装载机发动机与液力变矩器功率匹配优化

文章编号：1671-8496(2003)04-0033-03装载机中的发动机与液力变矩器的匹配特性分析蒋 波 吕其惠(广东交通职业技术学院, 广东广州, 510650)摘要：根椐实际情况，结合功率利用与速度两方面的因素得出了装载机中的发动机与液力变矩器较完备的匹配方案。

关键词：液力变矩器 发动机 装载机 匹配中图分类号：TH243 文献标识码：A在公路施工特别是在高速公路施工中，由于装载机在路基工程的填挖、沥青和水泥混凝土料场的集料、装料等方面具有作业速度快、效率高、操作轻便等优点，因而，装载机在国内外得到了迅速发展，并且成为公路建设中土石方施工机械的主要机种之一。

为了适应越来越多的大型工程建设发展的需要，装载机向大功率、大斗容量的方向发展。

在国内，柳州工程机械厂开发了ZL100型(斗容量5.4m 3)，临沂工程机械厂开发了ZL72B 型(斗容量6.1m 3)较大型装载机。

在国外，美国卡特匹勒公司开发了斗容量17.5m 3 ~30.4m 3，功率达到1000Kw 的大型装载机。

同时，为了适应市政建设、城市环境和小型工地施工的需要，小型装载机也得到了较大的发展，例如日本东洋运搬株式会社生产的“310”型小型装载机，斗容量仅为0.11m 3，功率为9.8Kw 。

而在众多型号的装载机之中，液力机械传动型式的装载机的使用最为普遍，对于这种类型的装载机来说，如果液力变矩器选择得当，与发动机能正确地匹配，那么发动机的功率就会得到充分利用，装载机的牵引性能就会满足要求，而且可以减少变速箱的档数，简化变速箱的结构，减轻驾驶员的劳动强度。

但是，如果液力变矩器选择不当，或与发动机的匹配不合适的话，则液力机械传动的优点就得不到充分发挥，甚至导致燃料消耗增加、生产率降低。

为了消除这些影响，将从功率利用与速度两方面的因素出发，提出装载机中的发动机与液力变矩器较完备的匹配方案。

1 发动机与液力变矩器的功率匹配1.1全功率匹配对于全功率匹配，在选择液力变矩器直径时，是以装载机在作业时所能获得的最大牵引力为考虑因素。

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。

液力变矩器与发动机匹配及变速器档位优化研究的开题报告一、选题背景及意义液力变矩器作为车辆传动系统中的重要组成部分，其匹配优化对于发动机性能的提升、燃油经济性的改善等方面具有重要的意义。

然而，传统的液力变矩器存在一些缺陷，如能量损失大、变速比范围窄等问题。

因此，本研究旨在优化液力变矩器与发动机的匹配，在保证动力性和经济性的前提下，提高传动效率和变速比范围，减少能量损失。

二、研究内容和方案1. 液力变矩器与发动机匹配优化通过对不同变矩器和发动机组合的测试和分析，确定最佳匹配方案，其中重点考虑发动机特性曲线与变矩器特性曲线之间的匹配关系。

