DANA液力变矩器特性曲线图

多模光纤和单模光纤
根据使用的光源和传输模式，光纤可分为多模光纤和单模光纤。
多模光纤采用发光二极管产生可见光作为光源，定向性较差。当光纤 芯线的直径比光波波长大很多时，由于光束进入芯线中的角度不同传 播路径也不同，这时光束是以多种模式在芯线内不断反射而向前传播。 多模光纤的传输距离一般在2km以内。
信号是数据在传输过程中的电信号的表示形式，为传输二进制代 码的数据，必须将它们用模拟或数字信号编码的方式表示。
数据通信:
是指在不同计算机之间传送表示字母、数字、符号的二进制代码 0、1比特序列的模拟或数字信号的过程。
五、信道复用技术
信道复用的目的是让不同的计算机连接到相同的 信道上，共享信道资源。
四种信道复用方式：频分复用FDM、时分复用 TDM、(波分复用WDM和码分复用)。
一条传输线路 传输多路信号 多路复用器
多路复用器
计算机
计算机
2. 数据通信系统基本结构
数据通信系统的基本通信模型：产生和发送信息的一端 叫信源，接收信息的一端叫信宿。信源与信宿通过通信 线路进行通信，在数据通信系统中，也将通信线路称为 信道；
第四章液力变矩器及其与发动机 共同工作的性能
§4-1液力变矩器的特性 §4-2液力变矩器与发动机共同工作的输入
输出特性 §4-3液力变矩器与发动机的合理匹配
液力传动的主要特点是： 自动适应性 防振隔振作用 良好的起动性 限矩保护性 简化操纵、提高舒适性 变矩器效率低
§4-1液力变矩器的特性
ATDM就是只有当某一路用户有数据要发送时才把时隙分配给它。当用 户暂停发送数据时，则不给它分配时隙。电路的空闲时隙可用于其他用 户的数据传输 。
在所有的数据帧中，除最后一个帧外，其他所有帧均不会出现空闲的时 隙，从而提高了资源的利用率，也提高了传输速率。

M
Q
g
2 u r2
1 u r1
Q Q
2 n
且这二者是相关的见公式
M
H
H
将公式(1-5)、(1-3)、(1-4)、(1-10)′、(1-9)、(15-11)代入得：
H
BLeabharlann 1 Q 2 R B 2 n B 2 R B 2 n B ctg B 2 g F mB 2
m

1
。
hk h y
0
因为在设计时保证通流断面基本不变，所以 h 写成：

h hm h y
k
则上式可
1.摩擦损失 h 的计算
m
hm
与液流的相对速度有关，并与流量的平方成正比。
可用下式计算其大小：
h m h B m h T m h D m

im
1 ctg 2 i 1 1 ctg 2 i 2 2 2 F mi 1 F mi 2
且二者与 90°的差值越大则 M 也越大。公式(1-25)可写成：
D
M
D
AQ
2
。即为导轮的力矩特性方程。在此指出， M 可由
D
M
B
和 M 求得。
T
在无叶片区段，液体没有能量的增减(不计各种液力损失)，也 无外力矩作用。 由上所述，即可划出液力变矩器中的力矩平衡图(图 1-2)。
• (二)环流的能量损失
H
B
A BQ

