发动机与液力变矩器共同工作点算法研究
液力变矩器及其与发动机共同工作的性能PPT精品课件
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。
液力变矩器耦合工作点
液力变矩器耦合工作点液力变矩器是一种常用的动力传递装置，它通过液压传动实现动力输出，被广泛应用于各种机械设备中。
液力变矩器的耦合工作点是指在运行过程中，液力变矩器内部传动装置所处的工作状态。
本文将通过对液力变矩器耦合工作点进行详细分析，探讨其对传动性能的影响及调节方法，以期为工程技术人员提供参考。
1. 液力变矩器的基本原理及结构液力变矩器是由泵轮、涡轮和导向轮等基本部件组成的液压传动装置。
其工作原理是通过液压传动将发动机动力传递给涡轮，由涡轮再传递给传动轴，实现动力输出。
在液力变矩器内部，泵轮受到发动机动力的驱动，产生旋转动能，涡轮受到泵轮传递的动能，产生转动力，并通过液力作用在导向轮上产生反作用力，使传递轴输出动力。
2. 液力变矩器的耦合工作点及其影响因素液力变矩器的耦合工作点是指在运行状态下，液力变矩器内各传动装置之间的相互作用状态。
液力变矩器的耦合工作点主要受到以下因素的影响：（1）转速比：液力变矩器内泵轮和涡轮的转速比是影响工作点的重要因素。
转速比的大小直接影响涡轮受到的旋转动能，从而影响动力输出的大小和稳定性。
（2）油液粘度：油液粘度是影响液力变矩器工作点的重要因素。
油液粘度的大小直接影响涡轮的转动力大小和转速，从而影响液力变矩器的输出效果。
（3）液力变矩器的液压参数：如液力变矩器的油液流量、入口压力等参数的变化都会对液力变矩器的工作点产生影响。
3. 液力变矩器耦合工作点调节方法在实际工程中，液力变矩器的耦合工作点的调节对于传动效率和稳定性具有重要意义。
为了获得更好的传动效果，需要对液力变矩器耦合工作点进行适当调节。
常见的调节方法包括：（1）调节液力变矩器内部的导向轮叶片角度：通过调整导向轮叶片角度，可以改变液力变矩器内部的动能转换效率，从而调节工作点。
（2）改变液力变矩器的工作油液流量：增加或减小液力变矩器内部的工作油液流量，可以改变液压传动的工作状态，从而调节工作点。
（3）调整液力变矩器内部的泵轮和涡轮的转速比：通过改变泵轮和涡轮的转速比，可以改变涡轮受到的旋转动能大小，从而影响工作点。
发动机与液力变矩器的合理匹配研究
区域治理综合信息发动机与液力变矩器的合理匹配研究杨小龙 任丽杰西安双特智能传动有限公司，陕西西安 710119摘要：液力传动具有自动适应性、操作便利等优势，现已得到了十分广泛的应用。
而液力变矩器与发动机的合理匹配是液力传动中的重要内容。
相关人员在研究液力变矩器与发动机匹配的过程中，不仅要注重两者之间的共同点，变矩器与发动机的合理匹配，还应该重视合理匹配的途径。
基于此，文章介绍了液力变矩器的选型要求，分析了发动机与液力变矩器匹配方式，并对发动机与液力变矩器的合理匹配进行了研究。
关键词：发动机；液力变矩器；合理匹配通常情况下，工程机械的传动是液力传动，能够有效地提高生产率，且具有一定的自适应性，在外载荷突然增大的情况下，会自动增大牵引力，以有效地克服增大的外载荷，自动降低行驶速度，避免外载荷的自动增加，甚至突然增加而使发动机熄火。
除此之外，液力传动的介质是液体能吸收并消除发动机和外载荷的振动和冲击，从而提高发动机和机体的使用寿命。
因此，相关人员应该重视液力变矩器的选型及与发动机的合理匹配。
一、液力变矩器的选型要求通常情况下，工程机械的负荷比较大，工作环境相对恶劣，行驶速度比较低，且散热条件差，这就导致发动机热负荷较大，发动机的使用功率需要降低10％-20％使用。
