泵与发动机的功率匹配原理

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发动机水泵的工作原理

发动机水泵的工作原理

发动机水泵的工作原理
发动机水泵的工作原理是通过驱动轴将动力传输到水泵的叶轮上,叶轮的旋转会将冷却液或者冷却水从冷却系统中吸入,然后通过水泵的出口排出。

具体工作原理如下:
1. 传动轴:发动机的传动轴通过皮带或链条与水泵连接,当发动机工作时,传动轴会带动水泵的转动。

2. 叶轮:水泵的核心部件是叶轮,叶轮通常由金属制成,通过旋转产生离心力。

离心力会将液体从进口吸入,然后通过离心力将液体推向出口。

3. 封闭住腔:水泵的主体部分是一个封闭住腔,住腔内部有进口和出口。

当叶轮旋转时,液体会从进口被吸入封闭住腔。

4. 吸入液体:液体从进口被吸入住腔后,叶轮的旋转会产生离心力,使液体受到离心力的作用向外扩散。

5. 排出液体:受到离心力的作用,液体会通过出口被推出水泵。

液体会经过发动机冷却器或水箱,然后再被输送回发动机进行循环。

总结:发动机水泵的工作原理是通过传动轴带动叶轮的旋转,叶轮的旋转产生离心力,离心力使液体被吸入并推出水泵。

这样就能够达到冷却发动机的目的。

履带起重机发动机与液压泵的匹配解读

履带起重机发动机与液压泵的匹配解读

作者简介 :王欣 (1972- , 女 , 副教授 . E 2mail :wangxbd21@163. com.履带起重机发动机与液压泵的匹配王欣 1, 刘宇 1, 蔡福海 1, 薛林 2(1. 大连理工大学机械工程学院 , 辽宁大连 116024; 2. 大连市特种设备监督所 , 辽宁大连 116021摘要 :针对履带起重机存在的功率匹配问题 , 分析其产生的原因 . 基于发动机不同的控制方式 , 给出相应的液压泵的控制策略 . 提出了一些解决履带起重机发动机 -泵功率匹配问题的新方法 .关键词 :履带起重机 ; 发动机 ; 液压泵 ; 匹配中图分类号 :TH 213文献标识码 :A 文章编号 :1672-5581(2007 02-0182-04Matching between engines and hydraulic cranesW A N G Xi n 1, L IU 11X E L i n 2(1. School of Mechanical of of Technology , Dalian 116024,China ;2. and Institute ,Dalian 116021,ChinaAbstract :In this power matching problem is proposed and analyzed for crawler cranes. Based on diverse control modes of engines , corresponding control strategies of hydraulic pumps are presented. To re 2solve the non 2matching problem between engines and hydraulic pumps , some novel methods are postulated in this paper.Key words :crawler crane ; engine ; hydraulic pump ; matching随着生产规模的扩大 , 自动化程度的提高 , 履带起重机作为重要的搬运设备 , 在现代化生产过程中广泛应用于石油化工、桥梁建设、建筑安装、港口物流、市政工程等各个领域 , 发挥着巨大的作用 .然而 , 履带起重机在实际使用过程中 , 常常出现柴油发动机与液压系统功率不匹配现象 , 具体表现在 :①行走与起升速度达不到预期值 ; ②发动机在有些工况下功率利用率较低 , 燃油消耗较快 . 本文针对上述实际问题 , 在履带起重机设计阶段提出相应方案 , 最大程度地实现发动机与液压泵的功率匹配 , 达到提高作业效率及节能的目的 .1问题产生的原因在发动机外特性曲线上 , 可以找到一些点 , 在这些点上 , 发动机的各项性能综合指标要优于其他点 , 这些点叫做最佳工作点 , 与之对应的发动机转速叫做最佳工作点转速 . 通常的发动机控制策略就是力争使发动机工作在最佳工作点上 [1].履带起重机的动力传动系统是一个发动机 -液压系统 -载荷的负载驱动系统 , 其中发动机 -泵的功率匹配是对整个系统功率匹配影响最大的因素 .理想的能量转换不计能量损失 , 则泵的功率 P P 等于发动机的输出功率 P E为 P E =P P第 5卷第 2期2007年 4月中国工程机械学报 CHINESE JOURNAL OF CONSTRUCTION MACHINERY Vol. 5No. 2 Apr. 2007而泵的功率 P P 等于负荷需要的功率 P L 为P L =P P所以 , 当负载发生变化时 , 泵的功率变化 , 则发动机的输出功率也随之变化 , 这使得发动机不能稳定工作在特性曲线上最佳工作点的位置 , 从而出现功率的不合理匹配 .2发动机与液压泵匹配的实现发动机与液压传动装置的匹配的实质是提出最为合理的控制方法 , 从而使发动机的转速、输出扭矩能适应外部负荷的变化 , 保持发动机在最佳工作点附近工作 , 有较高的功率利用和较低的燃油消耗率 .目前柴油发动机适合于液压传动的控制形式有 :①发动机恒功率控制 , ②发动机变功率控制 . 工程机械中为了更好地适应外负荷的变化 , 保证作业的高效性和经济性 , 一般将两种控制方式结合使用 .2. 1发动机恒功率控制与泵功率匹配的实现2. 1. 1实现的原理由功率 P =9549, n 为转速 , 得发动机输出扭矩 T E P :T E 9因此 , 在发动机转速 n , P T E 的决定性因素 . 若通过设定泵的输出功率恒定 , , 即当负载变化时 , 通过调节泵的 , , 实现泵与发动机之间的功率匹配 . 从而得出结论 :, 欲实现泵与发动机匹配 , 则要求泵具有恒功率特性 [2].2. 1. 2泵的恒功率控制所谓泵的恒功率控制就是通过机电液等控制机构之间的相互配合实现泵的流量Q 和出口压力 p 存在反比例变化关系 :Q p =const如图 1所示为一条双曲线 , 由P p =600ηt 得P P =const图 1恒功率控制曲线 Fig. 1 Constant pow er control curve 图 2所示为一典型的泵恒功率控制原理图 [3]. 其中 ,M 为工作油口测压口 ,A 为工作油口 , G 为定位压力口 ,S 为吸油口 ,M1为斜盘控制油缸测压口 ,R 为放气口 , T1, T2为壳体泄油口 . 泵输出的压力经过节流口进入斜盘控制油缸 2, 同时进入计量活塞中推动计量活塞带动摆杆 4转动 , 压缩功率设定弹簧 5, 进而调节伺服阀 6的开口 , 使得液压油液进入斜盘控制缸的压力变化 . 两斜盘控制缸的合力作用于泵的斜盘上 , 从而调节泵的斜盘摆角控制泵的输出流量 . 计量活塞一端与斜盘控制缸 2的活塞杆连接 ,另一端通过滑轮与摆杆 4接触 , 当压力变化时 , 计量活塞对摆杆的作用力和力臂都会相应改变 , 进而保证泵的流量与输出压力成双曲线关系变化 , 这就实现了泵的恒功率控制 .2. 2发动机变功率控制与泵功率匹配的实现2. 2. 1实现原理 381第 2期王欣 , 等 :履带起重机发动机与液压泵的匹配1,2. 斜盘控制油缸 ; 3. 计量活塞 4. ; 5. 功率设定弹簧 ; 6. 伺服阀图 2constant pow er control在有些工况下 , 发动机的恒功率控制不能满足作业高效性和经济性 , 具体有两个方面 :一方面 , 为了追求作业速度 , 提高工作效率 , 必须人为地提高发动机转速 (如靠提高发动机转速来提高起升、变幅、回转、行走的速度 . 此时泵的输出功率也相应提高 . 恒功率控制无法跟随发动机输出功率变化 .另一方面 , 在低功率作业的情况下 , 泵的输出功率远低于发动机在该转速下输出的最大功率 , 发动机的功率利用率很低 (如在执行穿绳、穿销等小功率动作时 , 此时操作的经济性很差 .可采用联合控制方式实现发动机 -泵的功率匹配控制 . 其框图如图 3所示 .针对第一种情况联合控制方式将检测到的发动机的输出功率 (检测发动机的转速、扭矩以及信号的形式输入计算机并计算出与泵的输出功率的偏差 , 根据偏差 , 调整泵的功率设定值 , 使泵的吸收功率始终追踪发动机的输出功率 , 实现功率匹配 .图 3发动机的变功率控制与泵功率匹配的实现框图 Fig. 3 E ngine variable control and pump pow er m atching frame 针对第二种情况联合控制方式 , 通过检测泵的输出功率 (检测泵的压力、 , 功率的偏差 , 转速 , 整 , 并调整泵的功率设定值 , 实现发动机和泵的功率匹配 .这里需要指出 :由负载部分传递的泵的功率调节信号往往是由负载变化 , 进而导致液压系统工作压力变化引起的 ; 由发动机部分传递的功率调节信号往往是由发动机转速变化 , 进而导致液压系统流量变化引起的 .以上两种情况 , 实现功率匹配控制都要求泵的恒功率控制的设定功率可变 , 即要求恒功率控制存在一个优先级更高的功率调节控制 .2. 2. 2带功率调节控制的泵的恒功率控制图 4功率调节控制 Fig. 4 Pow er regulating control在一般的恒功率控制过程中变量泵的恒功率调节只能设定一个或几个固定的值 , 通过功率设定弹簧来实现 , 精度不高 . 而在使用功率调节电磁阀之后 , 其功率值就可以通过改变电磁阀控制信号的电流大小来实现在功率可调范围内波动 , 如图 4所示 . 其中 ,Z 为恒功率设定油口 .功率调节控制的原理就是在原恒功率控制 (图 2 的基础上加上了功率调节油缸 (如图 5所示 [3], 由功率调节油缸、摆杆、功率设定弹簧及伺服阀的复位弹簧共同作用 , 决定伺服阀的开口大小 , 调节泵的斜盘摆角 , 进而改变泵的输出流量 . 功率调节油缸的作用力可由控制 Z 口压力的比例电磁阀的电流控制信号来调整 . 这就组成了变量泵的功率设定调节器 .工作过程中 , 可通过调节变量泵上功率设定调节器对泵进行功率调节 . 如图 4, 在轻载工况下 , 泵的功率曲线设定在曲线 1位置 , 如果负载所需功率增大 , 则需提高泵的输出功 481中国工程机械学报第 5卷of pow er regulating control 率 , 通过泵控调节器 , 调整泵的排量增大 , 则其功率曲线升高到曲线 2位置 . 但恒功率控制是以牺牲执行机构的动作速度为代价的 , 这可以由提高发动机的转速来加以补偿 .当负载减小时 , 控制器又调节功率曲线向曲线 1方向移动 , 这样就避免了因系统需要流量小于泵的输出流量而产生功率损失 .工程机械中发动机与液压系统的功率匹配主要是发动机、液压泵、载荷三者之间的功率匹配 , 采用带功率调节控制的变量泵恒功率控制系统 , 实现三者之间在通常工况下的功率匹配 . 在特殊工况下 , 当需要增加发动机转速来提高机构运行速度时 , 通过检测发动机输出功率来调节泵的输出功率 , 可由简单的 PID 控制实现 . 在轻负载作业时 ,泵的输出功率远低于发动机在该转速下输出的最大功率 ,即系统需要流量远小于泵的输出流量 , 通过检测泵的输出功率来调节发动机的转速和泵的恒功率调定值 , 也可由简单的 PID 控制实现 . 在特殊工况下的这两个方面 , 也可以作为两种单独的模式分别进行控制 . 3结语, 针对工程机械中常用的发动机控制方式 , 提出了与 :(1 发动机处于恒功率控制时 , 控制液压泵的恒功率来保证发动机与液压泵的功率匹配 .(2 发动机处于变功率控制时 , 分两种情况检测发动机和液压泵的功率匹配情况 , 由计算机处理后控制发动机转速及液压泵的功率调节系统 , 使泵的输出功率追随发动机的输出功率 , 实现功率的合理利用 . 参考文献 :[1]沃尔沃公司 . 沃尔沃公司发动机样本 [R].上海 :沃尔沃公司 ,2003.Volvo Corporation. Engine samples of volvo corporation[R].Shanghai :Volvo Corporation , 2003.[2]欧阳联格 . 全液压推土机传动系统与发动机匹配 [J].工程机械 ,2004(11 :44-47.OU YAN G Liange. Match between drive line and engine on fully hydraulic bulldozers [J].Construction Machinery and Equipment ,2004(11 :44-47.[3]博世力士乐公司 . 行走机械用液压及电子控制元件 [R].北京 :博世力士乐公司 ,2004.Rexroth Bosch Group. Hydraulic and electron control elements for mobile machinery[R].Beijing :Rexroth Bosch Group , 2004. 581第 2期王欣 , 等 :履带起重机发动机与液压泵的匹配。

