h K B
h
1.0
8
2.0
0.8
1.6 6 1.2 4 0.8 2 0.2 0.4 0.6
(1)恒速工况:发电工况或农田耕作工况。
(2)螺旋桨工况:船用发动机工况。
(3)车用工况:发动机有效功率和转速都独立 地在很大范围内变化,它们之间不存在特定的关 系。
3
3、发动机负荷特性与速度特性
(1)负荷特性:发动机转速不变,其性能指标与负荷变化的
关系。横坐标可用有效功率、有效转矩或平均有效压力来表示, 纵坐标为有效燃油消耗率、每小时燃油消耗量、排气温度等。 主要用于评价发动机工作的经济性。
关系。横坐标为发动机转速,纵坐标为平均有效压力或转矩, 绘制等燃油消耗率、等功率等等值线。
4
4、全程调速和两极调速发动机 全程调速:油门置于某一位置 时,在调速特性曲线上,负荷 变化,而转速基本不变;当负 荷超过最大转矩时,发动机将 沿外特性工作。

液力变矩器的简单介绍

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。

无级变速车辆发动机与变矩器共同工作特性(EI)

无级变速车辆发动机与变矩器共同工作特性(EI)

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( () (*) ! " !( " / 式中 ,+ 、 &. 为多项式的系数; +、 . 为模型的阶数; ( 为变 矩器传动比。 经曲线拟合和插值处理得到液力变矩器的输入和 。 输出特性三维曲线 (图 $)
*
发动机与液力变矩器共同工作性能
采用液力变矩器的车辆性能不仅与发动机、 变矩
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共同工作输入特性 发动机与液力变矩器共同工作的输入特性是分析
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研究液力变矩器在不同工况 ! 时, 液力变矩器与发动 机共同工作的转矩和转速的变化特性, 是研究发动机 与液力变矩器匹配的基础。 液力变矩器的负载特性是 不同速比时的泵轮转矩和转速的变化特性, 可由泵轮 转矩变化特性决定, 即 "! #
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式中 12 为动机稳态输出转矩; ,( 为多项式中的系数; . 为多项式阶数。 $#$ 燃油消耗率 将发动机台架试验中得到的负荷特性曲线由 ) - " 转化为 ) - " )( 的关系, 利用 * 次样 )( 3 -) $ -) - - -, - - -, 条插值拟合出发动机燃油消耗率与发动机转速和转矩 的关系曲面, 然后可得到发动机的万有特性图。 将不同 节气门开度时的最小燃料消耗率和最大功率点表示在 万有特性图上, 得到发动机最佳经济性工作线和最佳 动力性工作线。

液力变矩器及其与发动机共同工作的性能

液力变矩器及其与发动机共同工作的性能

可分为油液式和水液式两 种。
按工作液体分类
可分为单级式、双级式和 多级式三种。
按结构形式分类
可分为变矩式、定矩式和 综合式三种。
按工作特性分类
02
液力变矩器与发动机的匹配
液力变矩器与发动机的连接方式
直接连接
液力变矩器与发动机通过轴或齿轮直接连接,实现动力传递 。
间接连接
液力变矩器通过液力传递与发动机连接,通过液体动力传递 扭矩。
为了适应紧凑型机械和车辆的需求,液力 变矩器正朝着小型化、轻量化的方向发展 。
多功能化
智能化
பைடு நூலகம்
为了满足复杂工况和多种应用需求,液力 变矩器正逐步实现多功能化,如具备自动 锁止、减震等功能。
随着智能化技术的普及,液力变矩器的控 制和监测系统正逐步实现智能化,以提高 系统的响应速度和稳定性。
液力变矩器的未来展望
液力变矩器的效率分析
液力变矩器的效率主要取决于其内部 流体的流动和能量转换效率,同时也 受到其设计、制造和装配精度的影响。
发动机的效率分析
发动机的效率主要取决于其燃烧效率、 机械效率和热效率等,同时也受到其 设计、制造和运行状态的影响。
04
液力变矩器的优化与改进建议
提高液力变矩器的传动效率
优化叶轮设计
03
液力变矩器与发动机共同工作的性能
分析
液力变矩器对发动机性能的影响
提高发动机的转矩输出
改善发动机的燃油经济性
液力变矩器能够通过变矩作用,将发 动机的转矩放大,从而提高车辆的牵 引和加速能力。
液力变矩器能够根据车辆的行驶状态 和需求,自动调节发动机的转速和转 矩,从而降低燃油消耗。
降低发动机的振动和噪音
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液力变矩器评价指标反映液力变矩器主要特征的性能有如下一些:变矩性能,自动适应性能,经济性能(效率特性),负荷特性,透穿特性和容能特性。

