与发动机协同工作的输出特性分析

发动机与液力变矩器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、输出功率-PT、每小时燃料消耗量GT、比燃料消耗量geT和泵轮转速nB等与涡轮转速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就完全不同了，如同形成一种新的动力装置。

它与原发动机外特性的区别在于：当nT=0时，具有一定的转矩-MT值。也就是说，传动装置中具有变矩器的车辆，可以得到任意低的速度，直至为零。同时，新的转矩特性工作范围也加宽了。但是工作范围的加宽，是由泵轮与涡轮间存在转速差而换取的，也就是以功率的损失来换取的。因此，采用变矩器来改善输出特性的同时，必然使整个传动效率降低。发动机和液力变矩器共同工作的输出特性是进行液力传动车辆牵引计算的基础。

当发动机带着变矩器共同工作时，变矩器还可以很好地防止发动机的扭振传给传动装置，以及防止传动装置的振动传到发动机上。这样，可使发动机与传动装置的各部件寿命提高很多。

1.与发动机共同工作的输出特性计算方法

（1）获取共同工作输出特性，首先需要有液力变矩器的原始特性，以及发动机与液力变矩器共同工作的输入特性。

（2）根据共同工作的输入特性，确定在不同转速比i时，液力变矩器负荷抛物线与发动机转矩外特性相交点的转矩MB和转速nB，由发动机的外特性上，确定对应的每小时燃料消耗量GT或比燃料消耗量ge T。一般选择i0、i1、i*、i2、iM和imax等有代表性的工况，但为了绘图准确，也可以多选一些工况。

（3）根据选定的转速比i值，在液力变矩器原始特性曲线上，确定对应的变矩比K值和效率η值。

（4）根据选定的转速比i及此转速比时负荷抛物线与发动机外特性交点的转速nB值，计算涡轮转速nT：(www.xing528.com)

根据有关公式，分别计算在上述涡轮转速下的有关参数，如MT、PT、GT和geT等。

GT根据对应的转速在发动机外特性上确定。比燃料消耗量geT为

（5）将上述计算所得数据列表，并以涡轮转速为横坐标，其他参数为纵坐标，进行绘图，即得发动机与液力变矩器共同工作的输出特性，见图13.5.4。

图13.5.4　发动机与液力变矩器共同工作的输出特性曲线

2.与发动机共同工作的输出特性匹配分析

液力变矩器与发动机共同工作的输出特性，是进行运输车辆和工程机械牵引计算的基础。理想共同工作输出特性希望在高效区工作范围或整个工作范围内，应保证获得最高的平均输出功率、较低的平均油耗量；高效区的工作范围应较宽；起动工况输出转矩越大越好。

当发动机功率一定时，共同工作输出特性的好坏，取决于发动机调速器的形式、液力变矩器的尺寸和原始特性以及共同工作的输入特性。

发动机串联变矩器后的优点：扩大了发动机工作的范围；共同工作后的适应性系数远比发动机适应性系数高；大大提高了发动机可以稳定工作的转速范围。其缺点：效率低、比燃料消耗量上升。