液力變矩器效率

對于工程機械液力變矩器傳動損失的研究液氣壓世界2007年第3期孟亞/劉長生/戴奇明/李勝健閱讀次數(shù)：816 摘 要：液力變矩器在現(xiàn)代工程機械傳動中被廣泛采用，它不僅可以傳遞力矩而且可以 改變力矩的大小。對于現(xiàn)代大型工程機械，其能耗非常大，但其效率往往比較低。因 此，我們總希望能夠盡量地提高工程機械的效率。因此，對于液壓傳動能量損失的 研究就顯得尤為重要了。作者從流體力學(xué)的角度對現(xiàn)代工程機械中液力變矩器的損 失進行了研究。 關(guān)鍵詞：工程機械 液力變矩器 液力損失 機械損失 容積損失 1 前言 (iTB)K=1 后，其效率會很快下降。為了在高轉(zhuǎn)速比工況下有較高的效率，我們可以采 用綜合式液力變矩器或閉鎖式液力變矩器。(1)綜合式液力變矩器 特點：導(dǎo)輪通過單向離合器裝在固定不動的導(dǎo)輪座上，結(jié)構(gòu)布置上泵輪與渦輪對稱布置。 當(dāng)iTB1)時，M D=-MT-MB0，此時，單向離合器在楔緊力的作用下無轉(zhuǎn)動，故導(dǎo)輪 固定不動，這時是變矩器工況。而當(dāng)iTB(i TB)K=1時，MD(iTB)K=1時，比綜合式液力變矩器效率高，但由于有鼓風(fēng)損失， 雖然泵輪與渦輪剛性連接，其效率也不可能達到100%。而且當(dāng)泵輪與渦輪不對稱布置時，循環(huán)圓中會有流體流動，這也要消耗一些能量。 圖6 單級閉鎖變矩器結(jié)構(gòu)簡圖及原始特性另外，為了保證液力傳動車輛能可靠地利用發(fā)動機只動或拖車啟動發(fā)動機，除了可以利用閉鎖式 的液力變矩器外，還可采用：在內(nèi)環(huán)中帶有輔助徑向葉片的液力變矩器;安裝液力減速器作輔助 制動裝置。 4 工程機械液力損失特性 液力變矩器摩擦阻力損失的機理雖然簡單，但數(shù)學(xué)模型不易得到，定量分析難以實現(xiàn) 6。通常工程機械轉(zhuǎn)速較低，摩擦阻力損失相對較小，對工作 效率影響不大，且對不可透變矩器，由于相對流量為常數(shù)，所以摩擦阻力損失也是相對常量，即隨工 況變化不大。如上所述，一般容積損失也可忽略。因而，液力變矩器沖擊損失是影響工程機械效率的 主要因素。 對于某一個具體的葉輪，其沖擊損失由式(12)決定。其數(shù)學(xué)模型為： 式中：i為最高效率時傳動比。 可見，液力變矩器總的沖擊損失在iiDH時， 是以縱坐標i=i為對稱的拋物線，在iiDH時，近 似為常量，如圖7所示。當(dāng)i=i時，hc=0，說明 在泵輪的轉(zhuǎn)速與渦輪轉(zhuǎn)速接近時，無沖擊損失;當(dāng)i=0時，沖擊損失最大，這與工程機械的工作情況 相符。 圖7 液力損失曲線5 結(jié)論 通過以上對造成液力變矩器能量損失的分析可以得出，造成液力變矩器能量損失的主要因素是液 力損失中的沖擊損失，對其特性進行了分析。并指出，當(dāng)啟動變矩系數(shù)K 0要求較大時，其效率一般較小，為了在高轉(zhuǎn)速比工況下有較高的效率，可以采 用綜合式液力變