无感无刷汽油泵驱动原理

无感无刷汽油泵驱动原理

无感无刷汽油泵驱动原理
无感无刷汽油泵是一种高效节能的燃油供应系统,它通过控制电子控
制单元(ECU)来实现对燃油供应的精确控制。

它采用了无刷直流电机和电
子控制技术,将燃油供应与发动机的工作状态相匹配,从而提高燃油效率
和发动机的性能。

1.电子控制单元(ECU):ECU是无感无刷汽油泵的控制中枢,它接收
并处理来自各种传感器的信号,如发动机转速、气温、氧气传感器等,并
根据这些信号控制燃油泵的工作状态。

2.无刷直流电机:无刷直流电机是无感无刷汽油泵的核心部件,它通
过电磁感应原理将电能转换为机械能,同时不需要接触式的碳刷与电机转
子接触,从而避免了机械磨损和能量损耗。

无刷直流电机具有高效、可靠、无噪音、寿命长等特点。

3.调速器:调速器是控制无刷直流电机转速的关键部件,它通过控制
电压和电流的大小来调节电机的转速。

调速器通常采用脉宽调制技术(PWM)来实现对电机转速的精确控制。

4.传感器:无感无刷汽油泵还配备了各种传感器,如压力传感器、温
度传感器等,用于实时监测燃油系统的工作状态,并向ECU提供反馈信号。

ECU根据这些信号进行分析和处理,从而调整燃油泵的工作状态,以实现
燃油供应的精确控制。

总结来说,无感无刷汽油泵的驱动原理是通过ECU控制无刷直流电机
的工作状态,根据各种传感器的信号进行精确的调节,以实现燃油供应的
精确控制。

这种驱动方式不仅提高了燃油的利用率和发动机的性能,还具
有高效、可靠、寿命长等优点。

随着电子技术的不断发展,无感无刷汽油泵将在未来得到更广泛的应用。

挖掘机的液压系统

挖掘机的液压系统
液压泵与液压马达原 理上是可逆的,但结 构略有不同。 挖掘机的先导泵一般为齿轮泵。
液压泵——轴向柱塞泵
挖掘机的主泵一般为柱塞泵泵。
液压控制阀
1. 流量控制阀 2. 压力控制阀 3. 方向控制阀
流量控制阀
• 主要控制流过管路的流量,通过 对流量的控制还可以对回路的压 力产生一定影响。注意节流会产 生损失。
液压回路的合流
• 合流:一般用于双泵和多 泵系统中。用合流阀或者 使两个回路中相应的换向 阀同时动作,让两个泵同 时向一个执行元件供油以 提高该执行元件的运动速 度,从而提高作业效率。
主控阀杆 泵1
合流阀杆 泵2
挖掘机液压回路合流:
动臂提升,斗杆、铲斗都实现双泵合流。
动臂提升合流
两泵在阀后实现合流,提高动臂提升速度
曲线上),每个泵就可传递发动机功率的50%,即才能全部利用 发动机的输出功率。
全功率控制变量泵
特点: 1. 两个泵由一个直接作用的调节器来调节,控制压力为两泵负载 压力之和,尽管两泵负载压力不等,但两个泵的输出流量相等 。 2. 只有当P1+P2在恒功率的压力范围内(即功率点在恒功率双曲 线上),每个泵就可传递发动机功率的50%,即才能全部利用 发动机的输出功率。
b c d ef g




