Файл: Гаспарянц, Г. А. Некоторые автоматические системы автомобиля учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.10.2024
Просмотров: 84
Скачиваний: 3
--------хО'-З-----------
В
M£ r l
£
Т /
ВидВ |
Вид В |
Турдинное колесо |
насосное колесо |
Фаг.63 Схема ГГ и циркуляция жидкости в"ввм .
- 155 -
Таким образом, очевидно, что ГТ является преобразователем крутя щего момента. В этом качестве его включают в состав трансмиссии автомобиля, устанавливая сразу же за двигателем. Вал насоса сое диняют с коленчатым валом двигателя. Вал турбины - о последующи ми механизмами трансмиссии.
Преобразующие свойства ГТ оценивают отношением
к-- Л L ..
которое называют силовым передаточным числом или коэффициентом трансформации..
Энергетические потери, природа которых та же, что и в IW,
оценивают коэффициентом полезного действия , т .е . отношением
|
|
h . |
|
_ |
|
Мтпт _ |
|
|
|
? |
NH |
|
Мн пи ~ |
' |
|
где |
L - |
кинематическое |
передаточное |
число ГТ. |
|||
Максимальное значение |
к .п .д . ГТ колеблется в пределах |
||||||
|
|
|
|
° > 8 < ?пЛ* < 0 >И ■ |
|||
Из выражения (43) и фиг.63 видно, что момент на турбинном |
|||||||
колесе |
при |
Пн = const |
зависит от скорости вращения турбины. |
||||
Действительно, если |
n r z 0 |
(например, |
при трогании автомобиля |
||||
с м еста ),то |
UT6 = 0 |
. |
Тогда Vr s c o s f , а следовательно и Мт |
достигают своего максимального значения. С уменьшением нагрузки турбина станет раскручиваться. Появится и станет расти перенос
ная окружная окорость |
UrS |
, а это в свою очередь приведет |
||||
к уменьшению произведения |
УТБ ■c o s f |
, а следовательно, |
и мо |
|||
мента |
M r • Та^им образом, благодаря |
внутренним свойствам |
ГТ, |
|||
изменение нагрузки |
на |
выходном валу приводит к автоматическому |
||||
и бесступенчатому |
изменению силового передаточного числа К . |
|||||
Т.е.ГТ |
является саморегулируемой бесступенчатой передачей. |
|
156 —
Гурбина |
Насос |
Фиг.64 Колеса ГТ и движение жидкости в них
Фаг.65 Уоментная (внешняя характеристика ГТ.
- 157 -
Моментная характеристика ГГ. Из уравнений (42,43 и 44) видно,
что соотношения между приложенными к ГТ внешними моментами М ц , Мг
а МР/связанными уоловием равновесия ГТ (45) , существенно зави
сят от скорости вращения насосного и турбинного колес. Для иллюст
рации этой зависимости строят моментную характеристику ГТ - |
зави |
||||
симость |
величины моментов от числа оборотов |
п т |
( |
или кенемати- |
|
ческого |
передаточного числа L ) при Пн = Const |
■ |
|
|
|
Так |
как к .п .д , гидродинамических машин |
зависит |
от L |
, то |
.для полноты характеристики свойств ГГ на его моменгной характери
стике изображают зависимость |
y = j l ( n T) |
* |
вычисленную с |
ис |
|
пользованием кривых моментов. |
|
|
|
|
|
Моментная характеристика |
(фиг.6 5 ), |
которую |
называют также |
||
внешней характеристикой, состоит из двух |
зон: |
I |
и П. Зона I |
явля |
ется рабочей и соответствует работе ГТ в режиме бесступенчатого преобразователя крутящего момента. В этой зоне коэффициент транс
формации изменяется от |
Ктах |
при 0 = 0 |
до К = 1 при L =0,0 -0 ,8 |
||
А величина к . п . д . ^ s |
К- L ) |
остается |
выше, чем у Ш |
j" |
= L)- |
Зона П является нерабочей. В этой |
зоне вследствие |
значитель |
ного изменения направления потока, вытекающего из турбинного коле
са , момент Мр меняет свой знак, и , как следствие
этого , происходит резкое падение к .п .д .
