液力变矩器安装在发动机的什么位置

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高校理科研究

发动机与液力变矩器的匹配计算

上海理工大学机械学院

华柯伟

孙跃东

李玉成

［摘要］发动机与液力变矩器匹配的好坏直接影响车辆的性能。本文讨论了发动机与液力变矩器匹配计算的过程，并提出了共同

以具体算例，给出了ＭＡＴＬＡＢ匹配程序的计算结果。工作时系统应满足的要求，确定了量化的评价指标。最后，

［关键词］发动机液力变矩器匹配计算ＭＡＴＬＡＢ

引言

由于液力变矩器具有良好的自适应性，能改善车辆的起步性能、操

高级轿车和船舶上应用广泛。发动机与液力纵性能等，故在工程机械、

变矩器合理匹配是液力传动车辆传动系中主要问题之一，当发动机与液力变矩器组合后，可视为一种新的动力装置，具有新的性能特性，其输出特性的好坏对整机的动力性和经济性有很大的影响。

１．匹配计算过程（１）发动机的净外特性目前，在运输车辆和工程机械中，广泛采用各种柴油机与汽油机作为动力装置，这些发动机的性能，通常用速度特性来表示。

发动机的速度特性是指发动机的功率Ｎｆ、扭矩Ｍｆ、每小时燃料消耗量ＧＴ或比燃料消耗量ｇｅ随发动机转速ｎｆ变化的关系。

发动机的净外特性是指发动机实际输至泵轮轴的功率和扭矩。所以应扣除各辅助设备消耗的功率和扭矩，得净特性。

（２）液力变

液力变矩器评价指标

反映液力变矩器主要特征的性能有如下一些：变矩性能，自动适应性能，经济性能（效率特性），负荷特性，透穿特性和容能特性。

一、变矩性能

变矩性能是指液力变矩器在一定范围内，按一定规律无级地改变由泵轮轴传至涡轮轴的转矩值的能力。变矩性能主要用无因次的变矩比特性曲线K?f(i)来表示。

作为评价液力变矩器变矩性能好坏的指标是如下两种工况的K值：一是i=0时的变矩比值K0，通常称之为起动变矩比（或失速变矩比）；二是变矩比K=1时的转速比i值，以iM表示，通常称作偶合器工况点的转速比，它表示液力变矩器增矩的工况范围。

一般认为K0值和iM值大者，液力变矩器的变矩性能好。但实际上不可能两个参数同时都高，一般K0值高的液力变矩器，iM值小。因此，在比较两个液力变矩器的变矩性能时，应该在K0值大致相同的情况下，来比较iM值；或者在iM近似相等的情况下，来比较K0值。

二、自动适应性

自动适应性是指液力变矩器在发动机工况不变或变化很小情况下，随着外部阻力的变化，在一定范围内自动地改变涡轮轴上的输出力矩?MT和转速nT，并处于稳定工作状态的能力。液力变矩器由于变矩性能均可获得单值下降的

?MT?f(nT)的曲线，而具有自动适应性。自动适应性是液力

基于性能评价网状图的装载机发动机与液力变矩器匹配优化

第卷

网络预印版

2011年网络预印版农业工程学报

TransactionsoftheCSAE

Vol.

2011

基于性能评价网状图的装载机发动机与液力变矩器匹配优化*

常绿

(淮阴工学院交通工程学院，淮安

223003)

摘要：为了解决装载机发动机与液力变矩器匹配性能评定指标较多，多项评价指标权重难以确定问题，该文提出基于性能评价网状图的发动机与液力变矩器匹配优化方法。装载机发动机与液力变矩器匹配性能评定指标有额定工况接近度、起动能度、经济区宽容度、功率输出系数、燃油消耗率系数等5项，分别定义和计算5项匹配性能指标，根据计算值的大小构建发动机与液力变矩器匹配性能网状评价图，以网状评价图面积最小为优化目标，构建目标函数，优化液力变矩器有效直径。原液力变矩器有效直径D等于0.360m；优化后的装载机液力变矩器有效直径D等于0.350m。优化后发动机与液力变矩器匹配性能提高了5.7%。

关键词：装载机，发动机，液力变矩器，性能评价，网状图，优化doi：

中图分类号：U463.2文献标识码：A文章编号：常绿.基于性能评价网状图的装载机发动机与液力变矩器匹配优化[J].农业工程学报，2011，ChangLü.O

发 动 机

1.涡喷发动机的工作原理 ？P10

涡喷发动机以空气为介质，进气道将所需的的外界空气以最小的流动损失送到压气机；压气机通过高速旋转的叶片对空气压缩做功，提高空气的压力；空气在燃烧室内和燃油混合燃烧，将燃料化学能转变成热能，生成高温高压燃气；燃气在涡轮内膨胀，将热能转为机械能，驱动涡轮旋转，带动压气机；燃气在喷管内继续膨胀，加速燃气，燃气以较高速度排出，产生推力。

