Совместная работа гидротрансформатора и двс
Соответствие гидротрансформатора (ГТ) требованиям совместной работы с двигателями внутреннего сгорания определяется его характеристикой. В области режимов вероятной длительной эксплуатации системы коэффициент полезного действия должен быть достаточно высоким.
Задача выбора гидротрансформатора решается в два этапа:
· по показателям расчетного режима работы ДВС и гидротрансформатора-прототипа с известными характеристиками определяют наружный диаметр D рабочего колеса требуемого гидротрансформатора;
· используя
характеристики элементов системы (ДВС
и ГТ) и зная размер рабочего колеса
гидротрансформатора, строят его выходную
характеристику
и
и рассматривают ее пригодность для
двигателя во всем диапазоне эксплуатационных
режимов.
При выборе размеров гидротрансформатора и согласования его характеристики с характеристикой двигателя возможны два случая:
1. Гидротрансформатор выбранного типа выпускается промышленностью и его размеры и характеристика известны. В этом случае ГТ согласуется с ДВС при помощи промежуточной зубчатой передачи.
2. Для выбранного типа гидротрансформатора известны относительные размеры проточной части модели и ее обобщенная характеристика. Сам же трансформатор должен быть разработан, т.е. определен размер его рабочего колеса D и произведен пересчет остальных линейных размеров с модельного образца.
Выбор ГТ для
совместной работы с дизелем сводится
к согласованию их расчетных режимов
работы. Расчетный режим дизеля, близкий
к максимальной мощности, определен
точкой (
),
а гидротрансформатора - (
).
Для случая, когда размер D трансформатора известен, определяют передаточное отношение согласующей зубчатой передачи iсп по значениям характеристик в рабочей точке из уравнения
.
По найденному
значению iсп пересчитывают характеристику
дизеля на условия, соответствующие
выходному валу согласующей передачи .
Частоту вращения n'1 и момент M'Д на входном
валу ГТ (выходном валу согласующей
передачи) определяют по формулам:
.
При разработке гидротрансформаторов не выпускаемых промышленностью для определения размера D задаются значением передаточного отношения согласующей передачи (для уменьшения размеров ГТ обычно применяют повышающие согласующие передачи), или, в случае высокооборотного дизеля, применяют его прямое соединение с гидротрансформатором (iсп=1). В этом случае
.
На характеристике
гидротрансформатора (рис. 7.10, а) видно,
что коэффициент момента остается
практически постоянным во всем диапазоне
изменения передаточного отношения ().
Из этого следует, что при любых режимах
работы гидротрансформатор с такой
"непрозрачной" характеристикой
нагружает двигатель постоянным моментом,
определяемым точкой пересечения
характеристики дизеля и параболы .
Гидротрансформаторы с "непрозрачной"
характеристикой применяются с двигателями,
у которых крутящий момент, мало зависит
от частоты вращения.
Характеристику для выходного вала ГТ (M2=f(n2)) строят после согласования его расчетного режима с режимом дизеля. Для этого выбирают на обобщенной характеристике ряд режимов, определяемых взаимосвязанными значениями i, l, k, h и строят для каждого из них нагрузочные параболы
,
точки пересечения которых с характеристикой ДВС определяет режим совместной работы (при "непрозрачной" характеристике нагрузочная парабола одна). Для каждого режима рассчитывают момент и обороты ведомого вала ГТ, и по точкам строят выходную характеристику и . Ее рассматривают совместно с характеристиками потребителя.
