惠國前
(天津港機電設(shè)備安裝工程有限公司 天津 300308)
我們選擇了朝陽柴6102G和6102BG兩種型號的發(fā)動機,作為重點替換機型。同時,在發(fā)動機廠家的推動下,對大連變矩器廠生產(chǎn)的YJB-323B液力變速箱進行了考查。
YJB-323B變速箱中變矩器的有效直徑D為323mm,同YQX5變速箱的變矩器有效直徑相同,故而其性能也基本一致。YJB-323B液力變速箱輸入和輸出軸在水平方向上無偏心,同原驅(qū)動橋相配時,需向左(從前向后看)移動一定尺寸,以保證傳動軸在水平面上傳動角最小。受車架寬度尺寸的限制,變速箱最多向左移動30mm,而此時發(fā)動機也必須相應(yīng)向左移動30mm,結(jié)果造成主機的機油濾清器可能與左前板簧鉸點相碰,需改換鉸座結(jié)構(gòu)。此外YJB-323B液力變速箱微動閥和變速閥的閥桿是上下垂直運動,而YQX5液力變速箱則是前后水平運動。前者兩種閥的操縱系統(tǒng)在布置上困難較大,主要問題是布置空間不足,綜合以上問題,最終決定采用YJB-323B液力變速箱。
針對6102G型和6102BG型發(fā)動機,我們分別進行了與YQX5液力變速箱的匹配計算。首先檢驗液力變矩器有效直徑D選擇的是否合適。
由柴油機全負(fù)荷速度特性曲線的變矩器的原始特征曲線(圖一),可得:
(1) 6102G型 :
DG=283mm
(2) 6102BG型 :
DBG=302mm
在同類型變矩器中,有效直徑D=323mm的變矩器最接近計算值,而且6102BG略優(yōu)。為進一步考核發(fā)動機與變矩器匹配的動力性和經(jīng)濟性,需分別確定兩種發(fā)動機和液力變矩器的匹配工況。繪制變矩器和柴油機共同工作的輸入特性曲線
從變矩器的原始特性曲線(圖一)上選取一系列轉(zhuǎn)速比i,查出相應(yīng)的泵輪力矩系數(shù)λB。這樣便可以得出變矩器的輸入特性,把它按相同的比例分別畫到6102G型和6102BG型,柴油機全負(fù)荷速度特性曲線上,即得到Y(jié)BQ323B型液力變矩器和兩種柴油機共同工作的輸入特性曲線(圖二,圖三)。由此分析可知:
(1)起步(制動)工況:兩種匹配情況,柴油機起動均很容易,車輛起步性好。而且6102BG型柴油機比6102G型柴油機的起步性略優(yōu)。參見表一
(2)最大功率工況:最高效率η*=0.87時,轉(zhuǎn)速比i*=0.75,此時6102G型柴油機的功率,NB1=70kw,6102BG型柴油機的功率Ne2=78kw,均接近最大功率N=81kw,允許取低效率ηmin= 0.75時,轉(zhuǎn)速比i1=0.40和i2=0.975的兩條附載線包括了最大功率范圍.相對而言,6102BG柴油機的效率較高,經(jīng)濟性較好。
(3)耗油率:由輸入特性曲線可知,在ηmin=0.75工作范圍內(nèi),6102G的耗油率為230(g/kw·h),6102BG的耗油率為236(g/kw·h),后者略高。
由以上分析,我們認(rèn)為兩種機型的匹配效果良好,差別不大。
繪制液力變矩器和柴油機共同工作的輸出特性曲線和牽引性曲線。
根據(jù)共同工作輸入特性曲線上的共同工作點,求得對應(yīng)一定轉(zhuǎn)速比i的系列MB和 nB,再由原始特性曲線查出對應(yīng)于每一個轉(zhuǎn)速比i的變矩系數(shù)K和效率η,接方程nr=i·nB, -Mr=KMB, 求 得-Mr=f(nr)和 η=ψ(nr),這樣便得到共同工作的有關(guān)參數(shù),由此繪出輸出特性曲線,見圖四、圖五。
根據(jù)柴油機和變矩器共同工作特性以及最后確定的固定傳動比,變速器各檔傳動比,用下列公式計算牽引力Pt和速度v ,確定車輛牽引特性曲線,見圖六、圖七。
主機的更換,理論上完全可行。在實際布置上需做一定的技術(shù)改進,下面是需要改動的主部位及結(jié)構(gòu)。
(1)柴油機調(diào)速器位于機體右側(cè)(從后向看),油門傳動需重新設(shè)計、布置;
(2)水泵出水口位于機體中間,水箱及彎頭需重新定做;
(3)起動機在右側(cè),布線需改為左側(cè);
(4)主機進氣口在右側(cè),排氣口在左側(cè),需重新布置進、排氣附屬裝置(儀表架上的開口位置需改在左側(cè));
(5)氣泵在機體左側(cè),氣路部分位置需改動;
(6)蓄電池位置需變動,以方便手動輸油泵的操作;
(7)油管及郵箱需變動,以方便手動輸油泵的操作;
(8)發(fā)動機需和車架線一定角度放置,使油底殼和前橋保持一定距離;
(9)發(fā)動機氣泵最高點同機罩相干涉,需在機罩上開天窗。
此外還有許多需調(diào)整的結(jié)構(gòu),這里就不一一敘述了。
參考資料:
陳慕忱,裝卸搬運車輛,人民交通出版社,1986年版