液力变矩器B特性.ppt

3 液力变矩器,3.5原始特性与性能评价3.6分类、性能和结构特点,特性与性能？,3.5 原始特性与性能评价,能头特性,液力特性,外特性,通用特性,原始特性,全外特性,特性：1.某一事物所特有的性质,例如密度、比热容、热值；2.特殊的品性品质。1.a characteristic;2.a(special)property;3.an identity;4.a character;5.a quality.性能：机械、器材、物品等所具有的性质和功能。1.(of a machine)function(s)2.properties 3.performance,3.5 原始特性与性能评价,试验为准,设计阶段通过计算获取特性设计特性,与实际流动存在一定出入,结构设计依据检验设计依据制造质量依据分析改进设计依据,一、能头特性,3.5 原始特性与性能评价,泵轮转速不变时,一、能头特性（计算特性）,3.5 原始特性与性能评价,冲击角相关,工况相关,二、液力特性,3.5 原始特性与性能评价,定义：表示工作液体与工作轮相互作用的转矩与效率。,计算特性,泵轮转速不变时,三、外特性,3.5 原始特性与性能评价,液力特性,机械及圆盘摩擦损失,据统计机械摩擦损失占液力转矩0.51%，其中包括轴承及密封件等的摩擦损失。,圆盘摩擦损失,3.5 原始特性与性能评价,其中,MB=f(nT),-MT=f(nT),h=f(nT),定义：泵轮转速不变、工作油一定、工作油温一定时，所得如右侧的曲线。,3.5 原始特性与性能评价,三、外特性,注意趋势,-MT=f(nT),h=f(nT),3.5 原始特性与性能评价,三、外特性,MB=f(nT),3.5 原始特性与性能评价,三、外特性（典型工况点）,零速工况,最高效率工况,空载工况,偶合器工况,前提：不同泵轮转速下、工作油一定、工作油温一定,绘图烦琐,插值精度,使用不便：,如何解决？,3.5 原始特性与性能评价,四、通用特性,能够确切地表示一系列不同转速、不同尺寸而几何相似的液力变矩器的基本性能。,3.5 原始特性与性能评价,五、原始特性,不需要对针对确定形式和尺寸，也不需要针对确定的泵轮转速。,可以通过计算获取同一系列任一液力变矩器的外特性或通用特性。,1.相似原理,几何相似,运动相似,动力相似,相关尺寸成比例，角度相等,速度三角形相似，工况相同,液流雷诺数Re相等,3.5 原始特性与性能评价,五、原始特性,热力相似,假定密度不变，不考虑热力相似,1.相似原理,流量系数,能头系数,转矩系数,功率系数,m和s代表两个相似的变矩器,3.5 原始特性与性能评价,高功率密度,2.自动模型区,对几何相似的液力变矩器,lq=f(i,Re),lH=f(i,Re),lM=f(i,Re),lP=f(i,Re),lq=f(i),lH=f(i),lM=f(i),lP=f(i),雷诺数大于(58)105后,3.5 原始特性与性能评价,雷诺数Re？如何计算？,雷诺数,3.转矩系数与原始特性,这两条曲线本质地反映了某系列液力变矩器的性能，因此被称为液力变矩器的原始特性。,3.5 原始特性与性能评价,3.转矩系数与原始特性,派生两个重要的无因次特性,变矩特性：,经济特性：,3.5 原始特性与性能评价,4.原始特性及其曲线,无因次自变量：速比i,可以便利地推导出外特性和通用特性？,3.5 原始特性与性能评价,4.原始特性及其曲线,原始特性使用条件：,输入转速,液体粘性,工况相同,叶型相似,3.5 原始特性与性能评价,3.5 原始特性与性能评价,输入转速对原始特性的影响,机械损失几乎与输入转速无关,输入功率下降，效率下降,引起强烈涡旋，工况不稳,3.5 原始特性与性能评价,有效直径对原始特性的影响,D与试验样机不应相差过大,尽管几何相似，但制造因素难以考虑到设计中去,1）通道壁粗糙度；,2）叶片分布角度差别；,3）叶片厚度的差别。