2.涡轮发动机的特征，有几个特性?P P10 P67

特征：发动机作为一个热机，它将燃料的热能转变为机械能，同时作为一个推进器，它利用所产生的机械能使发动机获得推力。

发动机特性包括： 转速特性、高度特性、速度特性。

保持飞机高度和飞机速度不变段情况下，发动机推力和燃油消耗率随发动机转速的变化规律叫发动机转速特性。

在给定的调节规律下，保持发动机的转速和飞机速度不变时，发动机的推力和燃油消耗率随飞机的高度的变化规律叫高度特性。

在给定的调节规律下，保持发动机的转速和飞行高度不变时，发动机的推力和燃油消耗量随飞机速度（或马赫数）的变化规律叫速度特性 3.影响热效率的因素？P18

热效率表明，在循环中加入的热量有多少变为机械功。因素有加热比（涡轮前燃气总温），压气机增压比

发 动 机

1.涡喷发动机的工作原理 ？P10

涡喷发动机以空气为介质，进气道将所需的的外界空气以最小的流动损失送到压气机；压气机通过高速旋转的叶片对空气压缩做功，提高空气的压力；空气在燃烧室内和燃油混合燃烧，将燃料化学能转变成热能，生成高温高压燃气；燃气在涡轮内膨胀，将热能转为机械能，驱动涡轮旋转，带动压气机；燃气在喷管内继续膨胀，加速燃气，燃气以较高速度排出，产生推力。

2.涡轮发动机的特征，有几个特性?P P10 P67

特征：发动机作为一个热机，它将燃料的热能转变为机械能，同时作为一个推进器，它利用所产生的机械能使发动机获得推力。

发动机特性包括： 转速特性、高度特性、速度特性。

保持飞机高度和飞机速度不变段情况下，发动机推力和燃油消耗率随发动机转速的变化规律叫发动机转速特性。

在给定的调节规律下，保持发动机的转速和飞机速度不变时，发动机的推力和燃油消耗率随飞机的高度的变化规律叫高度特性。

在给定的调节规律下，保持发动机的转速和飞行高度不变时，发动机的推力和燃油消耗量随飞机速度（或马赫数）的变化规律叫速度特性 3.影响热效率的因素？P18

热效率表明，在循环中加入的热量有多少变为机械功。因素有加热比（涡轮前燃气总温），压气机增压比

发动机原理

第六章

发动机特性曲线的意义 答：特性用曲线表示称为特性曲线，它是评价发动机的性能的一种简单的\\方便\\必不可少的形式。根据各种特性曲线，可以合理地选用发动机，并能更有效地利用它。了解形成特性曲线的原因以及影响它变化的因素，就可以按需要方向改造它，使发动机性能进一步提高，并设法满足使用要求。

什么是发动机的负荷特性和速度特性？

答：负荷特性：指发动机转速不变，其经济性指标随负荷（可用功率Pe、扭矩Ttq或平均有效压力pme表示）而变化的关系； 汽油机的负荷特性：汽油机保持某一转速不变，而逐渐改变节气门开度，每小时耗油量B 和耗油率be随负荷（Pe 、 Ttq、pme）变化的关系称为汽油机负荷特性；

柴油机的负荷特性：柴油机保持某一转速不变，而移动喷油泵齿条或拉杆位置，改变每循环供油量Δb时，每小时耗油量B 和耗油率be随功率Pe（或转矩Ttq、平均有效压力pme）变化的关系称为柴油机负荷特性；

速度特性：发动机性能指标随转速变化的关系称为速度特性 ；

汽油机速度特性：汽油机节气门（油门）开度固定不动，其有效功率Pe、转矩Ttq、耗油率be、每小时耗油量B 等随转速变化的关系称为汽油机速度特性；

柴油机速度特性：喷油泵的油量

一、汽车二级维护前的配气相位技术要求

判断题

1、对于EQ1092F型汽车,发动机转速为800r/min、气门间隙为0.25mm时，排气门滞后角为10.5°。 A正确 B错误 解析：应为20.5°

2、对于EQ1092F型汽车,发动机转速为800r/min、气门间隙为0.25mm时，排气门提前角为18.5°。 A正确 B错误 解析：应为38.5° 单选题

3、对于EQ1092F型汽车,发动机转速为800r/min、气门间隙为0.25mm时，进气门滞后角为( )。 A 26° B 36° C 46° D 56° 解析：

