发动机讲义与液力变矩器

发动机与液力变矩器
精品jing
§3-1 发动机与变矩器共同工作的输入特性
一、基本概念
1. 发动机和液力变矩器共同工作
发动机
变矩器
工作机
变矩器处于液力工况
2、发动机的三类典型工况
（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）万有特性：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。
两极调速：油门置于某一位置
T
A0 i0
时，发动机的供油量将固定不
A
A0
变。当负荷过大，发动机转速
A0
B
有低于最低稳定转速的趋势时，
A
调速器自动增大油门。当负荷
imax Am Am
过小，发动机转速有高于额定
Am
转速的趋势时，调速器自动减
C0
wk.baidu.com小油门。
Cm
n
0 nmin
n
n n N max
5
5. 发动机与液力变矩器共同工作的输入特性
B0
88
2
i 0 .1
B 0 .1
66
3
i 0 .3
B 0 .3
44
4
i 0 .5
B 0 .5
22
5
i*
B*
00
00
00 ..22
0 .4
0 .6
i0 i0.1
i0.3
i0.5 i
0 .8
1 .0
i* iM i0.9 imax
6
iM
BM
7
i 0 .9
B 0 .9
8
im ax
B max
2.共同工作的输入特性曲线确定步骤
0.0
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
i
② 发动机与液力变矩器的共同工作的输入特性
M
MB
i 0 i1 i *
i2
iM
imax
nB
第1步
M
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）
i
nB MB
MB
i 0 i1 i *
i2
i0
nB0 MB0
i1
nB1 MB1
iM
i*
nB* MB*
第4步
-M (Nm) h T
5000 1.0
4500
0.8 4000
3500 0.6 3000 2500 0.4
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。
（2）速度特性：发动机的节气门开度或油门保持不变时，其 性能指标随转速而变化的关系。横坐标为发动机转速，纵坐标 为有效功率、有效转矩等。主要用于评价发动机的动力性。发 动机的节气门开度或油门最大时的速度特性叫发动机的外特性， 又称全负荷特性。一般可作90%、75%、50%、25%的部 分负荷特性。
1. 所需已知条件 • 原始特性 • 发动机净转矩特性 • 循环圆有效直径D
• 工作油密度
• 发动机到变矩器传动比iq
MeBf(nB)
M BgBD5nB2
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
h
K
1.0
B
2.0
8
0.8
1.6
6
0.6
第3步
作泵轮的负荷抛物线
序号 i
B
1
i0
B0
2
i 0 .1
B 0 .1
3
i 0 .3
B 0 .3
4
i 0 .5
B 0 .5
5
i*
B*
6
iM
BM
7
i 0 .9
B 0 .9
8
im ax
B max
D
M BgBD5nB2
负荷抛物线
nB[nBmin nBma]x
不同转速比的泵轮负荷抛物线
M
i 0 i1 i *
输出转矩-MT 输出功率-PT 每小时燃料消耗量GT 比燃料消耗量geT 泵轮转速nB
与涡轮转速nT的关系
二、共同工作的输出特性曲线的绘制
1. 所需已知条件
① 液力变矩器的原始特性
×10 6 K
10 2.4
2.0 8
1.6 6
1.2 4
0.8
2 0.4
h
h
K
1.0
B
0.8
0.6
0.4
0.2
0 0.0
i2 iM
imax
nB
2.共同工作的输入特性曲线确定步骤
第4步
作发动机净转矩特性曲线
M
Me
i 0 i1 i *
i2
iM
imax
nB
三、共同工作的输入特性曲线分析
1.负荷抛物线与发动机转矩净特性的交点是最大油门 开度时，发动机与液力变矩器共同工作的稳定点。
M
Me
i 0 i1 i *
i2
iM
imax
imax
iM
nBM MBM
imax nBmax MBmax
nB
第2步
K
2.4 2.0 1.6 1.2 0.8 0.4 0.0
0c.o0
i0
求取不同转速比i对应的变矩比K 及h 。
η
η
K
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
i
i1 i * i 2 iM im ax
i
K
i0
指在不同的液力变矩器速比时，液力变矩器与发动机
共同工作的转矩 和转速 的变化特性。
M
Me
i 0 i1 i *
i2
iM
imax
nB
6. 发动机和液力变矩器共同工作输入特性的用途 1)它是研究发动机与变矩器匹配的基础。 2)它是研究发动机与变矩器共同工作输出特性的基础。
二、共同工作的输入特性曲线的绘制
nB
三、共同工作的输入特性曲线分析
2. i 0 和 imax 对应的两条负荷抛物线和发动机外特性
曲线包围的扇形区域是发动机与液力变矩器共同工
作的全部范围。
M
Me
i 0 i1 i *
i2
iM
imax
nB
§3-2 发动机与变矩器共同工作的输出特性
一、概念
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，
1.2
4
0.4
0.8
2
0.2
0.4
0 0.0 0.0
i0 i0.1
0.2
i0.3
0.4
0.6
i0.5 i
i*
0.8
iM i0.9
0.0 1.0
imax
2.共同工作的输入特性曲线确定步骤
第2步
λ λX 1 0X6 1 0 6
1100
根据所选定的工况点，在原始特性曲线上找出对应的 B 值
序号
i
B
1
i0
K0
i1
K1
i*
K*
i2
K2
iM
KM
imax
Kmax
h
h0 h1 h* h2 hM hmax
第3步
根据共同工作输入特性的交点的转速、转矩值， 计算涡轮上的转速、转矩值.
(nB，MB)
nT MT
inB KM B
(nT，-MT)
PT
hPB
hMBnB
9549
(nT，PT)
以涡轮转速为横坐标，绘制共同工作的输出特性曲线