Q
2 n B
A
BQ

2
或M
B
A Q B Q
A
(1-19)
A 是已知常数

各种透穿性变矩器的比较
如果非透穿，正透穿和负透穿的液力变 矩器在高效区的转速比的比值相同的 话，那么液力变矩器和发动机共同工作 时所获得的高效率工作范围以正透穿的 液力变矩器为最大，不透穿的液力变矩 器居中，负透穿的液力变矩器为最小。
共同工作输出特性
共同工作的输出特性，是指发动机与液 力变矩器共同工作时，输出转矩MT，输 入功率NT，每小时燃料消耗量GT和比燃 料消耗量geT和发动机(泵轮)转速nB等与 涡轮轴转速nT之间的关系。 当发动机与液力变矩器组合后，其输出 特性与发动机特性完全不同了，形成一 种新的动力装置。
涡轮是液力变矩器与外界负荷联接的一个 机体，因此涡轮轴的转矩随其转速nT变化 的性能，也就代表了液力变矩器的输出特 性。对于具有良好自动适应性的液力变矩 器，一般都要求涡轮的转矩能够随着转速 nT的下降而增大，即涡轮输出特性应该是 一条随nT增大，而MT单值下降的曲线。
自动适应性
变矩器性能和评价指标
η=f(i) k=f(i) 耦合器工 况转换
λ B=f(i)
k－变矩特性
η－效率 λB－转矩系数 i＝nT/nB
定义
元件：与液流发生作用的一组叶片所形 成的工作轮称为元件。 级：安置在泵轮与导轮或导轮与导轮之 间刚性相连的涡轮数。 相：变矩器的工作状态。
液力变矩器分类
根据工作轮在循环圆中排列的顺序分为 B(泵轮)—T(涡轮)—D(导轮)型和B—D— T型两类液力变矩器。 在B—T—D型液力变矩器中，涡轮的旋 转方向一般为正向(与泵轮同向旋转)，称 正转液力变矩器。 在B—D—T型液力变矩器中，易使涡轮 和泵轮的旋转方向相反，常用作反转液 力变矩器。
液力变矩器的缺点
液力传动系统的效率比机械传动系统 低，经济性差。 需要增加一些为液力传动所必需的附加 设备，如供油冷却系统，体积和重量比 机械传动大，结构复杂，造价高。 由于液力元件的输入和输出构件之间没 有刚性联系，因此不能利用发动机的惯 性来制动，也不能用牵引的办法来起动 发动机。

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10.1 液力变矩器的工作原理
• 变矩器为什么能够变矩呢？循环圆中的液体受到 泵轮、涡轮、导轮的力矩 M B 、M T 、 M D 作用， 如果把式（9-12）中的三式相加，则
MB MT MD 0
或 MT MB MD
在一般情况下，M D 0 ，所以 MT M B 。 这说明，之所以液力变矩器能够变矩，是由于导 轮存在的缘故。如果 M D 0 ，则 M B MT ， 就变成了液体偶合器。
• M Bm、Bm —分别是当 i im（ K 1 ，即偶合工况） 时的 M B 及 B 值。
时的 B 、K ，并可计 算出 M B 、T 等。
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图10-5 通用特性曲线的绘制方法
18
10.2 液力变矩器的基本特性
4. 液力变矩器的输入特性
• 变矩器在不同的时对发动机或者说对泵轮施加负荷的特性 叫做输入特性，也叫负荷特性，即 M B f (nB ) 的特性。
M B BD5nB2 cnB2
B f1 (i ) K f2 (i ) f3 (i )
理论和实验都已证明了 B 、T 都是 i 的函数，当 然 K T B 、 Ki 也是的函数。液力变矩器的 原始特性如图（10-3）。
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10.2 液力变矩器的基本特性
• 原始特性表示的是一系列几何相似、运动相似、动 力相似的液力变矩器共同的基本特性，也就是说这 一系列符合相似条件
MT TnB2 D5
（10-6）
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10.2 液力变矩器的基本特性
10.2.2 液力变矩器的基本特性 1.液力变矩器的外特性

22
图4-9 变 矩器的动 态特性
a）
23
b）
c）
图4-9 变矩器 的动态特性
d）
24
e）
图4-9
变矩器的动态特性
25
D 、 液力变矩器的动态特性是指泵轮和涡轮轴上的动态力矩M B D nT 及转速比i与时间t的关系曲线。 M T 泵轮和涡轮的转速 nB 、 D D MB MB nT nT t 和 i i (t ) 。根据 nB nB t 、 即 M TD M TD t 、 t 、 D D 上述特性曲线，可算出液力变矩器的动态原始特性： B B (t ) 和
图4-3 面叶栅图
液
力变矩器平
6
（1）当 nT 0 或较低转速时，涡轮出口液流冲击导轮正面， 因此导轮对液流的作用力矩与泵轮力矩同向，由力矩平衡方程 M T M 式， 。B
（ 2 ）当 nT增加到一定数值时，涡轮出口速度的方向就与导 轮进口的叶片骨线重合，液流顺着导轮叶片流出，导轮进出口 速度相等方向相同时，液流对导轮没有作用，导轮力矩 ， 此时 。 MD 0 M T M B （3）若nT继续增大，从速度三角形得出，涡轮出口液流将冲 击导轮背面，导轮力矩（导轮对液流的力矩）与泵轮力矩方向相 反。
MB MT MD 0
或
（4-1）
（4-2）
M T M B M D
M T前面的负号表示与泵轮力矩MB的方向相反。
4
图4-2 液力变 矩器工作原理
5
为了说明液力变矩器为什么能变矩和不同工况下外力矩的 变化关系，将各叶轮叶片沿中间流线切开，并展成如图4-3所示 的平面叶栅。泵轮转速一定，而涡轮以三种不同的转速旋转， 分析液流方向变化引起叶轮作用力矩的变化情况。