Гидравлические потери в ГТ, как и в IM, различны. Однако,
наиболее существенными, определяющими характер зависимости y=f(L),
являются потери энергии на удар при входе потока жидкости на ло патки рабочих колес. Как упоминалось, бесступенчатое преобразова ние крутящего момента в ГТ сопровождается изменением угла между направлением потока жидкости на входе в рабочее колаоо и направ лением входных кромок лопаток (угла атаки). Это изменение обуслов лено различной скороотыо вращения турбины, поэтому обеопечить по
58 -
стоянство к .п .д . невозможно. Можно дашь различными путями до |
||
биться уменьшения |
потерь на удар, а такж.расширения зоны |
работы |
ГТ с высоким, к .п .д . Наибольшее распространение получили |
следую |
|
щие меры: |
|
|
1 . Реактор связывают с корпусом ГТ не намертво, а через |
||
М .С.Х.4(фиг.63) . |
Тогда в начале зоны П, когда момент Мр меняет |
|
свой знак, реактор |
высвобождается и, вращаяоь свободно, |
переста |
ет оказывать воздействие на поток. С этого момент и при дальней
шем увеличении |
L |
ГГ работает в режиме |
гидромуфты |
с соответству |
|||||
ющим возрастанием |
к .п .д . Такой ГТ называют |
комплексным. |
|
||||||
2. |
Реактор делают двухступенчатым |
(рис.65; а ) , |
разбитым на |
||||||
два самостоятельных |
элемента, каждый из |
которых устанавливают |
на |
||||||
М.С.Х. |
В этом случае |
( фиг.66; 6 ) при трогании |
и разгоне автомо |
||||||
биля жидкость входит на лопатки реактора под углом, лежащим в |
|
||||||||
пределах угла & |
|
, - обе ступени реактора неподвижны и совместно |
|||||||
закручивают поток. При увеличении оборотов турбины, т .е . L, |
|
||||||||
угол атаки продолжает изменяться, а первая |
ступень |
реактора |
на |
||||||
чинает |
свободно |
вращаться в направлении |
стрелки |
Е |
. В пределах |
||||
угла атаки р |
направление потока продолжает изменять вторая |
|
|||||||
ступень |
реактора. |
С дальнейшим увеличением |
L |
отключается и |
|
||||
вторая |
ступень. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Если бы направляющий аппарат имел одну |
ступень, то безудар |
ный вход жидкости на лопатки реактора был бы возможен лишь при движении потока толью по направлению стрелок й~ Б при двух
ступенчатом реакторе в двух случаях: при движении потока в направ
лении стрелок |
fl- |
в и Б- Г |
|
Из 4 и г.67, |
на |
которой приведены зависимости К и |
от L |
для двухреакторного ( сплошные линии) и одяореакторного (пунктир)
комплексных ГТ, видно, что разделение реактора на два элемента
159 —
а
Фиг.66 Схема двухреакторного
67. Частичная моментная характеристика комплексного двухреакторного ГТ.
|
|
|
- 160 |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
существенно расширяет зону работы ГТ с высоким к .п .д . и увеличи |
||||||||||||
вает |
преобразующие свойства IT . На это.- фигуре |
: |
|
ig |
- момент |
|||||||
о" |
пения первой ступени реактора; |
ic |
- |
момент отключения вто |
||||||||
рой |
ступени; |
К, - Кг |
- пределы |
изменения |
|
коэффициента трансфор |
||||||
мация при некотором достапично |
высоком и постоянном |
значении ^ . |
||||||||||
|
3, |
Не менее распространенной мерой|является |
блокирование Г |
|||||||||
Для |
этого в ГТ встраивают сцепление, |
которое при |
к - 1 |
автоматиче |
||||||||
ски связывает намертво турбинное колесо о насосным, образуя пря |
||||||||||||
мую передачу. |
При этом к .п .д . |
скачком достигает |
|
величины |
||||||||
и при дальнейшем возрастании |
I |
остается |
неизменным. |
|||||||||
|
Обобщенная характеристика |
(ф иг.68, cf |
) |
представляет собой за |
||||||||
висимость от |
кинематического передаточного |
числа |
L |
коэффициен |
||||||||
тов |
моментау(н иЛГ , являющихся сложной функцией |
Пн |
. |
Ее получают |
||||||||
перестроением |
моментной характеристики о соблюдением условий |
|||||||||||
|
Моментная характеристика, |
представленная в интерпретации, |
||||||||||
|
зависит от |
абсолютных |
значений |
|
f , n a D |
|
и приб- |
лиженно характеризует ГТ любого размера , если его колеса геомет рически подобны колесам прототипа, для которого экспериментально была определена-исходная моментная характеристика.
Для наглядного суждения о энергетических потерях и преобра
зующих свойствах ГТ на его обобщенной характеристике изображают
также зависимости |
от |
L |
коэффициентов полезного действия и |
||
трансформации, определяя |
величину |
К ,как |
|||
_ |
/V7г |
_ |
j\г <ГD 5 |
_ |
-/I г |
|
к Н |
~ |
y\H)fD 5 nfi ~ |
J\« |