關(guān)于低轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)在裝載機(jī)上的應(yīng)用

1、關(guān)于低轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)在裝載機(jī)上的應(yīng)用摘 要：現(xiàn)階段，國外廠家比方卡特彼勒公司已經(jīng)采用了用戶可以根據(jù)不同的作業(yè)工況來合理選用適宜的功率形式在工作，使用戶大大節(jié)省了柴油的消耗量，創(chuàng)造了更大的經(jīng)濟(jì)效益。文章重點(diǎn)研究了如何降低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，通過和變矩器的合理匹配，以現(xiàn)場(chǎng)用戶大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)來評(píng)價(jià)配置低轉(zhuǎn)速裝載機(jī)的省油效果。關(guān)鍵詞：低轉(zhuǎn)速；發(fā)動(dòng)機(jī)；試驗(yàn)；匹配節(jié)能降噪是現(xiàn)階段裝載機(jī)優(yōu)化的必然趨勢(shì)，國內(nèi)國外各大裝載機(jī)消費(fèi)商在裝載機(jī)的降低能耗，進(jìn)步工作效率方面投入了大量的人力物力，現(xiàn)階段國內(nèi)廠家主要通過調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的功率匹配，優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)和變矩器的配置，提升變矩器的有效利用率，降低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速等手段來降低裝載機(jī)在工作過程中

2、的油耗，在負(fù)荷比較大的工況選用大功率形式，在負(fù)荷比較小的工況選用經(jīng)濟(jì)省油形式來有效的降低油耗。1 低轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的應(yīng)用目的當(dāng)今社會(huì)，用戶對(duì)裝載機(jī)的經(jīng)濟(jì)省油性和排放的要求越來越嚴(yán)格，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的排放、噪音和省油效果的要求日趨進(jìn)步。低轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)是目前裝載機(jī)行業(yè)的開展方向，國內(nèi)和國外的工程機(jī)械企業(yè)正在開發(fā)或已開發(fā)出額定轉(zhuǎn)速為2 000 r/min的低轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)。近兩年，國內(nèi)工程機(jī)械裝載機(jī)行業(yè)低轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)配置在銷量比較大的中型裝載機(jī)上比較普遍，低轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)如下：發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低使發(fā)動(dòng)機(jī)的工作壽命延長。進(jìn)步用戶使用的舒適性。降低噪音和尾氣排放濃度，減小環(huán)境污染。進(jìn)步動(dòng)力，節(jié)省柴油的消耗量。2 低

3、轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)與變矩器、變速箱的匹配2.1 裝載機(jī)消費(fèi)作業(yè)循環(huán)特性裝載機(jī)消費(fèi)作業(yè)循環(huán)特性見表1。裝載機(jī)用戶在實(shí)際鏟裝循環(huán)作業(yè)過程中是非常繁忙緊張的，在不同的工況下循環(huán)時(shí)間不同，通常的循環(huán)時(shí)間在3050 s之間，比方在需要長間隔 運(yùn)輸?shù)拿簣?chǎng)工況循環(huán)時(shí)間就會(huì)長一點(diǎn)，而在短間隔 的礦山工況循環(huán)時(shí)間會(huì)短一點(diǎn)，在每個(gè)循環(huán)工況的重復(fù)操作下，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出響應(yīng)要求是很高的。2.2 裝載機(jī)配置低轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)與變矩器、變速箱的匹配2.2.1 裝載機(jī)的動(dòng)力輸出裝載機(jī)的動(dòng)力輸出分為兩部分：傳遞給液壓泵，由液壓泵傳遞給動(dòng)臂油缸和轉(zhuǎn)斗油缸完成動(dòng)力輸出。由發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞給驅(qū)動(dòng)橋，再由驅(qū)動(dòng)橋傳遞至車輪完成動(dòng)力輸出。裝載機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)在