变矩器输出特性曲线中的
曲线，通常
是在nB固定为受矩器的额定输入转速条件下测得的。
如果改变固定转速nB，那么
曲线也将改变，
因此
与之间有着一定规律，与的关系曲线来
表示(biǎoshì)，该曲线就叫做变矩器的输入特性曲
线。
第五页，共10页。
输入(shūrù)特性曲线用于解决变矩器与柴油机的 合理匹配问题。
第二页，共10页。
通常规定变矩器在η>0.75范围内工作。设nT1为规定的低 速限；nT2为规定的高速限，nT1与nT2的区间即变矩器的 高效工作区。高效工作区的范围以d表示，标志着变矩器 高效工作区的宽窄程度。至于nT1、nT2、d的具体数值以 及相应的范围，那么视变矩器的工作参数与具体应用情况 而定。变矩器被限定在高效工作区运转是对长期工作而言， 但在短期间内，是可以超出高效工作区工作的。
第十页，共10页。
一、液力变矩器与机械变档的配合(pèihé)工作
第七页，共10页。
二、液力变矩器输出特性的调节(tiáojié)
第八页，共10页。
第九页，共10页。
三 、柴油机—液力变矩 器 驱动(qū dònɡ)的钻井泵工作 状况
四、液力变矩器的应用对钻机(zuànjī)性能的改 善
(1)柴油机的工作寿命得到(dé dào)延长，功率得到(dé dào)充 分利用。
(2)绞车的功率利用率高，起下钻的时耗少，在低速下有较 高的起重能力，在局部动力机组发生故障的情况下，也能将井 中钻具低速提出。
(3)深井钻进，在钻头遇卡过程中，转盘转速自动降低，钻 柱惯性扭矩随即减弱，断钻杆事故大为减少。
(4)钻井泵的排量不均度与压力不均度得到(dé dào)降低，改 善了钻井泵的工作。

由泵轮、涡轮、导轮 组成
与变矩器的区别
和偶合器相比，变矩 器在结构上多了导轮 （stator）
导轮
通过导轮座固定于变 速器壳体上
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
液力变矩器
涡流、环流、循环圆
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
二、液力变矩器
2.工作原理
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
使发动机机械能 液体能量
• 涡轮：通过从动轴与变速器的其他部件相连；
将液体能量 涡轮轴上机械能
• 导轮：则通过导轮座与变速器的壳体相连，所有工作轮在
装配后，形成断面为循环圆的环状体。
通过改变工作油的方向而起变矩作用
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
液力偶合器涡流、环流的产生
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
（1）“涡流”的产生

矩（导轮力矩，大小等于液体对导轮的作用力矩，方向相
反）M D 这三个力矩应平衡，即
MB MT MD 0
（4-1）
或
MT MB MD
（4-2）
M T前面的负号表示与泵轮力矩MB的方向相反。
4
图4-2 液力变 矩器工作原理
5
为了说明液力变矩器为什么能变矩和不同工况下外力矩的 变化关系，将各叶轮叶片沿中间流线切开，并展成如图4-3所示 的平面叶栅。泵轮转速一定，而涡轮以三种不同的转速旋转， 分析液流方向变化引起叶轮作用力矩的变化情况。
B


MB nB2 D5
B (i)
（4-4）
T

M T
nB2 D5
T (i)
（4-5）
泵轮力矩系数 B的物理意义是：当 D 1m，nB 1 r/min及油液重度 1N/m3时，液力变矩器泵轮上的力矩。
它基本上与液力变矩器的大小、转速的快慢和工作液体的
密度无关，因此用它来比较液力变矩器的容量， 的量B纲 为min2/(m·r2)。对与同一类型相似的液力变矩器具有相
PT M TnT Ki (i)
PB
M BnB
B

MB
nB 2 D5
B (i)
K M T MB
因此，液力变矩器的原始特性能够确切地表达一系列不
同转速、不同尺寸而几何相似的液力变矩器的基本性能。在
液力变矩器的原始特性上，可列出以下表征液力变矩器工作
性能的特性参数：
14
K 0 ——零速工况i 0 时的变矩系数； B0 ——零速工况i 0时的泵轮力矩系数；
P ——正常工作允许的最低效率，对工程机械，P 0.75 对汽车 P 0.80 ；