A

B
a
KAWASAKI
B → A解锁
B → A解锁:c口封闭, B →a →b → 与g不通
g → f → e → d →环槽i → h→油箱
b c h die f g 有



A

B
a
液压蓄能器
原理:气体被压 缩后储存能量。 作用:吸收液压 膜片 振动和冲击并且 可以作为应急能 源使用。

DOF铰接轮式越野挖掘机功率匹配及牵引性能设计

DOF铰接轮式越野挖掘机功率匹配及牵引性能设计

铲・装・运35铲・装・运本栏目编辑 严 瑾第 41 卷 2013 年第 2 期量方式以及无级变速系统输出参数。

在考虑影响车辆爬坡能力的因素和发挥发动机功率的情况下,设计满足目标的最大牵引力及分动箱传动比,最后得到了该轮式越野挖掘机在不同工作模式下的牵引特性。

1 动力传递路线该挖掘机采用机械-液压复合传动,传递路线如图 1 所示。

发动机动力到达变量泵-变量马达系统,经变速箱传至中间传动轴和后传动轴,前者通过 2-DOF 铰接装置传递动力给分动箱-前桥总成,后者直接传递给分动箱-后桥总成,车辆四轮同时驱动。

图 1 动力传递路线Fig. 1 Power transmission route该驱动系统有以下特点。

(1) 前后车体之间加入 2-DOF 铰接装置,动力由中间传动轴输入,前传动轴输出,前后车体能够实现同时在互成角度的两个方向上的旋转。

(2) 设计采用双泵阀内合流供行走,采用川崎 K5V80DT 双联柱塞泵以及改制多路阀 KMX15RA,双泵可实现总功率控制。

(3) 分动箱-前桥总成和分动箱-后桥总成分别是分动箱与前桥以及分动箱与后桥的集成。

分动箱一方面将传动轴动力降距后水平输入到车桥,提高车架中间部分离地间隙和传动效率;另一方面,在车桥传动比和变速箱传动比确定的情况下,合理设计分动箱传动比来满足牵引性能要求。

2 发动机-泵功率匹配及实现方式为适应不同的行驶工况,对该车进行分工况控制。

轮式越野挖掘机设计 H 模式 (重载)、S 模式 (节能) 和 L 模式 (轻载) 3 种工作模式。

H 模式下挖掘机能够强力越野和爬坡以及快速行驶,发动机在全功率或大功率状态下工作;S 模式和 L 模式下挖掘机在平路行驶,经济、油耗小,发动机在部分功率或小功率状态下工作。

2.1 发动机-泵功率匹配如图 2 所示,M 是发动机的功率特性曲线,当发动机在高原工作或者燃油品质差时,难以达到最大功率点,而且考虑到载荷大易熄火,因此匹配时储备一定功率[2]。

柴油机水泵原理

柴油机水泵原理

柴油机水泵原理
柴油机水泵是一种通过柴油机的作用力来提供动力的设备,其原理可以分为以下几个步骤。

1. 柴油机的活塞在运动过程中,通过运动机构将一定量的燃油喷入燃烧室。

2. 在燃烧室内,柴油与空气混合并被点火,燃烧产生高温高压气体。

3. 高温高压气体使活塞向下运动,产生往复运动力。

4. 运动机构将活塞的运动力转化为水泵的动力输出。

5. 水泵的动力输出作用于水,使其产生流动。

6. 流动的水经过水泵的排水口被输出到需要的地方,如农田灌溉、建筑工地等。

柴油机水泵的原理是通过柴油机的燃烧过程产生的动力,将这种动力转化为水泵的运动力,从而实现水的输送和供应。

这种原理常被应用于需要大量供水的场合,如农田灌溉、建筑工地等。

通过柴油机水泵的运行,可以快速高效地将水输送到需要的地方,满足人们的用水需求。

泵与发动机的功率匹配原理

泵与发动机的功率匹配原理

泵与发动机的功率匹配原理发动机的输出功率:ne=me·ne /9 549 (1)式中:ne——发动机输出功率(kw)me——发动机转矩(n·m)ne——发动机转速(r/min)泵的输出功率为:nb=pbqb/60=pbqbnb/60 000 (2)式中:nb——泵的输出功率(kw)pb——泵出口压力(mpa)qb——泵出口流量(l/min)qb——泵的排量(ml/r)nb——泵的转速(r/min)泵与发动机直接连接,有nb=ne。

由传动关系知,nb与ne又满足:nb=neη1η2(3)式中η 1——泵与发动机之间的传动效率,泵与发动机直接连接时取为1,泵与发动机通过分动箱相连时取为0.97 η 2——泵自身的效率,由于泵一般为变量柱塞泵,当泵的排量、转速、压力变化时,效率也随之变化,因此,泵的效率值由供应商提供。

当发动机期望工作在某一最佳工作点时,其输出转矩为一常值,所以泵与发动机功率匹配,有关系式:mb=pbqb/2π=常值(4)式中:mb——泵的吸收转矩n·m因此,当负载pb变化时,通过调节泵的排量qb使得泵的输出转矩不变,就实现了泵与发动机之间的功率匹配,发动机的转速为设定的最佳工作点处的转速。

从而得出结论:当发动机在设定的最佳工作点运行时,欲实现泵与发动机匹配,则要求泵具有恒功率特性,图1所示。

此主题相关图片如下:[disablelbcode] 恒功率泵可采用机械控制或微控器控制,机械控制的恒功率变量是靠不同的弹簧组合来近似实现恒功率的,在其恒功率区段能实现泵与发动机的匹配,但是有调节不方便、存在误差等不足。

而当采取微控器(如MC控制器)控制时,能实现泵与发动机的精确匹配,而且调节方便。

2柴油机最佳工作点的选取图2是发动机的外特性转矩曲线图,曲线ABCD是发动机的全负荷速度特性,斜线AH、BI、CJ、DK为不同油门位置时的调速特性。

点A、B、C、D分别是对应的最大功率输出点。

发动机与各主要附件系统匹配设计说明

发动机与各主要附件系统匹配设计说明

发动机及各主要附件系统匹配设计一、发动机:1、发动机分类及工作原理:发动机是汽车的动力源。

它是将某一形式的能量转变为机械能的机器。

按燃烧种类分类可分为汽油机、柴油机、燃气机及代用燃料机等。

按工作冲程分为四冲程发动机和二冲程发动机。

按工作原理和构造可分为点燃式内燃机、压燃式内燃机、混合式内燃机、转子发动机、燃气轮机、外燃机及电动机等。

也可按缸数、燃烧室型式等分类。

柴油机是内燃机的一种,是把柴油和空气混合后直接输入机器内部燃烧而产生热能,然后再转变为机械能。

它具有热效率高、体积小、便于移动、起动性能好等优点而得到广泛应用。

车用内燃机,根据其将热能转变为机械能的主要构件的形式,可分为活塞式内燃机和燃气轮机两大类。

活塞式内燃机按活塞运动方式分为往复活塞式和旋转活塞式两种,往复活塞式应用最广泛。

在发动机内每一次将热能转化为机械能,都必须经过空气吸入、压缩和输入燃料,使之着火燃烧而膨胀做功,然后将生成的废气排出这样一系列连续过程,称为发动机的一个工作循环。