4、額定點(diǎn)工作，變矩器在高效率區(qū)工作，裝載時(shí)機(jī)發(fā)揮出高效的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。所以如何充分利用發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，與變矩器的匹配關(guān)系非常關(guān)鍵。2.2.2 裝載機(jī)的工作形式裝載機(jī)工作分為兩種形式：裝載機(jī)運(yùn)輸工況，發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力全部提供給車輪運(yùn)輸。裝載機(jī)鏟裝運(yùn)輸工況，此工況下發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率一大部分提供給裝載機(jī)的液壓系統(tǒng)工作用于鏟裝物料，余下的功率部分提供給變矩器供車輪運(yùn)輸。裝載機(jī)在工作過程中一般是在兩種形式下不停地更換運(yùn)行，所以要使發(fā)動(dòng)機(jī)和變矩器的匹配兼顧這兩種形式，必須根據(jù)裝載機(jī)在不同工況下確定不同的扭矩匹配曲線，通過大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)來找到最正確的扭矩匹配點(diǎn)，以到達(dá)進(jìn)步動(dòng)力、節(jié)省油耗量的目的。2.3 典型工況下對(duì)

5、動(dòng)力性能的要求2.4 裝載機(jī)低轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)和變矩器匹配問題分析由于國產(chǎn)變矩器的制造工藝及技術(shù)條件，使得變矩器的能容不高從而吸收功率性能較差，變矩器工作曲線偏右，如圖3所示，運(yùn)輸工況時(shí)，i=0的匹配點(diǎn)在額定轉(zhuǎn)速點(diǎn)扣除運(yùn)輸工況時(shí)液壓系統(tǒng)消耗扭矩明顯偏右，未充分利用發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，遠(yuǎn)離柴油機(jī)經(jīng)濟(jì)油耗區(qū)，油耗比較高，匹配不合理。3 試驗(yàn)驗(yàn)證將匹配后裝載機(jī)整機(jī)，在臺(tái)架測(cè)試合格后，將不同配置的試驗(yàn)樣機(jī)在同一時(shí)間、同一地點(diǎn)進(jìn)展試驗(yàn)驗(yàn)證：試驗(yàn)場(chǎng)理想工況下消費(fèi)率油耗試驗(yàn)。用戶實(shí)際工況消費(fèi)率油耗試驗(yàn)。3.1 不同工況下消費(fèi)率油耗試驗(yàn)不同工況下消費(fèi)率油耗試驗(yàn)見表2。3.2 不同工況下裝載機(jī)循環(huán)作業(yè)特點(diǎn)不同工況下裝載機(jī)循

6、環(huán)作業(yè)特點(diǎn)見表3。司機(jī)感受：低轉(zhuǎn)速裝載機(jī)動(dòng)力強(qiáng)勁，有強(qiáng)烈的“推背感；上下轉(zhuǎn)速裝載機(jī)在操作性方面無明顯區(qū)別；轉(zhuǎn)向靈敏、鏟料時(shí)提動(dòng)臂有力、鏟斗挖掘有力，操作起來比較輕松。4 結(jié) 語上下轉(zhuǎn)速裝載機(jī)通過不同工況的油耗比照試驗(yàn)，得出在試驗(yàn)場(chǎng)、井陘礦山和包頭煤場(chǎng)的場(chǎng)地作業(yè)時(shí)配低轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)的裝載機(jī)的每斗平均油耗相對(duì)于配置高轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)的裝載機(jī)省油效果較明顯；在成都砂石場(chǎng)作業(yè)時(shí)配低轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)的裝載機(jī)的每斗平均油耗相對(duì)于配置高轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)的裝載機(jī)省油效果不太明顯；但兩種機(jī)型在不同工況下的操作舒適性方面無明顯區(qū)別。通過在不同工況下的試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)分析得出在不同的工況場(chǎng)地，低轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)省油效果也是不同。所以在后續(xù)的試驗(yàn)開發(fā)時(shí)，應(yīng)根據(jù)裝載機(jī)不同工況的作業(yè)特性，來優(yōu)化發(fā)動(dòng)