工程机械的性能和发动机功率的要求主要体现在以下方面：第一，液力变矩器和发动机共同作用的情况下，在全负荷下发动机需要较大的功率输出，以满足较大的牵引特性要求；第二，根据爬坡性能的要求，液力变矩器失速变矩应该大些，一般是3到3.6，以减少变速箱的排挡数；第三，液力变矩器高效范围宽，在工程机械作业情况下，要求变矩器在低速和高速工况下运转，有利于提高发动机的经济性，一般变矩器允许的最低效率是75％；第四，为了充分利用发动机的功率，液力变矩器应具有一定的透穿度，这样在启动和低速行驶时能获得较大的牵引力，高速行驶时能充分利用发动机的功率，提高平均速度，有效地改善加速性和牵引性。
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。
工程机械发动机与液力变矩器匹配方法研究
毕业设计（论文）设计（论文）题目：工程机械发动机与液力变矩器匹配方法研究姓名秦浩学院（系）专科部专业工程机械年级指导老师年月日目录摘要 (4)第一章绪论 (6)1 课题背景及意义 (6)2 国内研究状况 (7)第二章发动机与液力变矩器的匹配计算 (8)2.1 发动机与液力变矩器匹配计算方法概述 (8)2.2 匹配计算过程 (8)2.2.1 发动机的净外特性 (8)2.2.2 液力变矩器的原始特性 (9)2.2.3 共同工作的输入特性 (9)2.2.4 共同工作的输出特性 (9)2.3 液力传动匹配分析 (10) (10)2.3.1 起动扭矩MT0 (10)2.3.2 变矩器的运动学工作范围dn2.3.3 变矩器的动力学工作范围d (10)M (10)2.3.4 高效范围内平均输出功率NTPj2.3.5 高效范围内平均单位油耗量gePj (10)2.4 算例 (11)2.5总结 (13)2.6液力变矩器与发动机匹配的计算机分析软件 (13)2.6.1 设计思想 (13)2.6.2 软件功能 (13)2.6.3 软件总体结构 (14)2.6.4 程序流程 (14)第三章各参数对车辆动力性能和经济性能的影响 (16)3.1 简述 (16)3.2 主要部件的基本性能分析 (16)3.2.1 柴油发动机 (16)3.2.2 液力变矩器 (17)3.2.3 分动箱 (18)3.2.4 其他部件 (18)3.3 高速工程车柴油发动机与液力变矩器合理匹配的原则 (18)3.4 配过程分析 (18)3.4.1发动机的负荷特性 (18)3.4.2 液力变矩器的特性 (19)3.4.3 发动机与液力变矩器共同工作 (20)第四章总结 (23)4.1 分析结论 (23)4.2 心得体会 (23)参考文献 (24)摘要随着国家机械工业的不断发展,由于液力传动的一系列优点,液力传动在工程机械领域得到了广泛的应用。
液力传动设计中发动机与液力变矩器的匹配是设计的关键技术之一，常规设计计算多采用作图与手工计算相结合的方法，计算时间长、计算精度差，因此，利用计算机快速计算的优点，研究发动机与液力变矩器匹配的计算方法具有实际意义。
牵引车自动变速器换挡规律的研究
变矩器的输出扭矩 、 功率 Ｂ、 发动机油耗量 Ｇ 、 比油
换挡规律是指两个排挡间 自动换挡时刻随控制 耗 与发动机转速 随涡轮输 出轴转速变化的曲线。 参数变化 的规律 ， 是自 动变速传动 的关键技术之一 。 ｒ ｌ ， ｒ ＝ｉ ｘ ｒ ｔ ， Ｂ （ ３ ） 自动变速器换挡规律的发展经过 了单参数 、 二参数 、 动态三参数换挡规律 ３ 个阶段。目前 ， 自动变速器车 辆换挡规律 的研究普遍采用二参数换挡规律ｌ ２ 】 。