对于活塞往复式发动机,可以根据每一工作循环所需活塞行程数来分类。

凡活塞往复四个单程完成一个工作循环的称为四冲程发动机,活塞往复两个单程即完成一个工作循环的称为二冲程发动机。

目前我厂产品所用发动机多为四冲程多缸柴油机。

2、柴油机的优缺点与汽油机比较,柴油机因压缩比高,燃油消耗率平均比汽油机低30%左右,且柴油价格相对较低,所以燃油经济性好。

柴油机的主要优点是热效率高、油耗低、可靠性高、耐久性好。

一般载质量7t 以上的货车大都用柴油机。

柴油机的缺点是转速较汽油机低,工作粗暴,噪声大,质量大,制造和维修费用高。

3、发动机选用:目前发动机以选用为主。

各发动机主管在会同整车总布置人员满足整车性能和布置要求的前提下与发动机厂确定技术状态。

不同的车型对匹配发动机的特性要求有一定差异,应在理论计算的基础上通过试验验证发动机是否满足要求,对不能满足使用要求的应通过发动机性能的优化和整车传动系速比的匹配使发动机与整车得到最优化匹配,在满足动力性要求的前提下取得较好的燃油经济性。

泵与发动机的功率匹配原理

泵与发动机的功率匹配原理

泵与发动机的功率匹配原理————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:ﻩ泵与发动机的功率匹配原理发动机的输出功率:ne=me·ne/9549 (1)ﻫ式中:ne——发动机输出功率(kw)me——发动机转矩(n·m)ne——发动机转速(r/min)泵的输出功率为:nb= pbqb/60=pbqbnb/60000 (2)ﻫ式中:nb——泵的输出功率(kw)pb——泵出口压力(mpa)ﻫqb——泵出口流量(l/min) qb——泵的排量(ml/r)ﻫnb——泵的转速(r/min)ﻫ泵与发动机直接连接,有nb=ne。

由传动关系知,nb与ne又满足:nb=neη 1η 2 (3)ﻫ式中η 1——泵与发动机之间的传动效率,泵与发动机直接连接时取为1,泵与发动机通过分动箱相连时取为0.97η 2——泵自身的效率,由于泵一般为变量柱塞泵,当泵的排量、转速、压力变化时,效率也随之变化,因此,泵的效率值由供应商提供。

当发动机期望工作在某一最佳工作点时,其输出转矩为一常值,所以泵与发动机功率匹配,有关系式:ﻫmb=pbqb/2π=常值(4)式中:mb——泵的吸收转矩n·mﻫ因此,当负载pb变化时,通过调节泵的排量qb使得泵的输出转矩不变,就实现了泵与发动机之间的功率匹配,发动机的转速为设定的最佳工作点处的转速。

从而得出结论:当发动机在设定的最佳工作点运行时,欲实现泵与发动机匹配,则要求泵具有恒功率特性,图1所示。

此主题相关图片如下:[disablelbcode]恒功率泵可采用机械控制或微控器控制,机械控制的恒功率变量是靠不同的弹簧组合来近似实现恒功率的,在其恒功率区段能实现泵与发动机的匹配,但是有调节不方便、存在误差等不足。

而当采取微控器(如MC控制器)控制时,能实现泵与发动机的精确匹配,而且调节方便。

匹配发动机的液压泵复合式控制特性研究

匹配发动机的液压泵复合式控制特性研究

p m s n eegn , h hpoal l d n n t l go po pw r tin.T e ot lc e ecm ie u p dt nie w i rbby e st eg es i r or o e iz g h nr hm o bnd a h c a o i l a n u li c os
中 图分 类 号 :H17 T 3 文献 标 识 码 : A
S ud n Co bi e nto o a c i g t y o m n d Co r lf r M t h n
H y r ul m ps t g n d a i Pu c o En i L i g Xi - e HU J n k C N - i , UO N n
2 w nC l g , et l ot nvri f ors & T cnl y C agh u a 10 4 hn ) .S a ol e C n a SuhU iesyo F r t e r t e ehoo ,hn saH nn4 0 0 ,C ia g
AB TRACT: o lx wo k n o d t n n c n t cin ma hn r e u n te tr u s th b t e y r u i S C mp e r i g c n i o s i o s u t c i ey r s h i h oq e mima c ewe n h d a l i r o c
( .中南大学机 电工程学院 , 1 湖南 长沙 4 0 7 ;. 10 52 中南林业科技大学涉外学院 , 湖南 长沙 4 0 0 104) 摘要: 研究液压 系统优化控制问题 , 针对 工程机械 的复杂工况经常使得液压泵 与发动机扭矩匹配不合理 , 造成发动机熄火 或 功率利用过低 。为提高系统性能 , 提出了 D 排量转速控制 ) E ( A( 与 P 电比例控制 ) 的复合式控制方 案 , 调节泵排量使其扭矩 与发动机外特性相适应 。建立流量连续 方程 和力平衡方程复合式控 制微分形式 的数学 模型 , 并导 出其传递 函数。在 MA , T L B Sm l k平 台搭建模型 , A / iui n 对控制特性进行 了仿真研究 。结果表明 , 复合式控制可使液压泵与发动机高效匹配 , 为发动机 的液压系统优化控制提供了科 学依据 。 关键词 : 匹配发动机 ; 液压泵变量 ; 复合式控制 ; 动态分析

