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区域治理综合信息发动机与液力变矩器的合理匹配研究杨小龙 任丽杰西安双特智能传动有限公司，陕西西安 710119摘要：液力传动具有自动适应性、操作便利等优势，现已得到了十分广泛的应用。
而液力变矩器与发动机的合理匹配是液力传动中的重要内容。
相关人员在研究液力变矩器与发动机匹配的过程中，不仅要注重两者之间的共同点，变矩器与发动机的合理匹配，还应该重视合理匹配的途径。
基于此，文章介绍了液力变矩器的选型要求，分析了发动机与液力变矩器匹配方式，并对发动机与液力变矩器的合理匹配进行了研究。
关键词：发动机；液力变矩器；合理匹配通常情况下，工程机械的传动是液力传动，能够有效地提高生产率，且具有一定的自适应性，在外载荷突然增大的情况下，会自动增大牵引力，以有效地克服增大的外载荷，自动降低行驶速度，避免外载荷的自动增加，甚至突然增加而使发动机熄火。
除此之外，液力传动的介质是液体能吸收并消除发动机和外载荷的振动和冲击，从而提高发动机和机体的使用寿命。
因此，相关人员应该重视液力变矩器的选型及与发动机的合理匹配。
一、液力变矩器的选型要求通常情况下，工程机械的负荷比较大，工作环境相对恶劣，行驶速度比较低，且散热条件差，这就导致发动机热负荷较大，发动机的使用功率需要降低10％-20％使用。
工程机械的性能和发动机功率的要求主要体现在以下方面：第一，液力变矩器和发动机共同作用的情况下，在全负荷下发动机需要较大的功率输出，以满足较大的牵引特性要求；第二，根据爬坡性能的要求，液力变矩器失速变矩应该大些，一般是3到3.6，以减少变速箱的排挡数；第三，液力变矩器高效范围宽，在工程机械作业情况下，要求变矩器在低速和高速工况下运转，有利于提高发动机的经济性，一般变矩器允许的最低效率是75％；第四，为了充分利用发动机的功率，液力变矩器应具有一定的透穿度，这样在启动和低速行驶时能获得较大的牵引力，高速行驶时能充分利用发动机的功率，提高平均速度，有效地改善加速性和牵引性。
液力变矩器匹配分析方法摘要：发动机与自动液力变矩器配合后，可以看做是一个新的动力源，其配合程度，直接影响车辆动力经济性能。
本文针对平原和高原两个环境下，发动机不同表现情况下，发动机特性对液力变矩器进行匹配分析作出了总结。
本文适合用于以内燃机（汽油或柴油）为动力装置的 M1 类和 N1 类车辆。
关键词：平原工况；高原工况；输入特性曲线；输出特性曲线1术语和定义下列术语和定义适用于本文。
转速比 i speed ratio：液力变矩器涡轮转速 nW 与泵轮转速 nB 之比。
变矩比 K torque ratio：液力变矩器涡轮转矩TW 与泵轮转矩TB 之比。
转矩系数 torque factor：液力变矩器转矩T 与其几何参数（有效直径 D）、油液密度及转速 n 的关系。
传动效率transmissionefficiency：液力变矩器输出功率 PW 与输入功率 PB 之比。
原始特性 primary characteristic：液力变矩器的变矩比 K 、传动效率及转矩系数随转速比 i 变化的特性。
2液力变矩器匹配分析2.1发动机与液力变矩器匹配要求1）液力变矩器平原工况符合匹配原则；a)为使车辆在起步时获得最大扭矩，液力变矩器起步工况的负荷抛物线应在发动机最大净扭矩点附近；b)为使车辆具有良好的动力性，要求液力变矩器在整个工作范围内能充分利用发动机的功率，液力变矩器最高效率工况处于发动机额定功率点附近；c)为使车辆具有良好的燃油经济性，这就要求液力变矩器与发动机共同作用范围处于发动机最低燃油消耗率附近。
2）高原工况下，车辆能够正常行驶： a)车辆满载时，在高原干砂路面25%坡度道路上能正常行驶。
b)车辆在原地打转向起步工况，能正常起步。
c)发动机失速点必须大于涡轮增压器开始工作点（一般不小于2000rpm）。
2.2发动机与液力变矩器共同工作特性2.2.1资料输入——发动机参数输入表a)发动机万有特性数据；b)发动机高原工况外特性数据；——液力变矩器特性数据表；——整车参数输入表——液力助力转向泵功率消耗图2.2.2绘制输入特性曲线1)将发动机平原转矩外特性和高原转矩外特性分别乘以85%，然后画出发动机特性图；2)在液力变矩器的原始特性曲线上，选取特征工况（起步工况转速i0=0；效率大于75%的高效区宽度端转速比i1=0.58、i2=0.9；偶合工况转速比iM=0.85；最大转矩工况imax=0.6。
维普资讯 ・４４・２ｒＯ一机械科学与技术Ｍ．—ｓ。
第ｌ卷６｛Ｍ一）一一）（／（Ｉ１～≥Ｍ≥Ｍ．≥ ＾（５４）ｆｏ．一Ｈ≤｛Ｈ一＂）（一ｎ）（一／Ｈ…Ｌ【１ｒＯ≤ｎ．…≤，Ｈ≤… Ｍ（６４）；一（一Ｍ１１）（．Ｍ一／０６）Ｍ０６．Ｍ．０６．ＭＭ（７４）４３多目标模糊优化问题求解．该多目标模糊优化问题常转化为求解如下的单目标模糊优化问题。