的动力装置 ， 具有新 的性能特性 ， 其输出特性 的好坏 表 示一 些 不 同转 速 的液 力变 矩器 的基 本 性能 。 对整机的动力性和经济性有很大的影ｐ ｉ ｅ ｒ １ 。图 １ 概括 １ ． ３ 共 同工作 的 输入 特性
了如何用两者 的特性曲线来确定发动机与液力变矩 发动机与液力变矩器 的共同输入特性是指在不 器 的共 同工作 点 。 同液力变矩器的速 比时 ， 液力 变矩器和发动机共同 工作的转矩 和转速的变化特性 。这是研究他们匹配
Ａ ： Ｔ ｒ Ｔ ｌ ｉ ｏ ｉ ￣ （ ｎ ）： Ｃ Ｄ ： ２
：
得到 的特性曲线为节气门开度为 １ ０ ０ ％时的曲线 ， 并 将发动机在不同节气门开度下的曲线同时列出。
（ ９ ）
：
：
ＯＨ ＋１ｍ
孚 ｎ ） 一 ） ］ ＋ ［
一
２ ＋ 嘶＋ ］
的基础 ， 也 是研 究共 同输 入 特性 的基 础 。发 动机 与液
力变矩器结合时 ， 只有在转速和扭矩相等的情况下 ， 才能稳定的共 同工作。即 ：
＝ ×ｉ 。 （ １ ）
＝ｉ ｇ ×ｒ ｌ ， Ｂ
发动机与液力变矩器共同工作点计算的软件开发
［ 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
g20148467_康明_液力变矩器与发动机共同工作特性计算
136.1 181.6 219.9 235.6 251.3 263.7 269.5 276.5
115.7 154.4 186.9 200.3 213.6 224.1 229.1 235.0
197.9 195.4 192.5 192.4 197.4 202.7 211.0 219.7
第1步 确定不同传动比时，负荷抛物线与发功机转矩特性交点坐标（nB , MB）
发动机与变矩器共同工作输出特性匹配评价
1. 理想的共同工作输出特性 a.在高效工作区范围或整个工作范围内，应保证获得最高的平均输出功率、 较低的平均油耗量。 b.高效工作区范围应较宽。 c.起动工况输出转矩越大越好。 当发动机功率一定时， 共同工作输出特性的好坏，取决于发动机调速器的型 式、液力变矩器的尺寸和原始特性以及共同工作的输入特性。 2. 发动机串联变矩器后优点 a.扩大了发动机工作的范围。 b.共同工作后的适应性系数远比发动机适应性系数高。 c.大大提高了发动机可以稳定工作的转速范围。 缺点：效率低、比燃料消耗量上升。
������������ ������ ������ 9549
求得(nT , PT )为 （0,0） （83.4， 30.79） （333.4， 110.43）
（507.3,152.08） （614.16,171.78） （686.8,183.80） （818.27,200.55） （876,205.67） （ 1078.2,219.88 ）（ 1186.25,227.11 ）（ 1295,230.55 ）（ 1418.25,232.07 ） （1594.08,226.56） （1735.132,222.27） （1871.1,234.18） 根据油耗率图像及nB 求nB 所对应的油耗率
发动机与液力变矩器共同工作点的加速算法
收稿日期 :2000 - 03 - 08 ;修订日期 :2000 - 06 - 05 基金项目 :江苏省青年科学基金资助项目 (BQ96014) 作者简介 :商高高 (1962 - ) ,男 ,湖北武汉人 ,江苏理工大学工程师 ,学士 ,主要研究领域为汽车设计与测试 。