电动燃油泵的组成

电动燃油泵的组成

电动燃油泵的组成电动燃油泵是现代汽车发动机燃油供应系统的重要组成部分,具有高效、稳定、可靠的特点。

本文将从电动燃油泵的组成、工作原理、故障排除等方面进行详细介绍。

一、组成电动燃油泵主要由电机、泵体、滤网、压力调节器、安全阀等组成。

1.电机电机是电动燃油泵的核心部件,通常采用永磁同步电机或感应电机,其功率大小与汽车发动机的功率相匹配。

电机的转速决定了燃油泵的输出压力和流量大小。

2.泵体泵体是电动燃油泵的主要部件,通常由铝合金或塑料制成,具有较高的强度和耐腐蚀性。

泵体内部有一个螺杆或叶轮,通过电机的转动将燃油从油箱中吸入,压缩后送入发动机燃油系统。

3.滤网滤网是电动燃油泵的重要组成部分,用于过滤油箱中的杂质和污垢,防止进入发动机燃油系统中造成损坏。

滤网通常采用不锈钢丝网或纤维滤芯,具有较高的过滤效率和使用寿命。

4.压力调节器压力调节器是电动燃油泵的另一个重要部件,用于调节燃油泵的输出压力,使其符合发动机燃油系统的要求。

压力调节器通常采用机械式或电子式,具有较高的精度和可靠性。

5.安全阀安全阀是电动燃油泵的保护装置,用于在燃油泵输出压力过高时自动打开,防止燃油系统发生爆炸或损坏。

安全阀通常采用弹簧式或电子式,具有较高的灵敏度和可靠性。

二、工作原理电动燃油泵的工作原理是利用电机的转动将燃油从油箱中吸入,经过滤网和压力调节器的处理后,压缩后送入发动机燃油系统。

具体步骤如下:1.电机转动当汽车发动机启动时,电机开始转动,通过泵体内部的螺杆或叶轮将燃油从油箱中吸入。

2.滤网过滤燃油经过滤网的过滤后,去除其中的杂质和污垢,保证燃油的清洁度。

3.压力调节燃油进入压力调节器后,通过机械或电子调节器调节输出压力,使其符合发动机燃油系统的要求。

4.安全阀保护当燃油泵输出压力过高时,安全阀会自动打开,防止燃油系统发生爆炸或损坏。

5.燃油供应经过上述处理后,燃油被压缩后送入发动机燃油系统,为发动机提供动力。

三、故障排除电动燃油泵故障通常表现为燃油供应不足或无法启动等情况。

液压挖掘机发动机与液压泵的合理匹配的研究

液压挖掘机发动机与液压泵的合理匹配的研究

I SS N100928984 CN2221323/N 长春工程学院学报(自然科学版)2008年第9卷第4期J.Changchun I nst.Tech.(Nat.Sci.Edi.),2008,Vol.9,No.411/2635238液压挖掘机发动机与液压泵的合理匹配的研究收稿日期:2008-11-07作者简介:汤振周(1970-),男(汉),福建,硕士研究生,讲师主要研究工程机械。

汤振周(福建交通职业技术学院,福州350007)摘 要:通过对液压挖掘机发动机的工作特性、变量泵性能的研究,提出了恒功率与变功率2种控制方式的组合,使发动机在整个转速范围内都能适应负荷变化,保持最佳的功率利用率。

同时使液压系统具有了较高的传动效率,整个负荷驱动系统也具备了较好自适应能力和综合性能指标。

关键词:液压挖掘机;发动机;液压泵;合理匹配中图分类号:T D422.2文献标识码:A 文章编号:100928984(2008)04200352041 发动机工作特性柴油机的特性主要是运行特性,包括:速度特性、负载特性、万有特性的变化规律。

如图1所示,曲线CASB是发动机在某一档时的工作特性,AC为外特性,AB为该档位下的调速特性。

当外负载变化时,发动机的输出转矩变化,如A点、B点和S点,A 点输出功率最大。

另外,发动机还有一条最佳比油耗线(ge线),当发动机工作在最佳比油耗线时(图中S、E点)最经济。

为了保持柴油机转速的相对稳定,必须随着负载的变化相应改变供油拉杆的位置,在柴油机上安装的调速器就能根据外界负载的变化,自动调节循环供油量,使柴油机稳定运转。

通常工程机械选用的都是全程调速器,在任何转速下均能起调速作用。

那么在某一固定油门拉杆位置下,当外负载变化时,柴油机将不再运行在外特性曲线上,而是在该油门位置下的调速线上工作。

不同的油门位置对应于不同的调速曲线,可见在外负载扭矩变化时,速度将受到较小的波动,从而起到稳定柴油机转速的作用。

发动机高压泵工作原理

发动机高压泵工作原理

发动机高压泵工作原理
发动机高压泵是发动机燃油供应系统中的核心部件,它的工作原理是将低压燃油通过柱塞泵体积变化的方式转化为高压燃油,再通过喷油嘴喷入发动机燃烧室中。

高压泵的柱塞和柱塞泵体是实现高压燃油输出的关键部件。

当车辆启动时,高压泵的柱塞泵体从进油口吸入低压燃油,随着柱塞向上运动,燃油被压缩并送入高压油管中,当柱塞运动到最高点时,高压燃油通过喷油嘴被喷入发动机燃烧室中。

高压泵的工作原理是基于高压燃油输出,因此泵的排放压力越高,其输出功率也会越强。

一些高性能发动机采用双高压泵的设计,以提供更强的高压燃油输出,从而提高发动机的性能和响应能力。

总的来说,高压泵是发动机工作的关键部件之一,其工作原理和输出功率直接影响着发动机的运行效率和性能表现。

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汽车发动机水泵的工作原理与故障分析

汽车发动机水泵的工作原理与故障分析

AUTO PARTS | 汽车零部件汽车发动机水泵的工作原理与故障分析黄明邵阳学院 湖南省邵阳市 422000摘 要: 当前,科学信息技术更加发展,国家的经济发展水平不断提高,广大人民群众外出的方式变得更加的多样化,但更多的是依托汽车来帮助其出行。

提到汽车,首先就会想到汽车的动力结构发动机。

汽车发动机能够为汽车的整个运行提供强大的动力,让燃料的燃烧更加充分,产生了动力更大。

一般发动机在运转发动过程中,内部的温度都是较高的,内部排出的气体和外部的气体无法进行及时的更换,内部运转的温度就会较高,个发动机的零部件温度就会升高。

由此会导致零部件膨胀,最终使得汽车发动机的零部件不能够正常的运转,甚至出现卡顿现象,还会大大降低零部件的机械强度。

发电机的零部件润滑作用也会不复存在。

针对此,更进一步的了解汽车发动机水泵的工作原理对整个汽车发动机的运行运转起着十分重要的作用,因此,本文主要对汽车发动机水泵的工作原理做系统分析,在此基础之上,对汽车发动机水泵工作运转过程中出现的故障做出理论阐述,希望能够对发动机水泵的故障处理提供有益的策略方法。

关键词:汽车发动机 水泵 工作原理 故障内容1 引言在整个汽车发动机结构之中,发动机的冷却系统对发动机的性能结构起着非常显著的影响。

当下,发动机冷却系统的关键零部件性能研发和热负荷探寻成为了行业探讨的重要关注点。

汽车在人们的生产生活之中扮演着十分重要的角色,因此,对汽车发动机的水泵工作原理做深刻分析和探讨,能够更进一步的帮助人们了解汽车发动机水泵的工作过程。

可以说,在汽车发动机之中,冷却系统是整个汽车运转的关键部位,当冷却系统这一关键部位出现故障时,汽车的正常运转就会受到阻碍,导致汽车不能够在道路上正常行驶,更为严重的是对发动机造成的损害无可挽回。

因此,加大对汽车发动机水泵工作原理的研究,不断提升水泵的性能,改进汽车发动机水泵运转结构,这不仅成为了整个汽车行业研发的重点内容,同时也成为了国家乃至整个社会重点关注的方面。

履带起重机发动机与液压泵的匹配

履带起重机发动机与液压泵的匹配
实 际问题 , 在履 带起重 机设 计 阶段提 出相应 方案 , 大程 度 地实 现 发 动机 与 液压 泵 的 功率 匹 配 , 到提 高 最 达 作业 效率及 节能 的 目的 .
1 问题 产 生 的原 因
在发动 机外 特性 曲线 上 , 以找 到一些 点 , 这些 点上 , 动机 的各 项性 能综合 指标 要优 于其 他点 , 可 在 发 这 些点叫做最佳工作点 , 与之对应的发动机转速叫做最佳工作点转速 . 通常的发动机控制策略就是力争使发 动机工 作在最 佳工 作点 上 -- 1. 一 履 带起重 机 的动力 传动 系统 是 一个 发动 机 一液压 系统 一载 荷 的负 载驱 动 系统 , 中发 动机 一泵 的功 其
( .col f 1Sho Mmhn ̄l n i ei f ai o a i gn r go D lnUn es yo Teh ooy Daa 10 4 C ia E e n a i ri f cn l , ln16 2 , hn v t g i 2 Daa pc l qime S prii n ntue D ln16 2 , hn ) . lnS ei u i a E p m u ev o adIsi t, aa 0 1 C i sn t i 1 a
率 匹配是 对整 个 系统 功 率匹配 影 响最 大 的因素 .
理想 的能 量转换 不计 能量 损 失 , 则泵 的 功率 PP 于发 动机 的输 出功 率 P 等 为
P E = PP
作 者简 介 :王
欣 (9 2一)女 , 教 授 . - i wag b2 @ 13 tn 17 , 副 E ma : n xd 1 6 .o i l
t s p p r hi a e .
K y wo d :c a e r n ;e g n ;h d a l u e r s r wlrc a e n ie y r u i p mp;ma c ig c thn

