動(dòng)力匹配實(shí)例

1、動(dòng)力匹配實(shí)例本文由貢獻(xiàn)ppt文檔可能在WAP端瀏覽體驗(yàn)不佳。建議您優(yōu)先選擇TXT，或下載源文件到本機(jī)查看。一、動(dòng)力匹配的用途1.研究變矩器與柴油機(jī)共同工作的目的在于檢查變矩器的型 1.研究變矩器與柴油機(jī)共同工作的目的在于檢查變矩器的型 式與有效直徑的選擇是否合適， 式與有效直徑的選擇是否合適，如何配合才能使整機(jī)獲得良好 的性能。 的性能。 一臺(tái)裝有變矩器的運(yùn)輸車輛或工程機(jī)械， 一臺(tái)裝有變矩器的運(yùn)輸車輛或工程機(jī)械，其性能的好壞并 不單純決定于液力變矩器的性能。它既與車輛的柴油機(jī)、 不單純決定于液力變矩器的性能。它既與車輛的柴油機(jī)、機(jī)械 傳動(dòng)和行駛裝置等本身的性能有關(guān)， 傳動(dòng)和行駛裝置等本身的性能

2、有關(guān)，又與和它們之間匹配的是 否合理有關(guān)。 否合理有關(guān)。 2.車輛的牽引性能和經(jīng)濟(jì)性 車輛的牽引性能和經(jīng)濟(jì)性， 2.車輛的牽引性能和經(jīng)濟(jì)性，在很大程度上取決于柴油機(jī) 與變矩器的配合。 與變矩器的配合。 3.確定液力機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中變速箱的排擋數(shù)目 確定液力機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中變速箱的排擋數(shù)目。 3.確定液力機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中變速箱的排擋數(shù)目。 車輛上安裝的液力變矩器其工作條件是復(fù)雜的， 車輛上安裝的液力變矩器其工作條件是復(fù)雜的，對(duì)它的力 矩要求和轉(zhuǎn)速要求也是多樣的。 矩要求和轉(zhuǎn)速要求也是多樣的。液力變矩器特性曲線工作范圍 的寬度，將影響液力機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中變速箱的排擋數(shù)目。 的寬度，將影響液力機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中

3、變速箱的排擋數(shù)目。二、動(dòng)力匹配研究的對(duì)象和已知條件1.發(fā)動(dòng)機(jī)性能參數(shù)定義： 1.發(fā)動(dòng)機(jī)性能參數(shù)定義： 發(fā)動(dòng)機(jī)性能參數(shù)定義 發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)有動(dòng)力性指標(biāo)（有效轉(zhuǎn)矩、有效功 發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)有動(dòng)力性指標(biāo)（有效轉(zhuǎn)矩、 轉(zhuǎn)速等），經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)（燃油消耗率）， ），經(jīng)濟(jì)性指標(biāo) ），運(yùn)轉(zhuǎn)性能指標(biāo) 率、轉(zhuǎn)速等），經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)（燃油消耗率），運(yùn)轉(zhuǎn)性能指標(biāo) 排氣品質(zhì)、噪聲和啟動(dòng)性能等）。 （排氣品質(zhì)、噪聲和啟動(dòng)性能等）。 （1）有效轉(zhuǎn)矩 發(fā)動(dòng)機(jī)通過飛輪對(duì)外輸出的轉(zhuǎn)矩稱為有效轉(zhuǎn)矩， Te表示 表示， 發(fā)動(dòng)機(jī)通過飛輪對(duì)外輸出的轉(zhuǎn)矩稱為有效轉(zhuǎn)矩，以Te表示， 單位N.m 有效轉(zhuǎn)矩與外界施加于發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸上的阻力矩相

4、平衡。 N.m， 單位N.m，有效轉(zhuǎn)矩與外界施加于發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸上的阻力矩相平衡。 （2）有效功率 發(fā)動(dòng)機(jī)通過飛輪對(duì)外輸出的功率稱為有效功率， Pe表示 表示， 發(fā)動(dòng)機(jī)通過飛輪對(duì)外輸出的功率稱為有效功率，用Pe表示， 它等于有效轉(zhuǎn)矩與曲軸角速度乘積。 它等于有效轉(zhuǎn)矩與曲軸角速度乘積。發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品銘牌上標(biāo)明的 功率及相應(yīng)轉(zhuǎn)速，稱為額定功率和額定轉(zhuǎn)速。 功率及相應(yīng)轉(zhuǎn)速，稱為額定功率和額定轉(zhuǎn)速。（3）燃油消耗率 發(fā)動(dòng)機(jī)每發(fā)出1kW有效功率， 1h內(nèi)所消耗的燃油質(zhì)量 1kW有效功率 內(nèi)所消耗的燃油質(zhì)量（ 發(fā)動(dòng)機(jī)每發(fā)出1kW有效功率，在1h內(nèi)所消耗的燃油質(zhì)量（以g 為單位），稱為燃油消耗率，用be表示，燃油消

