柴油机与小型装载机动力、工况环境优化配套浅论.pdf

第2期
内燃机
2014年4月
Internal Combustion Engines
Apr.2014
柴油机与小型装載机动力、工况
环境优化配套浅论
郭智军
(一拖(洛阳)动力机械有限公司,河南洛阳471000)
摘要:从工程实践出发,论述柴油机与小型中档装载机在动力、工况环境方面如何优化配套。动力优化配套方面化繁为
简,轻理论,偏实践;轻论述,偏应用;丁况环境优化配套方面列举六种工况下对应的进气系统配套策略,可有效避免柴
油机早磨故障。在多年配套过程中,以上实践效果良好。
关键词:柴油机配套;装载机;变矩器;早磨;进气过滤系统
中图分类号:TK427
文献标识码:A
文章编号:1000-6494(2014)02-0037~-03
Optimization of Power and Industrial Environments
Matching in Diesel with Small Wheel Loader
GUO Zhijun
( YTO(Luoyang)Power Machinery Co., Ltd, Luoyang 471000, China
Abstract: From the engineering practice, this paper discusses how does the diesel and small mid-range loader optimize and match in
power and the environmental conditions. It is simplified in dynamic optimization, scorning theory and discourse, valuing practice an
application; industrial environments six kinds of conditions optimized intake system corresponding supporting policies are listed, which
can effectively avoid the early wear. After years of practice, the effect is proved better
Key words: diesel engines; loader; torque-converter; early wear; air intake filtration system
0前言
关于“柴油机与工程机械匹配”方面的论文
和专著比较多,对于柴油机配套而言,具有很多借
鉴意义。笔者在专业柴油机公司从事配套工作多
年,在配套过程中,走过很多弯路,吃过很多亏,
同时也总结了很多经验。在此,从工程实践角度出
发,阐述柴油机如何与小型中档装载机(即路面
ZL16-20,配置双变的装载机,以下均同)、在动
1.发动机曲轴2.变矩器壳体3.涡轮4.泵轮
力和工况环境方面实现优化配套。
5.导轮6.变矩器输出轴7.导轮固定套筒
图1变矩器的简单结构示意图
1柴油机与传动系中変矩器的工程匹配
变矩器的简单结构示意图见图1。发动机将动
关于变矩器,我们不从原理探讨,仅就涉及力通过曲轴、飞轮传递至变矩器的泵轮,泵轮再通
到的常用工程配套的零部件名称、公式及术语做概过导轮(固定不动)传递至涡轮,最后通过输出轴
要介绍。
将动力输出。
作者简介:郭智军(1980-),男,河南焦作人,工程1.1与工程配套有关的几个近似公式及概念
师,主要从事柴油机配套及技术研究管理工作。
同一系列变矩器中:
收稿日期:2013-09-27
M,=A Pn D, M,=A, PND i=
万方数
38
内燃机
2014年4月
K=M, / M =M,n /Mpn =K
式中,Ma,M为泵轮、涡轮所传递的力矩
,22为泵轮、涡轮力矩系数;nan,nr为泵轮、
涡轮转速;D。,D为泵轮、涡轮的有效直径;p
乙
为油液密度;i为传动比;为变矩器效率,一般
认为≥75%为高效率点;K为变矩系数,为i的
函数,一般而言,1减小K增大;对同一系列变矩
器,制动力矩系数(即i=0)K。=常数。
n/(r. min
特别说明,一般在工程实践中,常用M即千
图2柴油机扭矩外特性曲线图
转扭矩来代替M。M=M/(10°m),所以M,=
1.2柴油机输出特性与变矩器输入特性曲线弥合
a.图2为柴油机扭矩外特性曲线图。此图数据
可由发动机试验台架测得并绘制。图2中,T为
柴油机不含附件消耗的扭矩曲线,即俗称的裸机扭
矩曲线或试验扭矩曲线;72为柴油机除掉自身附
件消耗的扭矩曲线,即俗称净浄功率扭矩曲线;T为
na /r.min
柴油机浄功率再除掉变矩器消耗功率后的扭矩曲
图3变矩器泵轮力矩在不同效率情况下的曲线图
线,即纯功率扭矩曲线。
b.图3为变矩器泵轮力矩在不同效率情况下的
c.图2、图3曲线弥合。
曲线图。一般变矩器厂家会提供的参数见表1
合理的匹配见图4。图4中,m1为柴油机最高
根据以上所述公式即可得到不同效率下的M。空转;n为柴油机标定转速;为柴油机最大扭矩
曲线族。作为工程配套而言,我们关心的其实是五点转速;a,b,c分别是7*,ワm与T,曲线交
条曲线:制动工况、耦合工况、两个高效点η*、点;n。,n2,n分别是交点处柴油机转速(亦即变
最高效率点n曲线。其中运用最广泛的是图3矩器泵轮输入转速)。
所示的后三条曲线。
1.3柴油机与变矩器的合理工程匹配
表1变矩器的参数表
某变矩器原始特性(输入值)
序号
K
M/(N?m)
备注
0
61.4
制动情况
0.1
2.698
27.672
64.22
0.2
2404
48.496
67.92
4
0.3
2.12
62.96
71.24
0.4
1.84
73.78
72.34
6
0.415
1.796
72.35
高效点
0.5
1.57
79.04
72.11
0.59
1.37
81.39
70.96
最高效率点
9
0.6
1.352
81.366
70.77
10
0.7
1.153
67.98
0.766
76.848
61.64
耦合器工况
12
0.789
0.947
58.42
高效点
0.8
0.924
74.166
56.91
14
0.9
0.682
61.322
30.19
15
0.3
29.66
29.66
万方数