一、变矩性能变矩性能是指液力变矩器在一定范围内,按一定规律无级地改变由泵轮轴传至涡轮轴的转矩值的能力。

变矩性能主要用无因次的变矩比特性曲线)(i f K =来表示。

作为评价液力变矩器变矩性能好坏的指标是如下两种工况的K 值:一是i =0时的变矩比值0K ,通常称之为起动变矩比(或失速变矩比);二是变矩比K =1时的转速比i 值,以M i 表示,通常称作偶合器工况点的转速比,它表示液力变矩器增矩的工况范围。

一般认为0K 值和M i 值大者,液力变矩器的变矩性能好。

但实际上不可能两个参数同时都高,一般0K 值高的液力变矩器,M i 值小。

因此,在比较两个液力变矩器的变矩性能时,应该在0K 值大致相同的情况下,来比较M i 值;或者在M i 近似相等的情况下,来比较0K 值。

二、自动适应性自动适应性是指液力变矩器在发动机工况不变或变化很小情况下,随着外部阻力的变化,在一定范围内自动地改变涡轮轴上的输出力矩T M -和转速T n ,并处于稳定工作状态的能力。

液力变矩器由于变矩性能均可获得单值下降的)(T T n f M =-的曲线,而具有自动适应性。

自动适应性是液力变矩器最重要的性能之一,因为利用液力变矩器的这一性能,就可以制造自动的液力机械变速箱。

三、经济性能(或效率特性)经济性能是指液力变矩器在传递能量过程中的效率。

它可以用无因次效率特性()f i η=来表示。

一般评价液力变矩器经济性能有两个指标:最高效率值max η和高效率区范围的宽度。

后者一般用液力变矩器效率不低于某一数值(如对对工程机械取75%η=,对汽车取80%η=)时所对应的转速比i 的比值21i d i η=来表示。

1i 、2i 分别为η不小于某一值的最低和最高转速比。

通常认为,高效率范围d η越宽,最高效率值max η的值越高,则液力变矩器的经济性能越好。

但实际上,对各种液力变矩器来说,这两个要求往往是矛盾的。

四、负荷特性液力变矩器的负荷特性是指它以一定的规律对发动机施加负荷的性能。

由于发动机与液力变矩器的泵轮相连,并驱动泵轮旋转,因此,液力变矩器施加于发动机的负荷性能完全可由泵轮的转矩变化特性决定。

52B B B M gD n λρ=在工作油一定,有效直径D 一定时,液力变矩器在任一工况i 时5B gD c λρ=为常数,因此,泵轮的转矩B M 与其转速B n 的平方成正比。

