发动机动力匹配的方法.ppt

动力匹配的用途 1.研究变矩器与柴油机共同工作的目的在于检查变矩器的型 式与有效直径的选择是否合适,如何配合才能使整机获得良好 的性能。 一台装有变矩器的运输车辆或工程机械,其性能的好坏并 不单纯决定于液力变矩器的性能。它既与车辆的柴油机、机械 传动和行驶装置等本身的性能有关,又与和它们之间匹配的是 否合理有关。 2.车辆的牵引性能和经济性,在很大程度上取决于柴油机 与变矩器的配合。 3.确定液力机械传动系统中变速箱的排挡数目。 车辆上安装的液力变矩器其工作条件是复杂的,对它的力 矩要求和转速要求也是多样的。液力变矩器特性曲线工作范围 的宽度,将影响液力机械传动系统中变速箱的排挡数目。  、动力匹配研究的对象和已知条件 1.发动机性能参数定义: 发动机的主要性能指标有动力性指标(有效转矩、有效功 率、转速等),经济性指标(燃油消耗率),运转性能指标 (排气品质、噪声和启动性能等)。 (1)有效转矩 发动机通过飞轮对外输出的转矩称为有效转矩,以Te表示, 单位N.m,有效转矩与外界施加于发动机曲轴上的阻力矩相平衡 (2)有效功率 发动机通过飞轮对外输出的功率称为有效功率,用Pe表示, 它等于有效转矩与曲轴角速度乘积。发动机产品铭牌上标明的 功率及相应转速,称为额定功率和额定转速。  (3)燃油消耗率 发动机每发出1kW有效功率,在1h内所消耗的燃油质量(以g 为单位),称为燃油消耗率,用be表示,燃油消耗率越低,经济 性越好。发动机的性能是随着许多因素而变化的,其变化规律称 为发动机特性。 (4)怠速 柴油机的不带负载最低稳定转速,一般称为怠速。 (5)最高转速 柴油机在最大油门下不带负载转速,一般称为最高转速, 般为额定转速的1.071.1倍 (6)调速率 柴油机调速区段的转速范围,调速率计算公式为 调速率=(最高转速-额定转速)/额定转速*100%  式中, Te有效转矩(Nm);| n一曲轴转速(r/min)。 发不转是m 燃油消耗率:在上述试验 台上测出消耗一定量燃料 所经历的时间,用以换算 发动机每小时消耗油量B, 按下式计算燃油消耗率be。 be=B/Pe*103 发动机最小燃油消耗 比油耗 率的相应转速一般是介于 最大转矩时转速和最大功 率时转速之间 200  从上图看,当发动机转速为1500时,发动机曲轴输出扭矩最 大,当发动机转速低于1500时,燃油燃烧不良,转速降低,每个 工作循环的时间增长,燃烧气体与气缸壁接触时间也增长,因而, 转矩变小。 转速高于1500转增加时,由于工作循环时间缩短,进气时间变短, 气流速度增高,阻力加大,充气量减小,而且摩擦损失也增大, 故输出扭矩也减小。 当转速达到1900时,有效功率达到最大值。功率是转矩与转 速的乘积。 在怠速和最大转矩转速范围内,Te和n都是逐渐增加,其乘积 也增加,故在此范围内,Pe也随n增加而增加; 在最大转矩和最大功率转速范围内,转速n增加,功率Pe虽 然增大,但Te却逐渐降低,不过降低较缓慢,Pe增加也缓慢。 超过最大功率转速时,n增加,Te下降较快,Pe也逐渐下降。  3.变矩器 液力变矩器的作用: a.使车辆能够自动适应外界载荷的变化。 当外界载荷突然增大时,车辆自动地减速,同时自动增大牵 引力,以克服增大的外载荷;反之,当外界载荷变小时,自动提 高车辆车速,同时,自动减小牵引力。 b提高车辆的使用寿命。 变矩器利用液体作为工作介质,故能吸收并消除来自发动机和外 载荷的震动与冲击,因而提高了车辆的使用寿命。 C.提高车辆的通过性能。 液力变矩器可以使车辆以任意小的速度行驶,牵引力可在附 着条件容许限度内得到很好地利用,从而提高了车辆的通过性能  d.提高了车辆的舒适性。 采用液力传动的车辆,起步平稳,并在较大的速度范围内实 现无级变速,可以吸收和消除变速行驶时的振动与冲击,从而提 高了车辆的舒适性。 e.简化了车辆的操纵 因为液力变矩器本身就是一个无级自动变速器,相当于扩大了发 动机的动力范围,故变速器的档数可以显著减少。 进行动力匹配即变矩器与发动机的匹配计算,必须先了解液 力变矩器的特性,液力变矩器的特性包括原始特性、输入特性和 输出特性。 (1)原始特性 变矩器的原始特性是研究λ1、A2=f(i)的变化关系  匹配中用到的几个参数 1.循环圆直径D 由泵轮、涡轮和导轮组成封闭的环形空间,通常叫做循环圆, 它的直径就是循环圆直径。 2.变矩系数K 涡轮轴输出力矩与泵轮轴输入力矩之比。即 K=M2/M1 式中,M1一泵轮轴上的输入力矩; M2—涡