4、对于EQ1092F型汽车,发动机转速为800r/min、气门间隙为0.25mm时，排气门滞后角为( )。 A 10.5° B 20.5° C 30.5° D 40.5° 解析：

5、对于EQ1092F型汽车,发动机转速为800r/min、气门间隙为0.25mm时，排气门提前角为( )。 A 18.5° B 28.5° C 38.5° D 48.5° 解析：

6、对于EQ1092F型汽车,发动机转速为800r/min、气门间隙为0.25mm时，进气门提前角为( )。 A 20

1-5为什么发动机性能指标有指示指标与有效指标的分别？两种指标各在什么场合使用？为什么一般不把净指示功作为常用的指示功指标？

解：指示指标：不受循环过程中机械摩擦、附件消耗以及进排气和扫气流动损失的影响，直接反应缸内热功转换进行的好坏，因而在内燃机工作过程分析中广泛应用；有效指标：被用来直接评定发动机实际工作性能的优劣，因而在发动机生成和试验研究中广泛应用。因为净指示功难以直接测算得出，所以一般不把净指示功作为常用的指示功指标

1-6 发动机的动力、经济性能在生产使用中主要用哪几个指标来表示？如果要进行不同机型性能的对比，应该使用何种动力、经济性能指标？ 解：动力性：功率P、扭矩T、速度V；

经济性：有效效率、燃油消耗率、润滑油消耗率。 不同机型对比常用：有效平均压力、升功率和be。

1-13影响有效燃料消耗率be的因素有哪些？降低be的途径有哪些？ 解：影响因素：燃烧效率、机械效率、循环热效率等。

降低途径：增压小排量技术、稀薄燃烧、增大压缩比等。

1-15什么是燃料燃烧时的化学计量比？具有化学计量比的可燃混合气的过量空气系数?a是多少，其空燃比α又是多少？

解：燃料和空气恰好能够完全反应时两者的比值。具有化

一、汽车二级维护前的配气相位技术要求

判断题

1、对于EQ1092F型汽车,发动机转速为800r/min、气门间隙为0.25mm时，排气门滞后角为10.5°。 A正确 B错误 解析：应为20.5°

2、对于EQ1092F型汽车,发动机转速为800r/min、气门间隙为0.25mm时，排气门提前角为18.5°。 A正确 B错误 解析：应为38.5° 单选题

3、对于EQ1092F型汽车,发动机转速为800r/min、气门间隙为0.25mm时，进气门滞后角为( )。 A 26° B 36° C 46° D 56° 解析：

4、对于EQ1092F型汽车,发动机转速为800r/min、气门间隙为0.25mm时，排气门滞后角为( )。 A 10.5° B 20.5° C 30.5° D 40.5° 解析：

5、对于EQ1092F型汽车,发动机转速为800r/min、气门间隙为0.25mm时，排气门提前角为( )。 A 18.5° B 28.5° C 38.5° D 48.5° 解析：

6、对于EQ1092F型汽车,发动机转速为800r/min、气门间隙为0.25mm时，进气门提前角为( )。 A 20

发动机的速度特性

汽车的效率大小很大程度上决定于发动机的性能。在许多汽车产品介绍上，都标有“最高输出功率”和最高输出扭矩”在两项重要的发动机指标，并用曲线图来反映发动机的上述指标。那么，这些发动机指标是怎样测出来呢？

当发动机运转的时候，其功率、扭矩和耗油量这三个基本性能指标都会随着负荷的变化而变化。这些变化遵循一定的规律，将这些有规律的变化描绘成曲线，就有了反映发动机特性的曲线图。根据发动机的各种特性曲线，可以全面地判断发动机的动力性和经济性。反映发动机运行状况常用速度特性曲线。

发动机的速度特性曲线表示有效功率

N（千瓦）、扭矩M（牛顿米）、比燃料

消耗量g（克/千瓦小时）随发动机转速

n而连续变化的表现。发动机的速度特性

是在制动试验台架上测出的。保持发动

机在一定节气门开度情况下，稳定转速，

测取在这一工况下的功率、比耗油等，

然后调整被测机载荷（扭距变化），使

发动机转速改变，再测得另一转速下的

功率、比耗油。按照一定转速间隔依次

进行上述步骤。就能测出在不同转速下

的数值，将这些数值点连点地组成连续

曲线，就产生了功率曲线、扭矩曲线和

比燃料消耗量曲线，它们与相应的转速

区域对应。

当汽油机节气门完全开启（或者柴油机喷油泵在最大供油量时）的速度特性，称为发动机的外特