即2B B M cn =这是一条通过原点的抛物线,通常称之为液力变矩器泵轮的负荷抛物线。

负荷抛物线比较清楚地表明随着泵轮B n 的不同所能施加于发动机的负荷。

五、透穿性能液力变矩器的透穿性能是指液力变矩器涡轮轴上的转矩和转速变化时,泵轮轴上的扭转和转速相应变化的能力。

当涡轮轴上转矩变化时,泵轮负荷抛物线不变,泵轮的转矩和转速均不变,称这种变矩器具有不透穿的性能。

当发动机与这种变矩器共同工作时,不管外界负荷如何变化,当油门一定时,发动机将始终在同一工况下工作。

当涡轮轴上的转矩变化时,泵轮负荷抛物线也变化,引起泵轮的转矩和转速变化,称这种变矩器具有透穿性。

发动机与这种变矩器共同工作时,油门不变,而外界负荷变化时,发动机工况也变化。

透穿的液力变矩器根据透穿的情况不同,可分为具有正透穿性的、负透穿性(或反透穿性)的和混合透穿性的。

液力变矩器是否透穿,什么性质的透穿,可以由)(B i f =λ的曲线形状来判断。

当)(B i f =λ曲线随i 增大而B λ单值下,负荷抛物线由0i =到1i =,按顺时针作扇形散布。

当涡轮负荷增大,i 减小时,泵轮上的负荷也增大,液力变矩器具有正透穿性。

当)(B i f =λ曲线随i 增大,而B λ单值增大时,负荷抛物线由0i =到1i =,按反时针作扇形散布。

当涡轮负荷增大,i 减小时,泵轮上的负荷减小,液力变矩器具有负(反)透穿性。

当)(B i f =λ曲线随i 增大,i 先增大后减小时,负荷抛物线由0i =到1i =,先逆时针后顺时针展开。

这种液力变矩器具有混合透穿性。

当)(B i f =λ曲线随i 增大是一条平直线时,负荷抛物线在不同工况时均为一条线。

在实际上,可能是一发布很窄的一组抛物线。

这种变矩器为不透穿的。

车辆上所应用的液力变矩器具有正透穿、不透穿和混合透穿的特性。

由于负(反)透穿特性的液力变矩器,使车辆的经济性和动力性变坏,因此在车辆上不用。

可透穿液力变矩器的透穿程度,以透穿性系数来评价。

常用的透穿性系数的计算公式如下:BMBO λλT = 式中BO λ——起动工况(0)i =下泵轮轴上的转矩系数;BM λ——偶合器工况(,1)M i i K ==点泵轮轴上的转矩系数。

当1>T 液力变矩器具有正透穿特性。

当1=T 液力变矩器具有不透穿特性。

当1<T 液力变矩器具有负(反)透穿特性。

当1=T 时,液力变矩器是完全不可透穿的。

但实际上这种液力变矩器是不存在的。

一般2.1~9.0=T 就可认为是不透穿的液力变矩器。

当6.1>T 时,液力变矩器可认为是具有正透穿性的。

在液力变矩器的设计时,为了方便,有时透穿系数应用如下公式:*B BOλλT =式中 *B λ最大效率工况时泵轮的转矩系数。

六、液力变矩器的容能性能液力变矩器的容能性能是指在不同工况下,液力变矩器由泵轮轴所能吸收功率的能力。

对于两个尺寸D 相同的液力变矩器,容能量大的液力变矩器传递的功率大。

液力变矩器的容能性能可以用功率系数)(i f PB =λ来评价。

由于功率系数 35B BPB n gD P ρλ= 而9549B B B n M P =,所以 9549954935B BBB PB n ρgD n M λλ==功率系数PB λ与转矩系数B λ具有一定的比例关系。

因此,液力变矩器的容能量也可以用转矩系数)(i f B =λ的数值来评价。

转矩系数B λ越大,则液力变矩器的容能量也越大,在相同的尺寸,工作液体和泵轮转速下,能够传递更大的功率。

几种典型工况是:起动工况,最高效率工况,高效区工况和偶合器的工况。

在这些工况下获得的具体评价参数是:1.起动工况:0i =;0η=。

在此工况下能够作为评价的参数是起动变矩比0K 和转矩系数0B λ。

2.最高效率工况:max ηη=,可作为评价指标的参数。

此外,尚包括转速比*i 值,以及此工况下的转矩系数*B λ。

3.高效区工况:限定在此区域内工作的效率值η高于%%~8075,相应此效率时,可以得到两个最大和最小的变矩比K 值和两个对应的转速比i 值。

取作评价指标的参数是高效区的最大变矩比1K ,以及高效区最大和最小转速比2i 和1i 的比值12i i d =η。

4.偶合器工况:1K =,Ki i η==一般取此时的转速比M i i =作为评价参数。

另外,转矩系数值B λ也是一个评价参数。

因此,全面评价一个液力变矩器的参数共有十个,即0K 、1K 、max η、*i 、d η、M i 、0B λ、*Bλ、BM λ和T 。

这些参数虽然都可作为独立评价液力变矩器一种性能的指标,但有些参数是彼此相互有关的。

例如:BM B T λλ=0;Ki η=等。

液力变矩器与发动机共同工作的传动特性共同工作的输入特性一、发动机与液力变矩器共同工作的输入特性定义发动机与液力变矩器共同工作的输入特性是指液力变矩器不同传动比时,变矩器与发动机共同工作的转矩和转速的变化特性。