5、耗率越低，經(jīng)濟(jì) 為單位），稱為燃油消耗率， be表示，燃油消耗率越低， ），稱為燃油消耗率 表示 性越好。發(fā)動(dòng)機(jī)的性能是隨著許多因素而變化的， 性越好。發(fā)動(dòng)機(jī)的性能是隨著許多因素而變化的，其變化規(guī)律稱 為發(fā)動(dòng)機(jī)特性。 為發(fā)動(dòng)機(jī)特性。 （4）怠速 柴油機(jī)的不帶負(fù)載最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，一般稱為怠速。 柴油機(jī)的不帶負(fù)載最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，一般稱為怠速。 （5）最高轉(zhuǎn)速 柴油機(jī)在最大油門下不帶負(fù)載轉(zhuǎn)速，一般稱為最高轉(zhuǎn)速， 柴油機(jī)在最大油門下不帶負(fù)載轉(zhuǎn)速，一般稱為最高轉(zhuǎn)速，一 般為額定轉(zhuǎn)速的1.071.1 1.071.1倍 般為額定轉(zhuǎn)速的1.071.1倍。 （6）調(diào)速率 柴油機(jī)調(diào)速區(qū)段的轉(zhuǎn)速范圍，調(diào)速率計(jì)算公式為：

6、 柴油機(jī)調(diào)速區(qū)段的轉(zhuǎn)速范圍，調(diào)速率計(jì)算公式為： 調(diào)速率= 最高轉(zhuǎn)速-額定轉(zhuǎn)速） 額定轉(zhuǎn)速* 調(diào)速率=（最高轉(zhuǎn)速-額定轉(zhuǎn)速）/額定轉(zhuǎn)速*100%2.發(fā)動(dòng)機(jī)性能參數(shù)及性能曲線 2.發(fā)動(dòng)機(jī)性能參數(shù)及性能曲線 發(fā)動(dòng)機(jī)的性能參數(shù)即發(fā)動(dòng)機(jī)的速度特性，指發(fā)動(dòng)機(jī)的功 發(fā)動(dòng)機(jī)的性能參數(shù)即發(fā)動(dòng)機(jī)的速度特性， 轉(zhuǎn)矩和燃油消耗率三者隨曲軸轉(zhuǎn)速變化的規(guī)律。 率、轉(zhuǎn)矩和燃油消耗率三者隨曲軸轉(zhuǎn)速變化的規(guī)律。這個(gè)特 性是通過發(fā)動(dòng)機(jī)在試驗(yàn)臺(tái)架上進(jìn)行試驗(yàn)求得，試驗(yàn)時(shí)， 性是通過發(fā)動(dòng)機(jī)在試驗(yàn)臺(tái)架上進(jìn)行試驗(yàn)求得，試驗(yàn)時(shí)，先保 持一定的發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門開度， 持一定的發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門開度，同時(shí)用測(cè)功器對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸施 加一定的阻力矩，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)

7、轉(zhuǎn)穩(wěn)定后， 加一定的阻力矩，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定后，即阻力矩與發(fā)動(dòng)機(jī) 發(fā)出的有效轉(zhuǎn)矩相等時(shí)，用轉(zhuǎn)速表測(cè)出此時(shí)的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速n，同 發(fā)出的有效轉(zhuǎn)矩相等時(shí)，用轉(zhuǎn)速表測(cè)出此時(shí)的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速n 時(shí)在測(cè)功器上測(cè)出該轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)有效轉(zhuǎn)矩Te Te， 時(shí)在測(cè)功器上測(cè)出該轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)有效轉(zhuǎn)矩Te，根據(jù)下式計(jì) 算出有效功率Pe Pe： 算出有效功率Pe： Pe=Te.n/9550式中， 式中， Te有效轉(zhuǎn)矩（N.m）； Te有效轉(zhuǎn)矩（N.m）； n曲軸轉(zhuǎn)速（r/min）。 曲軸轉(zhuǎn)速（r/min）。 燃油消耗率： 燃油消耗率：在上述試驗(yàn) 臺(tái)上測(cè)出消耗一定量燃料 所經(jīng)歷的時(shí)間，用以換算 所經(jīng)歷的時(shí)間， 發(fā)動(dòng)機(jī)每小時(shí)消耗油量B