1负流量控制国产中型挖掘机主泵总成(川崎K3V112DT)结构原理分析

1负流量控制国产中型挖掘机主泵总成(川崎K3V112DT)结构原理分析
10-螺栓;11-斜盘支撑板;12-黄油嘴;13-锁紧螺母;14-调整螺钉;15定位销;
16-O型圈;17-辅助活塞;18-O型圈;19-垫片;20-调节器;21-倾斜销;22泵壳体;
23-螺堵;24-O型圈;25-伺服活塞;26-垫片;27-O型圈;28-辅助活塞;29斜盘座;
30-衬套;31-斜盘;32-滑靴;33-柱塞;34-滑靴压板;35-球面衬套;36衬套垫圈;
负流量控制国产中型挖掘机主泵分析
导读:
本篇章主要分析负流量控制的国产中型挖掘机的主泵总成(川崎K3V112DT) 的结构、原理、变量分析及相关部位调整之后对整机的影响。附有大量结构原理 图、零部件分解爆炸图、变量分析曲线、调整相关部位后的压力排量特性曲线等。
1、主泵总成概述
负流量控制系统的国产中型挖掘机使用的主泵总成为其液压传动系统的动力
(前泵输出的油液可流经左行走、回转、动臂2(动臂副联)及斗杆1(斗杆主联 )的主换向阀芯,后泵输出的油液可流经右行走、备用(破碎锤或液压剪等)、 动臂1(动臂主联)、铲斗及斗杆2(斗杆副联)的主换向阀芯)
图3 主泵总成各部件位置及名称 对于前泵与后泵,每个泵均由泵体、输入轴、缸体、(九个带滑靴结构的) 柱塞、配流盘、斜盘、伺服活塞及对应泵调节器等组成,柱塞头部(即滑靴表面 )紧贴斜盘表面。双柱塞泵共用一个中间体,在中间体上布置有一个双泵共用的 吸油口,并布置有两个泵对应的出油口。从轴侧看,工作中,主轴顺时针旋转。 以前泵为例,如图4所示,(从轴侧看)输入轴顺时针旋转,带动缸体顺时 针旋转,因柱塞均在缸体的柱塞孔内,且柱塞头部紧贴斜盘,故在缸体在作旋转 运动的同时,柱塞一方面会随缸体作旋转运动,另一方面将在缸体的柱塞孔内作 往复直线运动,造成(缸体柱塞孔内的)柱塞尾部密封容腔交替变换,密封容腔 变大时,产生真空度,经配流盘吸油区通过中间体吸油口吸油;密封容腔变小, 即可从配流盘压油区通过泵中间体出油口向外排油,此时泵出口排油压力取决于 外负载(即排油阻力)。该型主泵的伺服活塞可带动斜盘摆动,以带动泵内部柱 塞改变有效行程,最终改变泵排量,以实现主泵工作过程中液压系统功率与发动 机功率的匹配。

恒功率及恒压泵控制原理及其应用

恒功率及恒压泵控制原理及其应用

恒功率及恒压泵控制原理及其应用恒功率泵所实现的功能就是保证电机不会超功率,低压时大流量,高压时小流量;恒压泵能够实现零流量保压。

1)恒压泵一般用于这样的液压系统:开始阶段要求低压快速前进,而后转为慢速靠近,最后停止不动并保压,像油压机就是这样。

这里,恒压泵设定的压力就是系统保压所需要的压力。

这里,对“液压系统压力由负载决定,而由溢流阀加于限定”的基本原则应该讲是符合的。

为了更好理解泵控系统,可以考虑修改为“系统压力由负载决定,而由恒压泵加于限定”。

像压机的例子,压制件的反力可以很大,具体施加多少由恒压泵调节。

2)恒流泵主要用于工程机械这种设备上就一台发动机,要充分利用其功率。

对液压系统就可以在低压时大流量,高压时小流量。

这表面上与恒压泵相似,其实不然。

恒功率泵在压力流量变化时,遵循恒功率,而恒压泵在未达到调定值之前,是最大排量的定量泵,不存在开始恒功率的拐点。

而进入恒压工况后,原则上可以根据系统的需要提供流量而保持压力不变。

3)恒压变量泵是在达到泵本身的设定压力后才开始变量,此时流量下降成陡线下降.恒功率变量泵是几乎全压力阶段都在变量,基本保证输出的功率恒定在一定范围内,但是在泵设定的功率范围内,压力上升,流量是全流量输出,当超过这个压力,流量开始下降,以保证输出功率恒定(这也就是说在低于额定功率时,实际使用功率不是恒定的).还有电控变量泵,它的变量曲线由电控部份决定,与实际压力无关.不管如何,电机与油泵的功率匹配,是必须考虑的.4)恒压泵更重要的一点是:在压力不变的情况下更节约能源。

恒功率泵是能根据负载变化改变运动速度,也主要用于这种负载变化要求速度能变化的情况。

5)1)一般情况下,固定工业液压选用恒功率的案例较少,多数是行走机械(工程机械)动力是发动机的,为了充分利用功率,选用恒功率泵的情况较多。

当然天下之大,不能一概而论。

6)对于一个在反复循环过程中,或者随机操作过程中,压力与流量两个参数都有比较大差异的系统,人们往往采用“一把钥匙开一把锁”的模式灵活处理。

内燃机发动机功率说明及匹配

内燃机发动机功率说明及匹配

内燃机发动机功率说明及匹配2021-12扭矩最大扭矩额定输出功率燃油消耗率发动机转速⚫额定功率(标定功率)和额定转速:一般由生产厂家出厂设定,与所匹配设备规格匹配。

/同一款发动机,额定转速和额定功率可以在一定范围内进行调整/额定功率:发动机输出最大功率点额定转速:发动机输出最大功率时的转速最低燃油消耗率:在该点燃油做了最多的功,也就是经济性最佳点/但实际工作中,很难保证一直在最低燃油消耗点运转//此处教科书上内容,比较容易理解。

一般国产品牌直接采用但外资品牌一般不采用//对非专业人士买车,最大扭矩和最大功率那个更重要呢?汽车和大型机械有什么区别呢? /功率:单位时间做的功,也就是单位时间产生能力的多少/所以就动力性而言,功率越大越好,汽车速度更快,大型设备可以更有力/扭矩:发动机曲轴末端输出的扭矩,跟燃烧室爆炸能量、活塞直径、连杆长度等有关系/也就是推动曲轴旋转的能力/最大扭矩点:随着发动机转速的不同,输出扭矩一直是变化的;在某一转速范围中,输出的最大扭矩点/主要衡量发动机的加速性能。

发动机与液力变矩器或液压泵匹配时,主要在最大扭矩范围内进行匹配,净可能降低动力传递损失/功率=n(常数)×T(扭矩)×N转速最大功率点:随着发动机转速的上升,发动机功率上升,但是到达一定转速后,功率开始下降。

