发动机与液力变矩器动力匹配实例.

（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，一 般为额定转速的1.07~1.1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%
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。
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—泵轮轴上的输入力矩； M2—涡轮轴上的输出力矩。 （1）当制动工况时，涡轮停止转动，此时，变矩系数最大， 用K0表示 ，表示液力变矩器启动能力，克服超载能力。 3.变矩器的传动效率η
2.发动机性能参数及性能曲线 发动机的性能参数即发动机的速度特性，指发动机的功 率、转矩和燃油消耗率三者随曲轴转速变化的规律。这个特 性是通过发动机在试验台架上进行试验求得，试验时，先保 持一定的发动机节气门开度，同时用测功器对发动机曲轴施 加一定的阻力矩，当发动机运转稳定后，即阻力矩与发动机 发出的有效转矩相等时，用转速表测出此时的稳定转速n，同 时在测功器上测出该转速下发动机有效转矩Te，根据下式计 算出有效功率Pe： Pe=Te.n/9550
5.能容 表示变矩器传递能量的能力，我国用泵轮力矩系数λ 1表示 变矩器传递能量的能力大小。 6.变矩器的原始特性 变矩器的原始特性是研究λ 1、λ 2=f（i）的变化关系。 泵轮传递力矩的比例常数为λ 1 ，涡轮传递力矩的比例常数 为λ 2，它们也被分别叫做泵轮力矩系数和涡轮力矩系数。 泵轮力矩和涡轮力矩方程为： M1= λ 1γ n12D5 M2= λ 2γ n12D5 泵轮力矩系数λ 1和涡轮力矩系数λ 2是在试验台测得数据求 得的。
二、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。
一、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。
变矩器的传动效率η ：即涡轮轴上输出功率与泵轮轴上输入 功率之比。 η =N2/N1=M2*n2/M1/n1=K*i 式中， N1—泵轮轴上的输入功率； N2—涡轮轴上的输出功率； 4.变矩器的传动比i 涡轮轴输出转速与泵轮轴转速之比，即 i=n2/n1 式中， n1—泵轮轴输入转速； n2—涡轮轴输出转速。
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。
式中， Te—有效转矩（N.m）； n—曲轴转速（r/min）。 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beБайду номын сангаас be=B/Pe*103 发动机最小燃油消耗 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。
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λ 1、λ 2=f（i）的变化关系。