8、發(fā)動(dòng)機(jī)每小時(shí)消耗油量B， 按下式計(jì)算燃油消耗率be be。 按下式計(jì)算燃油消耗率be。 be=B/Pe*103 發(fā)動(dòng)機(jī)最小燃油消耗 率的相應(yīng)轉(zhuǎn)速一般是介于 最大轉(zhuǎn)矩時(shí)轉(zhuǎn)速和最大功 率時(shí)轉(zhuǎn)速之間。 率時(shí)轉(zhuǎn)速之間。從上圖看，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1500時(shí) 從上圖看，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1500 時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸輸出扭矩最 1500 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于1500 1500時(shí) 燃油燃燒不良，轉(zhuǎn)速降低， 大，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于1500時(shí)，燃油燃燒不良，轉(zhuǎn)速降低，每個(gè) 工作循環(huán)的時(shí)間增長，燃燒氣體與氣缸壁接觸時(shí)間也增長，因而， 工作循環(huán)的時(shí)間增長，燃燒氣體與氣缸壁接觸時(shí)間也增長，因而， 轉(zhuǎn)矩變小。 轉(zhuǎn)矩變小。 轉(zhuǎn)速高于150

9、0轉(zhuǎn)增加時(shí)，由于工作循環(huán)時(shí)間縮短，進(jìn)氣時(shí)間變短， 1500轉(zhuǎn)增加時(shí) 轉(zhuǎn)速高于1500轉(zhuǎn)增加時(shí)，由于工作循環(huán)時(shí)間縮短，進(jìn)氣時(shí)間變短， 氣流速度增高，阻力加大，充氣量減小，而且摩擦損失也增大， 氣流速度增高，阻力加大，充氣量減小，而且摩擦損失也增大， 故輸出扭矩也減小。 故輸出扭矩也減小。 當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到1900 1900時(shí) 有效功率達(dá)到最大值。 當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到1900時(shí)，有效功率達(dá)到最大值。功率是轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn) 速的乘積。 速的乘積。 在怠速和最大轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，Te和 都是逐漸增加， 在怠速和最大轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，Te和n都是逐漸增加，其乘積 也增加，故在此范圍內(nèi)，Pe也隨 增加而增加； 也隨n 也增加，故在

10、此范圍內(nèi)，Pe也隨n增加而增加； 在最大轉(zhuǎn)矩和最大功率轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)速n增加，功率Pe Pe雖 在最大轉(zhuǎn)矩和最大功率轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)速n增加，功率Pe雖 然增大， Te卻逐漸降低 不過降低較緩慢，Pe增加也緩慢 卻逐漸降低， 增加也緩慢。 然增大，但Te卻逐漸降低，不過降低較緩慢，Pe增加也緩慢。 超過最大功率轉(zhuǎn)速時(shí)， 增加，Te下降較快 Pe也逐漸下降 下降較快， 也逐漸下降。 超過最大功率轉(zhuǎn)速時(shí)，n增加，Te下降較快，Pe也逐漸下降。3.變矩器 3.變矩器 液力變矩器的作用： 液力變矩器的作用： a.使車輛能夠自動(dòng)適應(yīng)外界載荷的變化 使車輛能夠自動(dòng)適應(yīng)外界載荷的變化。 a.使車輛能夠自動(dòng)適應(yīng)

11、外界載荷的變化。 當(dāng)外界載荷突然增大時(shí)，車輛自動(dòng)地減速， 當(dāng)外界載荷突然增大時(shí)，車輛自動(dòng)地減速，同時(shí)自動(dòng)增大牽 引力，以克服增大的外載荷；反之，當(dāng)外界載荷變小時(shí)， 引力，以克服增大的外載荷；反之，當(dāng)外界載荷變小時(shí)，自動(dòng)提 高車輛車速，同時(shí)，自動(dòng)減小牽引力。 高車輛車速，同時(shí)，自動(dòng)減小牽引力。 b.提高車輛的使用壽命 提高車輛的使用壽命。 b.提高車輛的使用壽命。 變矩器利用液體作為工作介質(zhì)， 變矩器利用液體作為工作介質(zhì)，故能吸收并消除來自發(fā)動(dòng)機(jī)和外 載荷的震動(dòng)與沖擊，因而提高了車輛的使用壽命。 載荷的震動(dòng)與沖擊，因而提高了車輛的使用壽命。 c.提高車輛的通過性能 提高車輛的通過性能。 c.提高