油泵——油泵的结构和工作原理
叶片泵分为： 定量泵—油泵的排量不变。为保证发动机低速时的正常泵油，以满足自动变速器的工作需要，要求油泵的排量应足够大。但发动机高速时，因泵油量增多，此时的泵油还必须排泄掉，从而造成发动机动力损失。 变量泵—油泵的排量可变。以减少高速运转时的发动机动力损失。其结构特点是：定子不固定，而是绕一个销轴作一定的摆动，以改变定子和转子之间的偏心距，从而改变油泵的排量。
液力传动装置——液力变矩器的工作原理
总结： 液力变矩器的输出转矩可以根据涡轮的转速变化。具体为： 涡轮速度低——涡轮转矩大于泵轮转矩； 涡轮速度等于一设定值——涡轮转矩等于泵轮转矩； 涡轮速度继续升高——由于导轮的单项离合器存在，使得MW=MB ，液力变矩器进入偶合工况。 涡轮速度等于泵轮速度——不传递转矩。 液力变矩器能够改变扭矩的原因是在泵轮和涡轮之间加入了导轮。
液力变矩器的扭矩变化规律
液力传动装置——锁止离合器的结构
1.为什么要有锁止离合器
液力变矩器在偶合区以接近1：1的比例将来自发动机的输入转矩传递至变矩器。但在涡轮和泵轮之间存在着至少4％—5％的转速差。所以变矩器并不是将发动机的动力100％地传给了变速器输入轴，而是有能量损失。 为了防止上述油耗的产生，并降低油耗，当车速大于60KM/H时，锁止离合器会通过机械机构将泵轮与涡轮相连。
液力传动装置——液力变矩器
（二）单向离合器 有滚柱式单向离合器 和 楔块式单向离合器 两种。
液力传动装置——液力变矩器结构
（三）导轮 导轮位于涡轮和泵轮之间。通过单向离合器安装在固定的导轮轴上。涡轮中心的液体流向导轮，被改变方向后流向泵轮。 当液体推动导轮以和泵轮相同方向旋转时，单向离合器允许导轮自由旋转，反之则被锁住不能转动。当导轮静止时，变矩器具有增扭作用；当导轮开始转动时，导轮不再具有增扭作用。 从涡轮回流至泵轮的液体方向取决于泵轮和涡轮之间的转速差，决定变矩器是否能增扭。

控制策略：根据液力变矩器的工作原理和性能要求，选择合适的控制策略 优化目标：提高液力变矩器的工作效率、降低能耗、提高稳定性等 优化方法：采用优化算法，如遗传算法、神经网络等，对控制策略进行优化 优化效果：提高液力变矩器的工作效率、降低能耗、提高稳定性等
PART SIX
材料选择：选择合适的材料，如钢、铝、铜等 铸造：将材料熔化，铸造成所需的形状和尺寸 加工：对铸造好的零件进行加工，如车削、铣削、磨削等 装配：将加工好的零件装配成液力变矩器 测试：对液力变矩器进行性能测试，如耐久性、可靠性等 包装：将液力变矩器包装好，准备发货
发展趋势：随着新能源汽车的普及，液力变矩器在电动汽车中的应用逐渐增多 竞争格局：国内外市场竞争激烈，需要不断提高产品质量和技术水平，以适应市 场需求
智能化：液力变矩器将更加智能化，能够自动调节扭矩和转速 节能环保：液力变矩器将更加注重节能环保，降低油耗和排放 轻量化：液力变矩器将更加轻量化，提高车辆的燃油经济性和操控性
扭矩传递能力与液力变矩器 的结构有关
液力变矩器可以传递较大的 扭矩
液力变矩器可以适应不同的 转速和扭矩需求
液力变矩器可以提供稳定的 扭矩输出
自动换挡：根据车速和发动机转速自动选择合适的挡位 平稳起步：在起步时提供平稳的动力输出，避免起步时的抖动和冲击 节能省油：通过自动换挡和发动机转速控制，实现燃油经济性 驾驶舒适性：提高驾驶舒适性，降低驾驶疲劳感
材料选择：根据液力变矩器的工作 环境和性能要求，选择合适的材料
材料选择原则：满足液力变矩器的 工作要求，保证其使用寿命和可靠 性
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特性：材料的机械性能、热性能、 耐磨性、耐腐蚀性等
材料选择方法：根据液力变矩器的 设计要求和使用环境，选择合适的 材料，并进行试验验证