液力变矩器-b特性

§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,