12、車輛的通過性能。 液力變矩器可以使車輛以任意小的速度行駛， 液力變矩器可以使車輛以任意小的速度行駛，牽引力可在附 著條件容許限度內(nèi)得到很好地利用，從而提高了車輛的通過性能。 著條件容許限度內(nèi)得到很好地利用，從而提高了車輛的通過性能。d.提高了車輛的舒適性。 d.提高了車輛的舒適性。 提高了車輛的舒適性 采用液力傳動(dòng)的車輛，起步平穩(wěn)， 采用液力傳動(dòng)的車輛，起步平穩(wěn)，并在較大的速度范圍內(nèi)實(shí) 現(xiàn)無級(jí)變速，可以吸收和消除變速行駛時(shí)的振動(dòng)與沖擊， 現(xiàn)無級(jí)變速，可以吸收和消除變速行駛時(shí)的振動(dòng)與沖擊，從而提 高了車輛的舒適性。 高了車輛的舒適性。 e.簡化了車輛的操縱 簡化了車輛的操縱。 e.簡化了車輛的操

13、縱。 因?yàn)橐毫ψ兙仄鞅旧砭褪且粋€(gè)無級(jí)自動(dòng)變速器， 因?yàn)橐毫ψ兙仄鞅旧砭褪且粋€(gè)無級(jí)自動(dòng)變速器，相當(dāng)于擴(kuò)大了發(fā) 動(dòng)機(jī)的動(dòng)力范圍，故變速器的檔數(shù)可以顯著減少。 動(dòng)機(jī)的動(dòng)力范圍，故變速器的檔數(shù)可以顯著減少。 進(jìn)行動(dòng)力匹配即變矩器與發(fā)動(dòng)機(jī)的匹配計(jì)算， 進(jìn)行動(dòng)力匹配即變矩器與發(fā)動(dòng)機(jī)的匹配計(jì)算，必須先了解液 力變矩器的特性，液力變矩器的特性包括原始特性、 力變矩器的特性，液力變矩器的特性包括原始特性、輸入特性和 輸出特性。 輸出特性。 （1）原始特性 變矩器的原始特性是研究1 2=f（ 1、 的變化關(guān)系。 變矩器的原始特性是研究1、2=f（i）的變化關(guān)系。匹配中用到的幾個(gè)參數(shù)： 匹配中用到的幾個(gè)參數(shù)： 1.

14、循環(huán)圓直徑 循環(huán)圓直徑D 1.循環(huán)圓直徑D： 由泵輪、渦輪和導(dǎo)輪組成封閉的環(huán)形空間，通常叫做循環(huán)圓， 由泵輪、渦輪和導(dǎo)輪組成封閉的環(huán)形空間，通常叫做循環(huán)圓， 它的直徑就是循環(huán)圓直徑。 它的直徑就是循環(huán)圓直徑。 2.變矩系數(shù) 變矩系數(shù)K 2.變矩系數(shù)K： 渦輪軸輸出力矩與泵輪軸輸入力矩之比。 渦輪軸輸出力矩與泵輪軸輸入力矩之比。即 K=M2/M1 式中，M1泵輪軸上的輸入力矩； 式中，M1泵輪軸上的輸入力矩； M2渦輪軸上的輸出力矩。 M2渦輪軸上的輸出力矩。 （1）當(dāng)制動(dòng)工況時(shí)，渦輪停止轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)，變矩系數(shù)最大， 當(dāng)制動(dòng)工況時(shí)，渦輪停止轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)，變矩系數(shù)最大， 表示液力變矩器啟動(dòng)能力，克服超