输出功率的最高点/功率越高,发动机动力上限也就越大。

/⚫发动机总功率ISO14396-2002/ISO15550-2002/GB21405-2008/21404-2008/SAE J1995: 设定条件下曲轴末端输出功率;/不配散热器、风扇,配装:水泵、发电机(最低功率运行)、涡轮增压器河机油泵。

/⚫发动机净功率GB16936/ISO9249/SAE J1349:设定条件下,曲轴末端输出功率/如果配可分离式风扇,需要将可分离式风扇断开测量,即如采用电驱动或液压驱动风扇,可不计入功率消耗;如果配渐进式风扇,需要保证风扇处于最大滑移下测量,即如采用电子离合或硅油离合风扇,只计入最小转速时功率消耗/上述总功率=上述净功率+风扇消耗功率/以上结果参考标准得出。

发动机水泵重新匹配方法

发动机水泵重新匹配方法

发动机水泵重新匹配方法说实话发动机水泵重新匹配这事,我一开始也是瞎摸索。

我就想着这能有多难呢,结果被现实啪啪打脸。

我最初尝试的方法特别简单粗暴,就是按照理论上的顺序,把那些线路和接口都按常规的样子接起来,但根本就不行,发动机启动了一会儿就发出那种特别不正常的声音,我就知道完蛋了,这个方法肯定是错的。

后来我又想,那我就一个一个部件去分析。

我先检查了水泵的叶轮。

你想啊,这叶轮就像是人的心脏里的瓣膜,如果它运转不灵活了或者有磨损啥的,整个匹配工作肯定也干不成。

我仔细看了看叶轮,没有发现什么明显的损伤。

然后我就把重点放到了连接件上。

这些连接件就好比是关节,如果关节错位那就没法正常工作了。

我当时确定我把每一个连接件都安装得特别到位,拧紧的程度我都是按照手册上来的,可还是不行。

我就开始怀疑是参数设置的问题了。

这参数吧不好理解,就像密码一样,密码错了门就打不开。

我查了好久的资料,找到一些基本的参数设置,就比如流量、扬程这些方面的参数。

可是有些参数在不同的发动机型号下好像有不同的标准,我也不是特别确定,只能一点一点地去试。

有一次我把流量参数稍微调高了一点,然后把扬程参数根据发动机的功率调整到一个感觉比较合适的值,没想到发动机还真就正常运转了一段时间,但后来还是出现了一点小问题。

我就意识到可能在这个过程中,我忽略了水泵和发动机之间的磨合期这个问题。

刚匹配的时候不能把参数一下子弄得太完美,就像是新鞋子刚开始穿的时候有点磨脚,得有个适应的过程。

于是我在一些关键参数上稍微做了一点缓冲调整,再尝试启动发动机和水泵,这次总算成功了。

我还总结了一个心得,就是在涉及到重新匹配这种工作时,前期的检查非常重要,就像你做饭之前得把食材都准备好一样。

你要仔细查看水泵和发动机相关部件有没有损坏或者老化,每一个环节都可能影响到最后的匹配结果。

另外,那不确定的参数,你可以参考以前类似的配置,然后再尝试调整,虽然这个过程可能会很漫长,但只要耐心点儿,总能找到合适的匹配方法。

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泵与发动机的功率匹配原理发动机的输出功率:ne=me·ne/9 549 (1)式中:ne——发动机输出功率(kw)me——发动机转矩(n·m)ne——发动机转速(r/min)泵的输出功率为:nb=pbqb/60=pbqbnb/60 000 (2)式中:nb——泵的输出功率(kw)pb——泵出口压力(mpa)qb——泵出口流量(l/min)qb——泵的排量(ml/r)nb——泵的转速(r/min)泵与发动机直接连接,有nb=ne。

由传动关系知,nb与ne又满足:nb=neη 1η 2(3)式中η 1——泵与发动机之间的传动效率,泵与发动机直接连接时取为1,泵与发动机通过分动箱相连时取为0.97 η 2——泵自身的效率,由于泵一般为变量柱塞泵,当泵的排量、转速、压力变化时,效率也随之变化,因此,泵的效率值由供应商提供。

当发动机期望工作在某一最佳工作点时,其输出转矩为一常值,所以泵与发动机功率匹配,有关系式:mb=pbqb/2π=常值(4)式中:mb——泵的吸收转矩n·m因此,当负载pb变化时,通过调节泵的排量qb使得泵的输出转矩不变,就实现了泵与发动机之间的功率匹配,发动机的转速为设定的最佳工作点处的转速。

从而得出结论:当发动机在设定的最佳工作点运行时,欲实现泵与发动机匹配,则要求泵具有恒功率特性,图1所示。

此主题相关图片如下:[disablelbcode] 恒功率泵可采用机械控制或微控器控制,机械控制的恒功率变量是靠不同的弹簧组合来近似实现恒功率的,在其恒功率区段能实现泵与发动机的匹配,但是有调节不方便、存在误差等不足。

而当采取微控器(如MC控制器)控制时,能实现泵与发动机的精确匹配,而且调节方便。

2柴油机最佳工作点的选取图2是发动机的外特性转矩曲线图,曲线ABCD是发动机的全负荷速度特性,斜线AH、BI、CJ、DK为不同油门位置时的调速特性。

点A、B、C、D分别是对应的最大功率输出点。

因为一个油门位置X对应一个最大功率输出点,所以最大功率Nmax(M,n)是油门位置x的函数,即:Nmax(M,n)=f1(x)(5)所以只要调节油门的位置,就可选择不同的功率模式。

发动机在工作时,其所受的转矩为自变量,转矩的大小取决于后接负载的大小,而发动机转速是因变量,所以:n=f2(M)6因为发动机正常工作时,后接负载往往低于该油门位置时的最大负载,所以发动机工作时往往工作在调速特性阶段,而调速特性段的功率低于该油门位置时的最大功率,因此发动机在正常工作时其效能往往未能得到充分发挥。

要想得到最大的工作效率,发动机应始终工作在最大功率点。

在不同的油门位置下,虽然都可以工作在最大功率点,但是在有些最大功率点(如图2中的B、C、D点)抗过载能力很差,容易导致发动机熄火,所以在不同油门位置下,最大功率点的设定应如图2中的A、E、F、G点,使得在每一个最大功率点都留有一定的过载余量如δ M=MD-MG,而不至于导致发动机熄火,δ M大小视不同油门位置时的具体工作特性而定,其趋势如图2中的AEFG曲线,因此实际工作时设定的最大功率点应落在AEFG曲线上。

此主题相关图片如下:[DIS ABLELBCODE]由图3的NT855-C280BCⅢ柴油机外特性曲线可以看出(见图3中曲线2):发动机飞轮转矩的增加会引起发动机转速的下降(掉速),当发动机转速下降至最大转矩点时?熏发动机输出转矩开始下降,此时发动机工作不稳定,转速急剧下降直至熄火,为了防止发动机熄火和充分利用发动机功率,只有及时减小液压泵的排量,降低发动机的负荷。

从图3可以看出,只有当发动机工作在(1600,1900)r/min区段时即可兼顾发动机输出功率与转矩均在较大且比油耗最小状态3泵与发动机匹配的实现对于全液压推土机,泵与发动机匹配的实现,一般采用极限负荷调节法。