© 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
Accelerative Calculating Method on the Cooperating Point of Engine and Hydraulic Torque Converter
SHAN G Gao - gao , HE Ren
(Jiangsu University of Science and Technology , Jiangsu Zhenjiang , 212013 ,China) Abstract :Accurate calculation of cooperating point of engine and hydraulic torque converter is t he essential to match hydrodynamic transmission vehicle power system. For t he purpose of effective calculation , it puts forwards an accelerative met hod. Key words :Engine ; Hydraulic Torque Converter ; Cooperating Point ; Accelerative Calculating Met hod ; Program
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
工程车辆发动机与液力变矩器匹配优化设计研究李光明
工程车辆发动机与液力变矩器匹配优化设计研究李光明发布时间：2021-08-31T06:09:18.342Z 来源：《中国科技人才》2021年第15期作者：李光明曲振鑫栾景坤[导读] 本文以工程车辆为研究视角，从驱动设备、变矩装置的特性入手，梳理工程车辆的各类工况，探索其驱动设备与变矩装置的匹配方法，以车辆驱动能力为设计方向，进行建模分析，研究匹配方案对车辆驱动与经济产生的影响。
研究发现：优化设计后，能够显著提升动力性能3%，油量消耗减少了3.2%。
龙口中宇机械有限公司山东烟台 265700摘要：本文以工程车辆为研究视角，从驱动设备、变矩装置的特性入手，梳理工程车辆的各类工况，探索其驱动设备与变矩装置的匹配方法，以车辆驱动能力为设计方向，进行建模分析，研究匹配方案对车辆驱动与经济产生的影响。
研究发现：优化设计后，能够显著提升动力性能3%，油量消耗减少了3.2%。
关键词：驱动设备；变矩装置；目标函数引言：工程车辆的驱动材料为柴油，以柴油为燃料的发动装置，其扭矩系数不高，无法适应工程机械运行的荷载浮动工况。
如果选用的发动机功率较高，将会引起发动设备在时间积累下形成负载不充足的情况，由此降低了发动设备的功率利用效果。
1工程车辆驱动设备与变矩装置的基础特征工程车辆的驱动燃料以柴油为主，车辆速度的组成要素包括外特性、调速特性。
液力变矩装置的初始特征，包括泵轮力矩系数a，矩力调整次数n，矩力效率m，涡轮转速比j。
其中ay=f（j），表示变矩装置的负载性能；n=g（j），表示变矩装置的变矩特点；m=h（j），表示变矩装置的成本消耗情况。
2驱动设备与变矩装置的匹配方法（1）为取得优异的车辆运行性能，变矩装置在低速比状态时，其负荷抛物线j=0时，能够达到发动装置转矩点的最大值。