2. 变速器档位优化研究在最佳匹配方案下，通过对不同档位传动系统进行测试和分析，找到最佳的变速器档位排布方案，以实现动力性和燃油经济性的平衡。

三、研究方法1. 液力变矩器测试和分析通过实验室测试和分析，获得液力变矩器的特性曲线，包括滑移比、效率、输出扭矩等参数，为后续匹配优化提供数据支持。

2. 发动机特性测试和分析通过实验室测试和分析，获得发动机的特性曲线，包括功率、扭矩、转速等参数，为后续匹配优化提供数据支持。

3. 变速器测试和分析使用实验台测试不同档位传动系统的性能参数，包括动力性、经济性等，以验证变速器档位排布方案的可行性。

四、预期成果1. 提出适合不同车型的最佳液力变矩器组合方案，不仅能够优化发动机性能，而且能够提高传动效率和经济性。

2. 提出适合不同车型的最佳变速器档位排布方案，以实现动力性和燃油经济性的平衡。

3. 为液力变矩器和变速器的优化设计提供技术支持和理论依据，提高我国汽车传动技术的水平和竞争力。

五、研究计划1. 第一年：液力变矩器特性及发动机特性测试分析，初步确定最佳液力变矩器组合方案。

2. 第二年：在最佳液力变矩器组合方案下，测试不同档位传动系统的性能参数，并提出适合不同车型的最佳变速器档位排布方案。

3. 第三年：对最佳液力变矩器组合方案和变速器档位排布方案进行验证和优化，最终确定方案并撰写论文。

基于遗传算法的装载机发动机与液力变矩器匹配优化分析彭正虎;赵丽梅;吴怀超;龙运祥;李国桥【期刊名称】《机床与液压》【年(卷),期】2017(45)11【摘要】The engine and hydraulic torque converter matching quality directly affects the use of the vehicle performance.For loader matching of engine and hydraulic torque converter,its input and output characteristics were analyzed,and its working parameters were numerically analyzed.On this basis,with the effective diameter of circular circle of hydraulic torque converter as design variables of optimization design,the genetic algorithm was used to optimize the matching of engine and hydraulic torque converter design.The optimization results show that the optimized hydraulic torque converter of effective of the diameter of the circle is up from 0.395 to 0.428,in full power match and part of the powerturbine,effective power is increased by 23% and 6.5%,respectively,and a 23% increase over the maximum torque at startup.Thus it can be seen through the optimization design can improve the dynamic performance of the loader,and for design of the loader,manufacture and use have important significance.%发动机与液力变矩器匹配的好坏直接影响车辆的使用性能.针对装载机的发动机和液力变矩器的匹配,分析其输入特性和输出特性,并对其工作参数进行数值分析.在此基础上,以液力变矩器的有效循环圆直径作为优化设计的设计变量,运用遗传算法对发动机和液力变矩器的匹配进行优化设计.优化结果表明:优化后液力变矩器有效圆的直径从0.395上升到0.428,在全功率和部分功率匹配时涡轮有效功率分别提高了23%和6.5%,启动工况时最大扭矩提高了23%.由此可见通过优化设计能提升了装载机的动力性,对于装载机的设计、制造和使用都有重要的意义.【总页数】5页(P126-130)【作者】彭正虎;赵丽梅;吴怀超;龙运祥;李国桥【作者单位】贵州大学机械工程学院,贵州贵阳 550025;贵州大学机械工程学院,贵州贵阳 550025;贵州大学机械工程学院,贵州贵阳 550025;贵州凯星液力传动机械有限公司,贵州遵义 563003;贵州凯星液力传动机械有限公司,贵州遵义 563003【正文语种】中文【中图分类】TH-39【相关文献】1.装载机发动机与液力变矩器匹配优化 [J], 于国红;杨翰元;刘俊平;陈惠贤2.基于典型工况的装载机发动机与液力变矩器匹配 [J], 徐礼超;侯学明3.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], 常绿4.装载机发动机与液力变矩器功率匹配优化 [J], 常绿5.装载机发动机与液力变矩器功率匹配优化 [J], 常绿;王国强;唐新星;李春然;杨涛因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

工程车辆发动机与液力变矩器匹配优化设计研究李光明发布时间：2021-08-31T06:09:18.342Z 来源：《中国科技人才》2021年第15期作者：李光明曲振鑫栾景坤[导读] 本文以工程车辆为研究视角，从驱动设备、变矩装置的特性入手，梳理工程车辆的各类工况，探索其驱动设备与变矩装置的匹配方法，以车辆驱动能力为设计方向，进行建模分析，研究匹配方案对车辆驱动与经济产生的影响。

研究发现：优化设计后，能够显著提升动力性能3%，油量消耗减少了3.2%。

龙口中宇机械有限公司山东烟台 265700摘要：本文以工程车辆为研究视角，从驱动设备、变矩装置的特性入手，梳理工程车辆的各类工况，探索其驱动设备与变矩装置的匹配方法，以车辆驱动能力为设计方向，进行建模分析，研究匹配方案对车辆驱动与经济产生的影响。

研究发现：优化设计后，能够显著提升动力性能3%，油量消耗减少了3.2%。

关键词：驱动设备；变矩装置；目标函数引言：工程车辆的驱动材料为柴油，以柴油为燃料的发动装置，其扭矩系数不高，无法适应工程机械运行的荷载浮动工况。

如果选用的发动机功率较高，将会引起发动设备在时间积累下形成负载不充足的情况，由此降低了发动设备的功率利用效果。

1工程车辆驱动设备与变矩装置的基础特征工程车辆的驱动燃料以柴油为主，车辆速度的组成要素包括外特性、调速特性。

液力变矩装置的初始特征，包括泵轮力矩系数a，矩力调整次数n，矩力效率m，涡轮转速比j。

其中ay=f（j），表示变矩装置的负载性能；n=g（j），表示变矩装置的变矩特点；m=h（j），表示变矩装置的成本消耗情况。

2驱动设备与变矩装置的匹配方法（1）为取得优异的车辆运行性能，变矩装置在低速比状态时，其负荷抛物线j=0时，能够达到发动装置转矩点的最大值。

（2）为保证工程车辆使用效果，期望在共同工况区间内，获取发动装置的功率最大值，要求变矩装置在效率最大值、j约等于0.75时，形成的负荷抛物线达到发动装置功率最大值的标准扭矩位置。