,动力相似难以保证,3.5 原始特性与性能评价,输入转速和有效直径对原始特性的影响的修正方法：,有适用范围,3.5 原始特性与性能评价,?,3.5 原始特性与性能评价,1Ay 油 90；2Ay 油 70；3B-1 油 90；4B-1 油 70,3.5 原始特性与性能评价,破坏动力相似,3.5 原始特性与性能评价,补偿压力过低,气蚀,SAE的原始特性表述方式,3.5 原始特性与性能评价,i1,i2,imax,i*,0,i,h,T,K,h,T,k,K:容量系数,SAE的滑行特性表述方式,3.5 原始特性与性能评价,0,1/i,h,T,K,h,T,k,功率反传工况,T,n,T,n,3.5 原始特性与性能评价,六、全外特性,i,M,I,II,III,IV,牵引工况,反转工况,反传工况,完全转化为热能,效率很低？,爬坡倒滑,下坡前进挡行驶,拖车起动,液力变矩器的三项基本性能：变矩性能经济性能透穿性能（负荷特性、容能性能）,3.5 原始特性与性能评价,七、性能评价,1.变矩性能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。,偶合器工况点速比：,起动变矩比：,3.5 原始特性与性能评价,评价指标：,2.经济性能指液力变矩器在传递能量过程中的效率。,评价指标：,最高效率值：,高效区范围速比比值：,3.5 原始特性与性能评价,3.透穿性能指液力变矩器涡轮轴上转矩转速变化时，泵轮轴上转矩转速相应变化的能力。,透穿性系数：,3.5 原始特性与性能评价,K=1,评价指标：,3.透穿性能透穿性系数及透穿性判定方法,1正透穿=1不透穿1负透穿,设计计算时：,3.5 原始特性与性能评价,混合透穿,3.透穿性能,3.5 原始特性与性能评价,负荷特性与负荷抛物线,3.5 原始特性与性能评价,容能性能,指在不同工况下，液力变矩器泵轮轴所能吸收功率的能力。,评价指标：,3.5 原始特性与性能评价,最高效率工况：,起 动 工 况：,高效区工况：,偶合器工况：,透 穿 度：,K0,lB0,hmax,lB*,i*,K1,i1,iM,lBM,3.5 原始特性与性能评价,评价指标体系(10参数),3.6 液力变矩器的分类、性能及结构特点,液力变矩器,正转,双向正转,反转,液力机械变矩器,可调,不可调,单级,二级,三级,单相,二相,三相,【JB/T 8848-1999】,液力偶合变矩器,外分流,内分流,复合分流,向心涡轮,轴流涡轮,离心涡轮,调节导轮叶片角,调节泵轮叶片角,双泵轮,闸流挡板,导轮可滑动,导轮可控无级变速,3.6 液力变矩器的分类、性能及结构特点,正转(B-T-D型)及反转(B-D-T型)液力变矩器,3.6 液力变矩器的分类、性能及结构特点,B-D-T型可用于解决双流传动的功率反传问题,B-D-T型冲击损失较大，传动效率较低,3.6 液力变矩器的分类、性能及结构特点,不同形式涡轮的液力变矩器,效率不同,流量不同,容能不同,空损不同,K规律 不同,3.6 液力变矩器的分类、性能及结构特点,级：刚性连接在一起的涡轮数目，多级与多涡轮概念不同。,1）避免单级时提高起动变矩比时，最高效率大幅下降；,2）多级TC的涡轮和导轮可采用短直叶片，对冲击不敏感，因此高效区范围加大；,3）由于叶栅列数增多，无冲击工况液力损失比单级大，最高效率值可能降低；,4）结构复杂，价格昂贵，目前应用范围不广。,3.6 液力变矩器的分类、性能及结构特点1,相：液力工况下，液力元件可能的工作状态，这种工作状态是以一种独立的液力变矩器或液力偶合器的形式表示出来的。,1）相的切换通常采用将导轮正转、不转或反转来实现；,2）多采用单向联轴器或离合器、制动器及行星排；,3）导轮随液流空转有一部分能量损失；,4）多相TC是靠导轮叶片角度保证换相的。,3.6 液力变矩器的分类、性能及结构特点,闭锁式液力变矩器,良好路面、高挡行驶时使用,一般与单向联轴器配合使用,闭锁后状态有何不同?,可实现拖车起动发动机及下长坡时利用发动机制动,3.6 液力变矩器的分类、性能及结构特点,液力元件的特性调节,泵轮转速,加装机械变速箱,调节泵轮叶片角度,调节导轮叶片角度,双泵轮,闭锁,被动调节：自适应性,主动调节：自适应性,TC不能利用充液量调节,3.6 液力变矩器的分类、性能及结构特点,双泵轮液力变矩器,相的数目增加；,提高低速比时的效率；,能容连续可调。,3.6 液力变矩器的分类、性能及结构特点,泵轮叶片可调,3.6 液力变矩器的分类、性能及结构特点,导轮叶片可调,一般要求叶轮具有圆柱状叶片,结构复杂，价格较贵，应用少,小结,3.5原始特性与性能评价3.6分类、性能和结构特点,