（2）为保证工程车辆使用效果，期望在共同工况区间内，获取发动装置的功率最大值，要求变矩装置在效率最大值、j约等于0.75时，形成的负荷抛物线达到发动装置功率最大值的标准扭矩位置。
铲土机械发动机与液力变矩器的匹配计算
1.2 国内的几种工程机械发动机
工程机械发动机要求最主要的是动力强劲， 所以选用才有发动机目前主流的有以
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太原科技大学毕业论文
下几种柴油发动机： 1.2.1 潍柴系列发动机 WD615 系列柴油机，WD615，W 表示 water(意思是水冷）D 表示上 diesel（柴油机）在 一起就表示是水冷柴油机；它是潍柴动力欧洲研发中心采用世界顶尖技术和全新设计理念 研发的新一代柴油机，刷新国内重型柴油机中多项性能指标，具有更省油、更强劲、更可 靠、更安全的优点，主要经济指标达到世界领先水平。 WD12 柴油机是潍柴动力针对重型汽车市场开发研制的先进动力产品， 是目前国内唯一成熟 的最大排量柴油机。其功率覆盖 336 马力——480 马力，与现有同类同功率发动机相比， 综合运行油耗降低 10-15%，动力性提高 30%，可以保证整车高效、高速运行，是目前国内 重型汽车理想的升级动力。 WD12 系列柴油机技术优势： 更省油;相同载重，油耗降低 15%，节省使用成本;排量大，进气量大；配套专用 P12 高压油泵，燃油喷射雾化更好；配套专用高效增压器，进气效率较高；使用 WD12 发动机 燃烧更充分，油耗更低;12 升大排量，扭矩提高 30%，动力更强劲:WD12 发动机排量大，低 速（1000r/min）扭矩提高 30%；使整车加速性能更好；最大扭矩大，使整车载重能力更强； 大扭矩范围宽，在 1200——1650 转范围内均能输出大扭矩，使整车在各种工况下均能高 效运行，可大大提高运营效率，实现“多拉快跑”的目的.WD12 柴油机排量达到 12 升，与 现有同类同功率发动机相比升功率最低，柴油机整机的可靠性得到极大提高，曲轴、连杆、 轴瓦等零部件使用寿命更长；同时延缓了机油老化速度，延长了更换机油的周期，给用户 带来可观的直接收益。 1.2.2 上柴系列发动机 上海柴油机股份有限公司（简称上柴公司） 前身上海柴油机厂 1958 年，第一台自行 设计、完全国产化的 6135 柴油机在此诞生，开创了中国中等功率高速柴油机制造的先河。 1964 年，6135 柴油机为国产第一台 T120 推土机配套，并通过整机鉴定。1969 年又成功为 国产第一台 ZL40 装载机配套，奠定了上柴公司作为国内工程机械行业最主要的动力供应 商的地位。C6121 柴油机具有以下几点技术优势：可靠性好、寿命长；动力强劲；燃油耗 率低；高原适应行强等。 为适应较大的工况变化。C6121 柴油机扭矩储备系数能达到 1.1-1.4。这使所配套的工 程机械实际作业中，无论工况怎么变化，因有高的功率和扭矩储备，柴油机响应快、克服 阻力能力强，保证了作业效率。它在全负荷工况燃油消耗率可达到 206 g / kw h ，彭绝既有
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
无级变速车辆发动机与变矩器共同工作特性(EI)
&. ( ! .""
.
（ (） （*） ! " !( " / 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 $）
*
发动机与液力变矩器共同工作性能
采用液力变矩器的车辆性能不仅与发动机、 变矩
图$ 液力变矩器输入输出特性