它是研究发动机与液力变矩器匹配的基础,也是研究发动机与液力变矩器共同工作输出特性的基础。

二、共同工作输入特性的确定1.需要下列已知条件:(1)液力变矩器的原始特性及发动机的净转矩外特性。

(2)工作液体的密度ρ和液力变矩器的有效直径D 。

2.确定步骤:(1) 在液力变矩器的原始特性曲线图上,给定若干液力变矩器的工况(即转速比i )。

对于普通的单级液力变矩器,可选择起动工况0=i ;高效区的转速比(η等于75—80%) 1i 和2i ;最高效率工况*i 和最大转速比工况(空载工况) max i 等。

对综合式液力变矩器应增加液力变矩器转入偶合器工作时的转速比M i 。

(2) 根据给定的转速比i ,由液力变矩器原始特性曲线的转矩系数)(B i f =λ曲线分别定出转矩系数值B0λ、B1λ、*B λ、2B λ、BM λ和Bmax λ等。

为了作图精确,可以根据需要增加转速比i 的数目,并确定相应的B λ的数值。

(3) 根据所确定的不同i 时的转矩系数值及液力变矩器的有效直径D ,应用液力变矩器泵轮的转矩计算公式52B B B D n g T λρ=,计算并绘制液力变矩器泵轮的负荷抛物线。

当工作液体选定后,ρ为已知的数值。

因此,在某个i 时,ρ、B λ、D 均为常数,于是B M 可写为2B B cn M =式中,B 5λρgD c =,是一个随i 不同而变化的系数。

当B λ随i 的变化规律不同时,即液力变矩器的透穿性不同时,将得到一条或一组负荷抛物线。

(4) 将发动机的净转矩外特性与液力变矩器的负荷抛物线,以相同的坐标比例绘制在一起,即得发动机与液力变矩器共同工作的输入特性。

三、发动机与变矩器共同工作输入特性匹配分析1.共同工作的稳定点负荷抛物线与发动机转矩外特性的一系列交点就是最大油门开度时,发动机与液力变矩器共同工作的稳定点。

其对应的转速和转矩为共同工作时发动机与泵轮轴的转速和传递的转矩。

2.共同工作的范围由最小转矩系数和最大转矩系数所确定的两条负荷抛物线所截取的转矩外特性的曲线部分,即为处于发动机外特性下工作,两者共同工作的范围。

由最小转矩系数和最大转矩系数所确定的两条负荷抛物线与转矩部分特性的交点所确定的曲线范围,为在发动机部分供油时,发动机与液力变矩器共同工作的范围。

3.理想匹配1) 在液力变矩器的整个工作范围内,应能充分利用发动机的最大有效功率,因为功率利用率高,就能保证车辆有较高的平均速度。

最高效率点工况对应的负荷抛物线,最好通过发动机的最大功率点。

高效区所对应的速比在最大功率点附近,充分利用发动机的最大净功率。

2) 为使车辆在起步工况或爬最大坡度的工况下能够获得最大的输出转矩,希望液力变矩器在低转速比时的负荷抛物线(特别是0=i 时的负荷抛物线)能通过发动机的最大转矩点。

3) 为使车辆具有良好的燃料经济性,希望共同工作的整个范围能够在发动机的比燃料消耗量最低值emin g 的工况附近。

这样就可以使车辆的燃料消耗量较小。

4.不同透穿性的变矩器与发动机匹配特性影响共同工作范围宽度的主要因素是液力变矩器的透穿性。

具有不透穿、正透穿、负透穿、混合透穿性的液力变矩器与发动机共同工作的特性形状见幻灯片。

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