15、載能力。 用K0表示 ，表示液力變矩器啟動(dòng)能力，克服超載能力。 3.變矩器的傳動(dòng)效率 3.變矩器的傳動(dòng)效率 變矩器的傳動(dòng)效率變矩器的傳動(dòng)效率 變矩器的傳動(dòng)效率：即渦輪軸上輸出功率與泵輪軸上輸入 功率之比。 功率之比。 =N2/N1=M2*n2/M1/n1=K*i 式中， 式中， N1泵輪軸上的輸入功率； N1泵輪軸上的輸入功率； N2渦輪軸上的輸出功率； N2渦輪軸上的輸出功率； 4.變矩器的傳動(dòng)比 變矩器的傳動(dòng)比i 4.變矩器的傳動(dòng)比i 渦輪軸輸出轉(zhuǎn)速與泵輪軸轉(zhuǎn)速之比， 渦輪軸輸出轉(zhuǎn)速與泵輪軸轉(zhuǎn)速之比，即 i=n2/n1 式中， 式中， n1泵輪軸輸入轉(zhuǎn)速； n1泵輪軸輸入轉(zhuǎn)速； n2渦輪軸

16、輸出轉(zhuǎn)速。 n2渦輪軸輸出轉(zhuǎn)速。5.能容 5.能容 表示變矩器傳遞能量的能力，我國用泵輪力矩系數(shù)1 1表示 表示變矩器傳遞能量的能力，我國用泵輪力矩系數(shù)1表示 變矩器傳遞能量的能力大小。 變矩器傳遞能量的能力大小。 6.變矩器的原始特性 6.變矩器的原始特性 變矩器的原始特性是研究1 2=f（ 1、 的變化關(guān)系。 變矩器的原始特性是研究1、2=f（i）的變化關(guān)系。 泵輪傳遞力矩的比例常數(shù)為1 泵輪傳遞力矩的比例常數(shù)為1 ，渦輪傳遞力矩的比例常數(shù) 2，它們也被分別叫做泵輪力矩系數(shù)和渦輪力矩系數(shù)。 為2，它們也被分別叫做泵輪力矩系數(shù)和渦輪力矩系數(shù)。 泵輪力矩和渦輪力矩方程為： 泵輪力矩和渦輪力矩方

17、程為： M1= 1n12D5 M2= 2n12D5 泵輪力矩系數(shù)1和渦輪力矩系數(shù)2 1和渦輪力矩系數(shù)2是在試驗(yàn)臺(tái)測(cè)得數(shù)據(jù)求 泵輪力矩系數(shù)1和渦輪力矩系數(shù)2是在試驗(yàn)臺(tái)測(cè)得數(shù)據(jù)求 得的。 得的。右圖為變矩器 特性試驗(yàn)裝置。 特性試驗(yàn)裝置。 發(fā)動(dòng)機(jī) 試驗(yàn)時(shí)， 試驗(yàn)時(shí)，保持 或 泵輪轉(zhuǎn)速恒定， 泵輪轉(zhuǎn)速恒定，改 M2，測(cè)得M1 n2， M1、 變M2，測(cè)得M1、n2， 測(cè)功器 再根據(jù)上述力矩方 程，即可求得變矩器測(cè)功器泵輪力矩系數(shù)和渦輪力矩系數(shù)。 泵輪力矩系數(shù)和渦輪力矩系數(shù)。 用以上測(cè)得的M1 M2、n2即可繪制變矩器的外特性曲線 M1、 即可繪制變矩器的外特性曲線。 用以上測(cè)得的M1、M2、n2即可

18、繪制變矩器的外特性曲線。在上圖（ 在上圖（a）中任取一點(diǎn)n2=1n2，可得1M1及2M2，根據(jù)力矩方 中任取一點(diǎn)n 程可得： 程可得：1 =1M /（n 2D5） 1 1 1 1 =1M /（n 2D5） 2 2 1這樣即得=f =f（ 曲線上兩個(gè)點(diǎn)（ 而，i=1n2/n1，這樣即得=f（i）曲線上兩個(gè)點(diǎn)（1i、11） ），同樣得方法類推 同樣得方法類推， 及（1i、12），同樣得方法類推，即可得變矩器原始特性曲線 =f（ ），如圖 如圖（ 所示。 1、2=f（i），如圖（b）所示。 變矩器的原始特性曲線除了給出1、 變矩器的原始特性曲線除了給出1、2=f1、2（i）外，還 1 要繪出K、=f

19、3、4（i）曲線，如下圖。 要繪出K 曲線，如下圖。具體求法是： 具體求法是：有了原 始特性 始特性1、2=f1、2（i） 即可按如下求得變矩器系 數(shù)K和變矩器效率： 和變矩器效率 K=M2/M1=2/1=f3（i） =N2/N1=M2n2/M1n1=Ki =f4（i）7.變矩器的輸入特性 7.變矩器的輸入特性 變矩器的輸入特性是研究M =f（ 的變化關(guān)系。 變矩器的輸入特性是研究M1=f（n1）的變化關(guān)系。 輸入特性可根據(jù)原始特性用力矩計(jì)算方程求得。 輸入特性可根據(jù)原始特性用力矩計(jì)算方程求得。對(duì)于給定的 液力變矩器，一定的工作液體，給定傳動(dòng)比下，1D5=常數(shù)C， 常數(shù)C 液力變矩器，一定的工

