(完整版)泵与发动机的功率匹配原理汇总

泵与发动机功率匹配原理
发动机的输出功率:
ne=me·ne/9 549 (1)
式中:ne——发动机输出功率(kw)
me——发动机转矩(n·m)
ne——发动机转速(r/min)
泵的输出功率为:
nb=pbqb/60=pbqbnb/60 000 (2)式中:nb——泵的输出功率(kw)
pb——泵出口压力(mpa)
qb——泵出口流量(l/min)
qb——泵的排量(ml/r)唯一一次在国外召开的全国代表大会
nb——泵的转速(r/min)
泵与发动机直接连接,有nb=ne。
由传动关系知,nb与ne又满足:
nb=neη1η2(3)
式中η 1——泵与发动机之间的传动效率,泵与发动机直接连接时取为1,泵与发动机通过分动箱相连时取为0.97η 2——泵自身的效率,由于泵一般为变量柱塞泵,当泵的排量、转速、压力变化时,效率也随之变化,因此,泵的
效率值由供应商提供。
当发动机期望工作在某一最佳工作点时,其输出转矩为一
常值,所以泵与发动机功率匹配,有关系式:
mb=pbqb/2π=常值(4)
式中:mb——泵的吸收转矩n·m
因此,当负载pb变化时,通过调节泵的排量qb使得泵的输出转矩不变,就实现了泵与发动机之间的功率匹配,发动机的转速为设定的最佳工作点处的转速。从而得出结论:当发动机在设定的最佳工作点运行时,欲实现泵与发动机匹配,则要求泵具有恒功率特性,图1所示。
此主题相关图片如下:
[disablelbcode]恒功率泵可采用机械控制或微控器控制,机械控制的恒功率变量是靠不同的弹簧组合来近似实现恒功率的,在其恒功率区段能实现泵与发动机的匹配,但是有调节不方便、存在误差等不足。而当采取微控器(如MC控制器)控制时,能实现泵与发动机的精确匹配,而且调节方便。
2柴油机最佳工作点的选取
图2是发动机的外特性转矩曲线图,曲线ABCD是发动机的全负荷速度特性,斜线AH、BI、CJ、DK为不
同油门位置时的调速特性。点A、B、C、D分别是对应的最大功率输出点。因为一个油门位置X对应一个最大功率输出点,所以最大功率Nmax(M,n)是油门位置x的函数,即:
Nmax(M,n)=f1(x)(5)
所以只要调节油门的位置,就可选择不同的功率模式。发动机在工作时,其所受的转矩为自变量,转矩的大小取决于后接负载的大小,而发动机转速是因变量,所以:
n=f2(M)6
因为发动机正常工作时,后接负载往往低于该油门位置时的最大负载,所以发动机工作时往往工作在调速特性阶段,而调速特性段的功率低于该油门位置时的最大功率,因此发动机在正常工作时其效能往往未能得到充分发挥。要想得到最大的工作效率,发动机应始终工作在最大功率点。
在不同的油门位置下,虽然都可以工作在最大功率点,但是在有些最大功率点(如图2中的B、C、D点)抗过载能力很差,容易导致发动机熄火,所以在不同油门位置下,最大功率点的设定应如图2中的A、E、F、G点,使得在每一个最大功率点都留有一定的过载余量如δM=MD-MG,而不至于导致发动机熄火,δM大小视不同油门位置时的具体工作特性而定,其趋势如图2中的AEF
G曲线,因此实际工作时设定的最大功率点应落在AEFG曲线上。
此主题相关图片如下:
[DIS ABLELBCODE]
由图3的NT855-C280BCⅢ柴油机外特性曲线可以看出(见图3中曲线2):发动机飞轮转矩的增加会引起发动机转速的下降(掉速),当发动机转速下降至最大转矩点时?熏发动机输出转矩开始下降,此时发动机工作不稳定,转速急剧下降直至熄火,为了防止发动机熄火和充分利用发动机功率,只有及时减小液压泵的排量,降低发动机的负荷。从图3可以看出,只有当发动机工作在(1600,1900)r/min区段时即可兼顾发动机输出功率与转矩均在较大且比油耗最小状态
3泵与发动机匹配的实现
对于全液压推土机,泵与发动机匹配的实现,一般采用极
限负荷调节法。由图1可以看出,由于变量柱塞泵具有恒
功率的特性,所以实现恒功率控制是一种最理想的状态。
但在实际应用中,恒功率控制是非常难以实现的,比较成
功的一种办法是实现发动机的恒转速控制。采用极限负荷
调节法,使发动机工作在最佳转速范围内。
如图4,发动机9和变量泵4刚性联接在一起,变量泵4钱学森 气功
输出的高压油液经高压油管7使行走马达8旋转输出动力,输出的动力经减速后传给履带6。操作油门操纵杆10,
会同时拉动油门位置传感器11产生电信号传给MC微控
器5,所有信号可以通过仪表板1显示出来
此主题相关图片如下:
1.仪表板
2.转速传感器
明细账3.行驶手柄西方音乐史论文
4.变量泵
5.MC微控
新语丝网站器  6.履带7.高压油管8.行走马达9.发动机10.油门杆11.油门位置传感器
当机器在铲掘工况时遇到大负荷,行走马达8的负载转纳米医药

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