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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， 采用最小二乘法进行曲线拟合可得到该单极单
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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。
液力机械自动变速器动力性换挡点算法研究
【 ｓｒｃ］ｏｏｔｉ ｔｅｃｍ ｎｏｅａｉ ｏ ｔ ｆ ｎ ｉ ｎ ｒｕ ｏｖｒ ｒ ｎ ｎａｃｒｔ ｃｌｕ ｔ ｎｒ ｕｔ Ａｂｔ ｔＴ ｂａ ｏ ｍｏ ｐｒｔ ｇｐｉ ｇｎ ａｄｔ ｑ ｅｃｎｅｔ ｄａ ｃｕａ ａｃｌ ｉ ｅ ｌ ａ ｎｈ ｎ ｎｏｅ ｅ ｏ ｅａ ｅ ａｏ ｓ
．
设计． 计算 ． 研究 ．
液力机械 自动变速器动力性换挡点算法研究 ★
李 春 芾 １ 陈慧岩 １ 郑 广 军 ２ 李 艳 琴 ２
（ ． 京理工 大学 ：． １ 北 ２内蒙古 交通职 业技术 学 院 ）
【 摘要】 为得到发动机与液力变矩器共同工作点及动力性换挡点精确计算结果， 对发动机净转矩外特性曲线采
ｏ ｅ ｐ ｗｅ ｈｆ ｎ ｏ ｎ ， ｕ ｉ ｓ ｌ ｅｉ ｔ ｒ ｏａ ｉｎ ｉ ａ ｏ ｔ ｄ ｆ ｒ ｈ ｘｅ ｏ ｈ ｒ ｃｅ ｓｉ ｏ ｎ ｉ ｅ ｎ ｔ ｏ ｑ ｅ ａ ｄ ｔ ｅ ｆ ｈ ｏ ｒｓ ｉ ｉ ｇ ｐ ｉ ｔ ｃ ｂ ｃ ｐ ｉ ｎ ｅｐ ｌｔ ｓ ｄ ｐ ｅ ｅ ｅ ｔｒ ｒｃ ａ ａ ｔｒ ｔ ｆ ｇ ｎ ｅ ｒ ｕ ， ｎ ｈ ｔ ｔ ｎ ｏ ｏ ｔ ｉ ｉ ｃ ｅ ｔ ｅ ａｕ ｔ ｎ ｕ ｃｉ ｎ ｉ ｓａ ｌ ｈ ｄ ｔ ｓ ｌｅ ｔ ｅ ｏ ｖ ｌ ａｉ ｆ ｎ ｔ ｓ ｅ ｔ ｂｉ ｅ ｏ ｏｖ ｈ ｃ ｍｍｏ ｐ ｒ ｔ ｇ ｐ ｉ ｔ ａ ｄ ｏ ｒ ｈ ｆ ｎ ｏｎ ，ａ ｄ ｔ ｅ ｏ ｏ ｓ ｎ ｏ ｅ ａ ｉ ｏｎ ｎ ｐ ｗｅ ｓ ｉ ｉｇ ｐ ｉ ｔ ｎ ｈ ｍｏ ｉ ｅ ｎ ｔ ｄｆ ｄ ｉ ｄ ｃ ｏｏ ｎ ｗ ｏ ｗｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｍｐ ｏ ｅ ｅ ｐ ｃ ｉｅｙ ｔ ｏｖ ｅ ｏ ｆ ｃ ｎ ｔｕ ｔｄ ｆ ｎ ｔ ｎ ｈ ｘ ｍｐ ｅ ｉ ｈ ｔ ｍｙ ａ ｄ Ｎｅ ｔ ｎ Ｄｏ ｈ ｌ Ｍｅ ｄ ａ ｅ ｅ ｌ ｙ ｄ ｒ ｓ ｅ ｔ ｌ ｏ ｓ ｌｅ ｚ ｒ ｓ ｏ ｏ ｓｒ ｃｅ ｕ ｃｉ ．Ｔ ｅ ｅ ａ ｌ ｌ ｈ ｖ ｏ
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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＋ ， 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
的交 点 ，即 Ｍｊ＝ ｅ ，ｅ Ｂ 目前针 对 共 同工 ｎ ＝ｎ 。
作 点的计 算方 法有 几何近 似法 ［、解 析算 法［ １ ¨ ２、 ， ３ 优 化 算法 ［、加速 算法 ［、以及李春 芾 提 出采 用 ４ 】
高阶 次拟 合发 动机 净外 特性 曲线 ，以提高 曲线 拟
３ ８
机 电技 术
２１年 ４ ０２ 月
发动机与液力变矩器共 同工作点算法研 究