20、作液體，給定傳動(dòng)比下， 故 M1=Cn12 是隨n 變化，通過坐標(biāo)原點(diǎn)的拋物線。 M1是隨n1變化，通過坐標(biāo)原點(diǎn)的拋物線。 當(dāng)i變化時(shí)，1變化，形成一組泵輪負(fù)載拋物線，即變矩器 變化時(shí)，1變化，形成一組泵輪負(fù)載拋物線， 變化 的輸入特性曲線，如下圖示。 的輸入特性曲線，如下圖示。得到變矩器的輸入特性， 得到變矩器的輸入特性， 就可求得變矩器和發(fā)動(dòng)機(jī)共 同工作時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作點(diǎn)。 同工作時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作點(diǎn)。 裝載機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪和變 矩器泵輪直接連接， 矩器泵輪直接連接，則發(fā)動(dòng) 機(jī)發(fā)出力矩M 機(jī)發(fā)出力矩Me=M1，發(fā)動(dòng)機(jī)的 飛輪轉(zhuǎn)速n =f（ 飛輪轉(zhuǎn)速ne=n1，故M1=f（i） 就是發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷特性曲

21、線。 就是發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷特性曲線。7.變矩器的輸出特性 7.變矩器的輸出特性 變矩器的輸出特性是研究M =f（ 變矩器的輸出特性是研究M2、M1、n1、=f（n2）的變化關(guān) 系。 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)油門全開時(shí)， 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)油門全開時(shí)，則發(fā)動(dòng)機(jī)的工作點(diǎn)就是發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸 輸出扭矩特性曲線和M =f（ 曲線的交點(diǎn)A 輸出扭矩特性曲線和M1=f（n1）曲線的交點(diǎn)A1、A2、A3、A4、A5、 各點(diǎn)，如下圖。 A6、A7各點(diǎn)，如下圖。 根據(jù)變矩器的原始特性和輸入特性， 根據(jù)變矩器的原始特性和輸入特性，即可求得變矩器和發(fā) 動(dòng)機(jī)共同工作的輸入特性。 動(dòng)機(jī)共同工作的輸入特性。參看下頁圖中， 參看下頁圖中， 在變矩器原始特性圖

22、 （a）上假定某一傳 動(dòng)比1i，然后找到對(duì) 應(yīng)的11、1K、1， 作出發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷拋物 線，即變矩器輸入特 性，圖（b）， M1=11n12D5和柴油 機(jī)的速度特性的交點(diǎn)1 M 、1 n ，故 e e 1 M =1 M ，1 n =1 n 1 e 1 e而，1M2=1K1M1=1K1Me，1n2=1i1n1=1i1ne 這時(shí)， 這時(shí)，變矩器的傳動(dòng)效率1 。這樣即得到輸出特性M1、M2、n1、=f（n2） 這樣即得到輸出特性M1、M2、n1、=f（n2）曲線上與1i M1 相對(duì)應(yīng)得一個(gè)點(diǎn)（ 相對(duì)應(yīng)得一個(gè)點(diǎn)（1M1，1n2）、（1M2，1n2）、（1n1，1n2）、 ），多取幾個(gè) 多取幾個(gè)i 即可求

23、得輸出特性M （1，12），多取幾個(gè)i值，即可求得輸出特性M1、M2、n1、 =f（ 曲線。 =f（n2）曲線。 8.千轉(zhuǎn)扭矩MBg 8.千轉(zhuǎn)扭矩MBg 千轉(zhuǎn)扭矩 現(xiàn)在，我國目前多用千轉(zhuǎn)扭矩MBg表示變矩器能容。 現(xiàn)在，我國目前多用千轉(zhuǎn)扭矩MBg表示變矩器能容。 MBg表示變矩器能容 MBg=Mb/(Nb/1000)2 與軟件中（ 與軟件中（104）=MBg*104/（10002*D5） 即變矩器特性參數(shù)給出的是：MBg、 即變矩器特性參數(shù)給出的是：MBg、K、i、三、變矩器與發(fā)動(dòng)機(jī)匹配的簡單分析 研究變矩器和發(fā)動(dòng)機(jī)共同工作的目的在于檢查變矩器結(jié)構(gòu) 型式和有效直徑的選擇是否合適， 型式和有效直

