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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

--------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\«