发动机与液力变矩器

1第三章 发动机与液力变矩器 共同工作的特性3-1 发动机和变矩器共同工作的输入特性3-2 发动机和变矩器共同工作的输出特性3-3 液力变矩器与发动机的匹配一、基本概念变矩器处于液力工况1. 发动机和液力变矩器共同工作3-1 发动机与变矩器共同工作的输入特性发动机 工作机变矩器32、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。43、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。（ 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。54、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：油门置于某一位置时，发动机的供油量将固定不变。当负荷过大，发动机转速有低于最低稳定转速的趋势时，调速器自动增大油门。当负荷过小，发动机转速有高于额定转速的趋势时，调速器自动减小油门。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。 5. 发动机与液力变矩器共同工作的输入特性nBM i16. 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。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。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1. 所需已知条件 循环圆有效直径 D 发动机到变矩器传动比 iq 原始特性 发动机净转矩特性 工作油密度 r在液力变矩器原始特性曲线上选取典型工况点2.共同工作的输入特性曲线确定步骤第 1i0 i0.1 i* iM imaxi0.3 i0.5 i0.9根据所选定的工况点，在原始特性曲线上找出对应的 值2.共同工作的输入特性曲线确定步骤第 2步 序号12345678i0 i0.1 i0.3 i0.5 i* iM i0.9 imax作泵轮的负荷抛物线2.共同工作的输入特性曲线确定步骤第 3步D负荷抛物线序号12345678不同转速比的泵轮负荷抛物线nBM i1作发动机净转矩特性曲线2.共同工作的输入特性曲线确定步骤第 4步nBM i1三、 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。nBM i1nBM i1三、 共同工作的输入特性曲线分析2. 和 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。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，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 液力变矩器的原始特性 发动机与液力变矩器的共同工作的输入特性nBM i1nBM i1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）第 1步 i nB MBi0 nB0 MB0i1 nB1 MB1i* nB* MB*iM nBM MBMimax nBmax MBmax求取不同转速比 i对应的变矩比 K 及 。第 2步i Ki0 K0 0i1 K1 1i* K* *i2 K2 2iM KM Mimax Kmax max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)(nT， PT)第 4步 以涡轮转速为横坐标，绘制共同工作的输出特性曲线i nT MT PTi0 nT0 MT0 PT0i1 nT1 MT1 PT1i* nT* MT* PT*iM nTM MTM PTMimax nTmax MTmaxPTmax三、发动机串联液力变矩器后特点发动机发动机 液力变矩器液力变矩器 自动无级变矩变速特性自动无级变矩变速特性1.扩大了发动机工作的范围。同时，大大提高了 发动机可以稳定工作的转速范围。 三、发动机串联液力变矩器后特点2. 共同工作后的适应性远比发动机的适应性强。3. 比燃料消耗量上升。3-3 液力变矩器与发动机的匹配一、共同工作性能的评价参数1. 发动机与液力变矩器共同工作的性能，直接影响车辆的动力性和经济性。2. 评价参数l 功率输出参数 jP：表示 涡轮轴 平均 输 出功率 PTP与 发动 机 额 定功率 Pe的比 值l 单位燃料消耗量参数 jge：表示平均 单 位燃料消耗量 geP与 额 定工况下 单 位燃料消耗量 geN的比值 l 起动转 矩 MT0：表示 车辆起 动 、加速和克服重 负 荷的能力l 液力变矩器高效范围内涡轮转速工作范围l 液力变矩器高效工作范围，涡轮输出转矩变化范围1. 液力变矩器高效区共同工作点在发动机最大净功率点附近二、理想的共同工作输入特性nBM i1提高功率利用率，保证较高平均车速2. 低速比工况的负荷抛物线 ,通过发动机最大转矩点附近nBM i1零速或低速获得最大输出转矩二、理想的共同工作输入特性3. 共同工作范围处于发动机比燃料消耗量的最低处nBM i1ge燃油经济性好二、理想的共同工作输入特性三、理想的共同工作输出特性1. 在发动机外特性时，共同工