24、徑的選擇是否合適，如何配合才能使整機(jī)獲得良 好的性能。 好的性能。 發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際使用時(shí)，除帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的輔助裝置（風(fēng)扇、 發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際使用時(shí)，除帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的輔助裝置（風(fēng)扇、水 泵、發(fā)電機(jī)、空氣濾清器、消音器等）外，還須帶動(dòng)整車輔助 發(fā)電機(jī)、空氣濾清器、消音器等） 裝置（包括工作裝置用油泵、變速泵、轉(zhuǎn)向泵、制動(dòng)泵、氣泵、 裝置（包括工作裝置用油泵、變速泵、轉(zhuǎn)向泵、制動(dòng)泵、氣泵、 冷卻泵等），故發(fā)動(dòng)機(jī)的力矩曲線必須根據(jù)裝載機(jī)的具體使用 冷卻泵等），故發(fā)動(dòng)機(jī)的力矩曲線必須根據(jù)裝載機(jī)的具體使用 ）， 情況，扣除帶動(dòng)這些裝置的力矩確定。 情況，扣除帶動(dòng)這些裝置的力矩確定。 對(duì)于裝載機(jī)，由于變矩器和工作裝置油泵

25、經(jīng)常同時(shí)工作， 對(duì)于裝載機(jī)，由于變矩器和工作裝置油泵經(jīng)常同時(shí)工作，而工作裝置油 泵所消耗的功 率約占發(fā)動(dòng)機(jī) 功率的40功率的 60%，故確定 ， 變矩器的有效 直徑D時(shí) 直徑 時(shí)，就 不能采用發(fā)動(dòng) 機(jī)的全功率匹 配，否則在牽引工況時(shí)，勢(shì)必引起發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低，鏟斗動(dòng)作緩慢， 引工況時(shí)，勢(shì)必引起發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低，鏟斗動(dòng)作緩慢，發(fā)動(dòng)機(jī)功 率利用程度降低，作業(yè)效率降低。 率利用程度降低，作業(yè)效率降低。 實(shí)際上裝載機(jī)的整個(gè)工作過程中，各泵不是處于滿負(fù)荷工作， 實(shí)際上裝載機(jī)的整個(gè)工作過程中，各泵不是處于滿負(fù)荷工作， 因而裝載機(jī)工作是處于下圖陰影線面積區(qū)域之中。 因而裝載機(jī)工作是處于下圖陰影線面積區(qū)域之中。

26、為兼顧裝載機(jī)的整個(gè)工作過程， 為兼顧裝載機(jī)的整個(gè)工作過程，則所選變矩器在最高效工況 i*的負(fù)荷拋物線與全功率匹配交點(diǎn)A扭矩M接近于額定扭矩點(diǎn)，與 i*的負(fù)荷拋物線與全功率匹配交點(diǎn)A扭矩M接近于額定扭矩點(diǎn)， 的負(fù)荷拋物線與全功率匹配交點(diǎn) 部分功率匹配扭矩M的交點(diǎn)B則接近于額定扭矩點(diǎn)的外特性區(qū)段。 部分功率匹配扭矩M的交點(diǎn)B則接近于額定扭矩點(diǎn)的外特性區(qū)段。 M的交點(diǎn) 為全面評(píng)價(jià)變矩器的性能， 為全面評(píng)價(jià)變矩器的性能，一般根據(jù)變矩器幾種典型工況下 有關(guān)上述性能的指標(biāo)來評(píng)價(jià)。 有關(guān)上述性能的指標(biāo)來評(píng)價(jià)。 幾種典型的工況是：啟動(dòng)工況、最高效率工況、 幾種典型的工況是：啟動(dòng)工況、最高效率工況、高效工作區(qū)域