叶 金 飘 叶 水堤
（． １ 深圳市龙华大浪街道工业园路豪恩科技园，广东 深圳 ５ ８０ ；２厦门市蓝冠 自动化科技有限公司，福建 厦 门 ３ １０ ） １１９ ． ６ ００
摘 要 ： 发动机 与液力变矩 器共 同工作点的正确求解是保证液力传动车辆动力系统优化匹配计算的基础，为此提
当发动机 与 液力变 矩 器组合 后 ，可视 为 一种
新 的动 力装 置 ，具有 新 的性 能特性 。发 动机 与液
式 中： ａ ，ｔ ｏ ，ａ， ～一 多项 式系数 ； ａ ｍ 一一 发 动机最 小转速 ； ｊ
力 变矩 器共 同工作输 入 、输 出特性 的确 定是 进行 液 力传 动车 辆 性能计 算 的基础 ，是液力 传动 车辆
＝
（ ｐ Ｄ ２ ｉ ｇ ）
（） ４
（ ： ） 丛 （ ＋ ）
因此 ：
（一 （） ） ５
其 中 ， 为 液力变 矩器 涡轮 、 轮转 速 比；Ｐ、 ｆ 泵
ｇ、 Ｄ 均为 常数 。每 对 应一 个转 速 比 ｆ ，可 得 值
一
液力 变矩器 泵 轮负荷 抛 物线 。 以 ０１ 的间隔 ．
Ｐ一一 工作 油温 时油 的密度 ，ｋ／ ３ ｇｍ ；
ｇ一一 重 力加速 度 ，ｇ ９８ ｓ； ＝． ｍ／
Ｄ 一一 液力 变矩 器循环 圆有 效直 径 ，ｍ；
一 一
液力 变矩 器泵轮 转矩 系数 。
图 ３ 发动机与液力变矩器共 同工作输入 曲线
根据 液力变 矩器 的原 始特性 ＝ （ ， 则液 ） 力变 矩输入 特性 曲线 如 图 ２所 示 ， ｆ、 、 别对 应液 力变矩 器高 效 区（ ｌ ｆ分 效率在 ７ ％ ５ 以上） 的左 、右 区间点 ， 以及 最高 效率 点 的 ｆ 。 值
ｃｋ Ｘ＿ （） Ｘ － ｋ１ ６
（ ，ｅ其 中 ｊ０１．，，应 用最 小二乘 法拟合 曲 ＭｅＩ） ＂ １ ＝ ，，． ．ｎ
线 ，即可得 到发 动机外 特性 曲线 。 １ 发动机 调速特 性 ． ２ 对于 发动机 调速特 性 曲线段 ，有 ：
定 的 工况 下 （ 涡轮 和 泵 轮 速 比 ｆ 定） 解 发 动 一 求
步迭代要计算 ｆ ｘ） 厂（ ，计算量较大且 （ｋ 及 ’ ）
有时 ’ 计算较困难 ； （ ） 初始值 ｘ 只在根 ｘ 附近 ｏ
才 能保 证收敛 ，若 给 的不合适 可 能不收敛 。因 此 本文 提 出采用 简便 的 弦截法 来求 取发 动机 与液
力 变矩 器共 同工作 点 。
１ 发 动机 特 性
１１ 发 动机外特 性 ．
发 动机 的外特 性是 发动 机 的输 出转矩
和
发动机转速 （ ｍｉ ） ｄ ｎ
发 动 机 转速 ｎ 之 间 的关 系 。这 里 把 发动 机 转矩 。 Ｍｅ 看成 是发 动机转 速 ｎ 的函数 ， 。 外特 性 曲线用 二
次 描述 ：
合精 度 ，并 提 出使 用 Ｎ 分 法 ，牛顿 法和 直接求 根
法求 取发 动机 与液 力变矩 器共 同工作 点 。
以上几何 近似 算法 、解 析算 法 、优化 算法 、 加速 算 法等 算法 复杂 ， 同时牛 顿法 的缺 点在 于每
一
为 发动 机扣 除 附件消 耗转 矩后 所 得到 的发 动 机 净扭 矩 ， Ｍｅ 发动机 原始 全扭矩 特性 。 为
动力传 动 系匹 配及 其优 化设计 的前提 ，而 正确求 解 发 动机 与液 力变矩 器 共 同工作 点是 发动机 与液 力变 矩器 匹配 的关 键 ，共 同工作 点 的确 定 就是在
一
ｎＨ 一发 动机额 定转 速 。 ｅ 一
利 用 已 知 的 ｎ 组 发 动 机 外 特 性 试 验 数 据