由图1可以看出,由于变量柱塞泵具有恒功率的特性,所以实现恒功率控制是一种最理想的状态。

但在实际应用中,恒功率控制是非常难以实现的,比较成功的一种办法是实现发动机的恒转速控制。

采用极限负荷调节法,使发动机工作在最佳转速范围内。

如图4,发动机9和变量泵4刚性联接在一起,变量泵4输出的高压油液经高压油管7使行走马达8旋转输出动力,输出的动力经减速后传给履带6。

操作油门操纵杆10,会同时拉动油门位置传感器11产生电信号传给MC微控器5,所有信号可以通过仪表板1显示出来此主题相关图片如下:1.仪表板2.转速传感器3.行驶手柄4.变量泵5.MC微控器6.履带7.高压油管8.行走马达9.发动机10.油门杆11.油门位置传感器当机器在铲掘工况时遇到大负荷,行走马达8的负载转矩增加;在行走闭式系统的流量、马达转速不变的情况下,马达的排量也会保持不变。

但由于负荷的增加,高压油管7内的压力就会升高。

这样使得变量泵4的负载转矩增加,由于发动机9和变量泵4直接连接在一起,泵的负载增加导致发动机飞轮转矩增加。

在负载的作用下,发动机转速下降。

此时,MC微控器5根据由转速传感器2传来的信号,计算出此时实际转速与对应油门开度下的设定转速的差值Δn,经数据处理和PID运算后,调节变量泵4的比例阀电流,以减小变量泵4的排量而使其吸入转矩减小,由于负载的减轻,发动机转速回升;反之亦然。

这样使发动机9工作在最佳转速范围内。

图5为极限负荷调节过程的原理图。

此主题相关图片如下:4马达与泵的匹配从理论上讲,马达与泵并无特殊的匹配关系。

但是在推土机的实际设计过程中,马达与泵有排量上的匹配关系,根据匹配经验,一般马达的排量应为泵排量的1.6~2.2倍,否则,会出现行走系统压力过高、行驶速度波动过大、马达转速过高、发动机出现掉速和作业效率低等故障。

一般来说,马达排量越大越好,但马达排量越大,会使制造成本过高。

马达排量和推土机发动机的飞轮功率也有一个匹配关系。

当发动机的飞轮功率用马力表示时,马达排量为飞轮功率的0.8~1.1倍合适。

全液压推土机的匹配计算时,应考虑充分利用液压泵和马达的的效率,影响马达效率的因素有转速、压力和排量,这3个方面必须综合考虑。

根据LINDA、REXROTH和SAUER三大著名液压元件厂商提供的资料,变量柱塞泵和马达有以下特点:(1)泵的工作高效区。

假设行走泵工作的额定压力为Pp,额定转速为np,最大排量为vp,当行走闭式系统工作压力在0.2~0.85 PP、泵工作转速在0.3~0.85 np、泵的排量在0.70~1.0 vp变化时,泵的效率变化不明显,此范围内泵的总效率可达91%以上。

(2)马达工作高效区。

马达的高效区同泵的高效区有相似性,假设马达工作额定压力为Pm,额定转速为nm,最大排量为vm,当行走闭式系统工作压力在0.4~0.85 Pm、马达工作转速在0.1~0.45 np、马达排量在0.80~1.0 vp变化时,效率变化不明显,此范围内马达的总效率可达90%以上。

根据上述特点,在进行总体匹配时,要将推土机的切土和运土工况匹配在上述区域,在高速返回工况,也要尽量匹配在高效区。

5传动系统速比的选择传动系统速比是全液压推土机匹配中一个非常关键的参数,它对推土机的作业效率和可靠性有很大影响。

传动系统的速比与主机总体设计时所需的最大牵引力和最大行驶速度有关。

速比的选取首先应保证推土机的最大理论牵引力。

根据设计经验,全液压推土机最大理论牵引力为机重的1.15~1.30倍较为合适。

过小会出现最大牵引效率段的速度过低,影响作业效率,行走液压系统的压力过高,易出现爆管,发动机易掉速。

过大会出现生产成本过大,系统压力过低,泵和马达在低压力下机械效率偏低。

其次,速比的选取还应考虑最大行驶速度,最大倒车空驶速度一般应为10~11 km/h,一般不应低于9.0 km/h,否则会影响作业效率。

设计时应保证推土机在切土工况时的速度为2~3 km/h,运土工况的行驶速度为4~6 km/h。

速比的选择应综合考虑,为降低减速器齿轮的搅油损失,提高马达和减速器的使用寿命,应控制马达的最高转速在马达许用转速的0.6~0.8 之间。

6小结(1)全液压推土机传动系统与柴油机匹配时,要将正常工作的工况匹配在最大功率、低油耗区,并防止柴油机转速波动过大;(2)泵与柴油机匹配时,采用极限负荷调节法,通过MC 控制器的PID运算,可以较好地使柴油机工作在最佳转速范围内;(3)泵与马达匹配时,一定要注意泵与马达的排量匹配关系,并在匹配时,将推土机的切土和运土工况匹配在泵和马达的高效区;(4)机械传动系统的总速比要兼顾最大牵引力和最大行驶速度,不能顾此失彼,否则会影响整机的牵引性能。

R-直列多缸排列发动机V-V型汽缸排列发动机B-水平对置式排列多缸发动机WA-汪克尔转子发动机W-W型汽缸排列发动机Fi-前置发动机(纵向)Fq-前置发动机(横向)Mi-中置发动机(纵向)Mq-中置发动机(横向)Hi-后置发动机(纵向)Hq-后置发动机(横向)OHV-顶置气门,侧置凸轮轴OHC-顶置气门,上置凸轮轴DOHC-顶置气门,双上置凸轮轴CVTC-连续可变气门正时机构VVT-i--气门正时机构VVTL-i--气门正时机构ES-单点喷射汽油发动机EM-多点喷射汽油发动机SDi-自然吸气式超柴油发动机TDi-Turbo直喷式柴油发动机ED-缸内直喷式汽油发动机PD-泵喷嘴D-柴油发动机(共轨)DD-缸内直喷式柴油发动机TA-Turbo(涡轮增压)SFI-连续多点燃油喷射发动机FSI-直喷式汽油发动机气门Valve顶置凸轮轴Over Head Camshaft(OHC)顶置双凸轮轴Double Over Head Camshaft(DOHC)或称Twin Camshaft直列四缸Inline4水平对置发动机(Boxer Engine)四冲程汽油机(Reciprocating 4Stroke Cycle Engine)柴油机(Diesel Engine)转子发动机(Rotary Engine)气缸体(Cylinder Block)气缸套(Cylinder Liner)连杆(Connecting Rod)曲轴(Crank Shaft)油底壳(Oil Pan)活塞(Piston)活塞销(Piston Pin)活塞环(Piston Ring平衡机构(Balancer)气缸盖(Cylinder Head)进气门和排气门(Intake Valve/Exhaust Valve)气门座(Valve Seat)气门弹簧(Valve Spring)气门锁块(Cotter)气门间隙调节垫片(Shim)凸轮轴(Camshaft)摇臂(Rocker Arm)摇杆(Swing Arm)齿形皮带(Timing Belt)气门间隙调节器(又称液压挺杆)(Valve Lash Adjuster) 配气相位(气门开闭角度)(Valve Timing)可变进气系统(Variable Induction System)化油器(Carburetor)喉管(Venturi)可变喉管(Variable Venturi)汽油泵(Fuel Pump)惯性增压(Inertia Change)进气管(Intake Manifold)节气门(Throttle Valve)空气滤清器(Air Cleaner)汽油喷射系统(Fuel Injection)空气流量计(Air Flow Meter)节气门体(Throttle Body)汽油喷嘴(Injector)单点喷射(Single Point Injection) 自然进气(Natural Aspiration)涡轮增压器(Turbo Charger)中冷器(Inter Cooler)爆振(Knocking)爆振传感器(Knock Sensor)机械增压器(Super Charger)。

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