ＦｉｄｎｍａｘＸ一（，，，ｌ２ａｓｆ．．（）焉０ＸＮｊＸ）（（一１２，，５，３４・）（；ｌ２３，．）０≤ １式中，为辅助变量；。
ｘ）（ｇ（＝１２３４５．，．，）为式（３４）～（７给出的模糊约束条件。
４）为解上式，采用最优水平裁集将其转化为非模糊优化问题。
可限于篇幅・解模型在此求略去。
问题变为普通优化问题，采用相应方法求解。
该可传动系统参数的多目标模糊优化的处理同上。
Ｉ０１Ｄｌ０ｌ０Ｈ２００锄？０。
３９１０４００ｅ００ｌＤ２０｝００６２０ｆⅧ …【１『＝捌５算倒某集装箱叉车，一１ｔＧ一２ｔＩ］＝３ｋｈＥｇ］＝０２．Ｑ２．２…ｖ０ｍ／，ｒｏ．０ｆ＝００．ｎｔ．２［一＝０Ｏ，．２［］＝００５ｒ＝０６ｍ。
．２，．５６３ＱＫ，１０ⅣＨ一１８Ｗ１ｋ＝２０ｒｍｉ，一＝００／ｎ７０・ｍ０Ｎ按本文模型，目标函数取相同重要程度，到：且得发动机：液力变矩器：３５３Ｋ＝２８ＹＪ７ｏ，ｎ．，一０９．１维普资讯 第３期邓斌：渡力叉车发动机与液力变矩器的匹配及传动系缱参数的优化・４５・２发动机与液力变矩器的共同工作输入特性和输出特性分别如图１图２示。
、所传动系统参数为：Ｓ一３ｑ＝１７．１：９１／ｎ．ｔ，．６Ｉ２ｍｉｒｚ＝１５ｒｍｉｉ＝５．．．１．４ｒｉ６２／ｎ４８＝７６。
ｌＺ３４Ｓ６７８９参ＧｉｎＬｕａＺｒｔ．ｄｏｙａｃＴａｒａｏｔＨｙｒｄｎｍｉ考文献ＰｒｍｅｅｓＯｐｉｚｔｎＳａａｔｒｔｍｉａｉ．ＡＥｐｐｒ７０５ｏａｅ７５７王彩毕，宋连天．模榴论方法学．北京；中国建筑工业出版杜，９８１８黄宗益．薛瑞祺，阎以诵．工程矾槭Ｃ．ＡＤ上海：同济大学出版杜．９１１９陆植．叉车设计．北京机槭工业出艇杜，９１１９凌忠社．车用液力变矩器的选择与匹配．叉起重运输机槭．９８１）２１８（２；～９胡修章．车用柴油机的废气捧放及其与液力变矩器匹配的关系．工程机械．９１】）２￣３１８（０：４０孙大刚，请文农，杜涛，李刚．液力机饿传动式重型汽车传动比的优选．建筑机械．９５５：０１９（）】～Ｉ４王彩华，朱煜东．多目标优化模蝴解法中目标权重的处理方法．重庆大学学报．９（）９～９１２ｌ６：２７９５于光远．程软设计理论．京：工北科学出敝社＋９２１９ＯｐｉｚｔｎｏｏｈＭａｃｉｇａｄＰａａｅｅｓｏｒｎｍｉｓｏｔｍｉａｉｆＢｔｔｈｎｎｒｍｔｒｆＴａｓｓｉｎｏＳｓｅｏｙｒｕｉｃｖｔｒＦｏｋｉｔｙｔｍｆｒＨｄａｌｃＥｘａａｏｒｌｆＤｅｇＢｉｎｎ（ｏｔｗｅｔＪａｔｎｉｅｓｔ—ｅｇｕ６０３）ＳｕｈｓｉｏｏｇＵｎｖｒｉｙＣｈｎｄ１０１Ａｌｔａ￣Ｔｈｌｏｊｃｕｚｐｉｍｄｌｆｂｔｔｈｎｅｗｅｎｅｇｎｎｙｒｕｉｏｑｅｃｎ￣ｒ￣ｓｅｍｕｔｂｅｔｆｚｙｏｔｍｕｍｏｅｏｈｍａｃｉｇｂｔｅｎｉｅａｄｈｄａｌｔｒｕｏ．ｌｏｃｖｒｅｎａａｔｒｆｔａｓｓｉｎｓｓｅｆｒｈｄａｅｅｃｖｔｒｆｒｌｔｉｐｅｅｔｄＩｈｓｍｏｅ。
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)(i f K =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0K ，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M i 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0K 值和M i 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0K 值高的液力变矩器，M i 值小。
因此，在比较两个液力变矩器的变矩性能时，应该在0K 值大致相同的情况下，来比较M i 值；或者在M i 近似相等的情况下，来比较0K 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T M -和转速T n ，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)(T T n f M =-的曲线，而具有自动适应性。
自动适应性是液力变矩器最重要的性能之一，因为利用液力变矩器的这一性能，就可以制造自动的液力机械变速箱。
三、经济性能（或效率特性）经济性能是指液力变矩器在传递能量过程中的效率。
它可以用无因次效率特性()f i η=来表示。
一般评价液力变矩器经济性能有两个指标：最高效率值max η和高效率区范围的宽度。
后者一般用液力变矩器效率不低于某一数值（如对对工程机械取75%η=，对汽车取80%η=）时所对应的转速比i 的比值21i d i η=来表示。
1i 、2i 分别为η不小于某一值的最低和最高转速比。
通常认为，高效率范围d η越宽，最高效率值max η的值越高，则液力变矩器的经济性能越好。