27、。 1.啟動(dòng)工況 1.啟動(dòng)工況 啟動(dòng)工況即i=0的工況，此時(shí)的評(píng)價(jià)參數(shù)為：啟動(dòng)變矩系數(shù)K 啟動(dòng)工況即i=0的工況，此時(shí)的評(píng)價(jià)參數(shù)為：啟動(dòng)變矩系數(shù)K0 i=0的工況 和力矩系數(shù) 和力矩系數(shù)0。 2.最高效率工況 2.最高效率工況 的工況稱為最高效率工況，此時(shí)傳動(dòng)比i =max的工況稱為最高效率工況，此時(shí)傳動(dòng)比i、變矩系 力矩系數(shù) 都作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。 數(shù)K、力矩系數(shù)，都作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。 3.高效工作區(qū)域 3.高效工作區(qū)域 效率值不低于給定值（一般是75-80%） 效率值不低于給定值（一般是75-80%）的區(qū)域稱為高效工 75作區(qū)域，作為評(píng)價(jià)指標(biāo)的參數(shù)是高效區(qū)的最大變矩系數(shù)K 作區(qū)域，作為評(píng)價(jià)指標(biāo)的參數(shù)

28、是高效區(qū)的最大變矩系數(shù)Kp以及高 效區(qū)域傳動(dòng)比的范圍d 效區(qū)域傳動(dòng)比的范圍dp。 通常認(rèn)為高效工作區(qū)域范圍越寬（ 值越大）， ），最高效率 通常認(rèn)為高效工作區(qū)域范圍越寬（dp值越大），最高效率 值越大，變矩器的性能越好。 max值越大，變矩器的性能越好。 按右圖示， 按右圖示，簡單分析一下 如何配合為好： 如何配合為好： 1）發(fā)動(dòng)機(jī)全功率匹配扭 矩曲線2 矩曲線2，此時(shí)不與負(fù)荷拋物線 相交， 相交，發(fā)動(dòng)機(jī)只能使用在部分特性和調(diào)速特性上，即配合的不好。 特性和調(diào)速特性上，即配合的不好。 2）發(fā)動(dòng)機(jī)全功率匹配扭矩曲線3，發(fā)動(dòng)機(jī)僅能在低轉(zhuǎn)速下工 發(fā)動(dòng)機(jī)全功率匹配扭矩曲線3 作，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)不能發(fā)揮最大

29、功率。 此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)不能發(fā)揮最大功率。 為了使兩者聯(lián)合工作的性能良好， 為了使兩者聯(lián)合工作的性能良好，在為給定的發(fā)動(dòng)機(jī)選擇變 矩器時(shí)，一般使通過調(diào)整有效直徑來達(dá)到； 矩器時(shí)，一般使通過調(diào)整有效直徑來達(dá)到；在為給定的變矩器選 擇發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，一般是先畫出變矩器的輸入特性曲線， 擇發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，一般是先畫出變矩器的輸入特性曲線，按工作需要 和機(jī)器所需功率選擇一個(gè)與上述輸入特性配合得較好的的發(fā)動(dòng)機(jī) 特性曲線。 特性曲線。 結(jié)論：對(duì)于安裝液力變矩器的機(jī)器， 結(jié)論：對(duì)于安裝液力變矩器的機(jī)器，選擇性能比較好的發(fā)動(dòng)機(jī)和 變矩器固然重要，但更重要的是二者的相互配合。 變矩器固然重要，但更重要的是二者的相互配合。下面就F

30、L958G配東風(fēng)康明斯發(fā)動(dòng)機(jī)、杭齒ZL40/50雙變、 下面就FL958G配東風(fēng)康明斯發(fā)動(dòng)機(jī)、杭齒ZL40/50雙變、徐州 FL958G配東風(fēng)康明斯發(fā)動(dòng)機(jī) ZL40/50雙變 美馳驅(qū)動(dòng)橋的匹配過程作以簡單說明。 美馳驅(qū)動(dòng)橋的匹配過程作以簡單說明。 第一步， 第一步，輸 入已知參數(shù)第二步， 第二步，輸入發(fā) 動(dòng)機(jī)外特性參數(shù)第三步， 第三步，計(jì)算各種扭矩消耗 泵所消耗扭矩的計(jì)算按下式： 泵所消耗扭矩的計(jì)算按下式： M=0.159*排量*壓力/ 變速比*效率） M=0.159*排量*壓力/（變速比*效率） 排量第四步， 第四步，輸入變矩器原始特性參數(shù)第五步， 第五步，變矩器泵輪負(fù)載特性參數(shù) 第六步，發(fā)動(dòng)機(jī)與變矩器共同工作的輸入特性曲線第七步， 第七步，共同工作 輸出特性， 輸出特性， 下表n 為匹配轉(zhuǎn)速， 下表nb為匹配轉(zhuǎn)速， 其它為計(jì)算值：