楊 暘

(南京地鐵運(yùn)營(yíng)有限責(zé)任公司，江蘇南京 210012)

液力變矩器與柴油機(jī)匹配優(yōu)化的可視化研究

楊 暘

(南京地鐵運(yùn)營(yíng)有限責(zé)任公司，江蘇南京 210012)

隨著現(xiàn)代化建設(shè)步伐的加快，機(jī)械設(shè)備是其中必不可少的部分，柴油機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性是保證設(shè)備運(yùn)行的基礎(chǔ)，而對(duì)液力變矩器與柴油機(jī)進(jìn)行匹配優(yōu)化的研究，是達(dá)到這一目的的有效途徑，本文就從傳統(tǒng)的匹配方法入手分析，然后對(duì)其基于GUI的可視化研究進(jìn)行了闡述，以其為業(yè)內(nèi)提供一定的幫助。

液力變矩器 柴油機(jī) 匹配優(yōu)化 可視化研究

柴油機(jī)在大型的工程設(shè)備中應(yīng)用非常廣，所以對(duì)于柴油機(jī)與液力變矩器的匹配優(yōu)化問題的研究就變得尤為重要，近年來，我國(guó)對(duì)此進(jìn)行了許多的研究，比如建立簡(jiǎn)化的數(shù)學(xué)模型，然后進(jìn)行功率的匹配計(jì)算，對(duì)優(yōu)化的結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)的研究。而目前最常用的還是基于GUI的可視化研究，它具有簡(jiǎn)單易用、精度高的優(yōu)點(diǎn)，可以為系統(tǒng)提供更好的匹配方案。

一、液力變矩器和柴油機(jī)傳統(tǒng)的匹配方法

1、查閱相關(guān)的資料文獻(xiàn)，對(duì)各種柴油機(jī)的外特性曲線以及液力變矩器的輸入特性曲線進(jìn)行收集，然后根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，初步確定液力變矩器與柴油機(jī)的組合方案。

2、在初步確定的組合方案基礎(chǔ)上，按照匹配的線路進(jìn)行手工計(jì)算和繪圖，根據(jù)計(jì)算得出的數(shù)據(jù)和圖形，就可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判定其匹配結(jié)果是否合理和可靠。

3、在穩(wěn)定性、動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)等方面進(jìn)行對(duì)比，然后設(shè)計(jì)多個(gè)方案，從中選出最好的。

二、開發(fā)液力變矩器和柴油機(jī)匹配優(yōu)化的可視化系統(tǒng)的重要性

由于傳統(tǒng)的匹配設(shè)計(jì)和方法需要的時(shí)間比較長(zhǎng)，而且精度和效率等都不理想，所以開發(fā)液力變矩器和柴油機(jī)匹配優(yōu)化的可視化研究系統(tǒng)就顯得尤為重要了，該系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，計(jì)算的速度快，而且可以將結(jié)果動(dòng)態(tài)化和可視化，能夠自動(dòng)判定兩者的匹配是夠合理，如果不合理，還會(huì)對(duì)不合理的原因進(jìn)行顯示，相比傳統(tǒng)的匹配方法，此系統(tǒng)對(duì)人為的經(jīng)驗(yàn)依賴較少，所以使其匹配的結(jié)果更加客觀。

三、基于GUI系統(tǒng)的匹配優(yōu)化的可視化研究

（一）制作可視化界面

GUI是指圖形用戶界面，用戶通過鍵盤、鼠標(biāo)的操作就能實(shí)現(xiàn)某些特殊功能。制作可視化界面主要包括界面的設(shè)計(jì)以及程序的實(shí)現(xiàn)，通常來說一般有三步：

1、對(duì)可視化界面所要實(shí)現(xiàn)的主要功能進(jìn)行分析，明確設(shè)計(jì)任務(wù)。

2、從用戶的需求以及需要實(shí)現(xiàn)的功能出發(fā)，構(gòu)思草圖。

3、根據(jù)對(duì)應(yīng)的對(duì)象編寫程序，對(duì)實(shí)現(xiàn)的功能進(jìn)行檢查。

（二）建立和調(diào)用液力變矩器和柴油機(jī)的數(shù)據(jù)庫(kù)模塊

柴油機(jī)和液力變矩器數(shù)據(jù)庫(kù)模塊的建立，還是得通過前期收集的各種柴油機(jī)和液力變矩器的原始數(shù)據(jù)來進(jìn)行完成，利用“Table-Curve 2D 曲線擬合與經(jīng)驗(yàn)公式查找軟件”來對(duì)柴油機(jī)和液力變矩器的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，從而就可以得到各種柴油機(jī)和液力變矩器簡(jiǎn)化的數(shù)學(xué)模型，并且對(duì)各型的柴油機(jī)以及液力變矩器編寫文件并進(jìn)行保存，這樣就以文件的形式建立了柴油機(jī)和液力變矩器的數(shù)據(jù)庫(kù)模塊。在調(diào)用的時(shí)候，打開文件的編輯器，就可以看到各種型號(hào)柴油機(jī)或是液力變矩器的回調(diào)函數(shù)，找到需要調(diào)用的型號(hào)，添加代碼即可。

（三）建立和調(diào)用共同工作輸出與輸入特性的模塊

共同工作輸入特性模塊的主要功能是求取液力變矩器與柴油機(jī)的共同工作點(diǎn)，而輸出特性模塊的主要功能是求取共同工作的輸出特性并且繪制其特性曲線，對(duì)這兩種主要功能，都可以利用定義一個(gè)子函數(shù)，將函數(shù)編寫好以后，進(jìn)行保存，從而建立好共同工作的輸出和輸入特性的模塊，然后在主程序中使用該函數(shù)，即可實(shí)現(xiàn)其特性模塊的調(diào)用。

（四）匹配結(jié)果合理性的表達(dá)

根據(jù)柴油機(jī)和液力變矩器匹配合理性的評(píng)判依據(jù)，并且將這些依據(jù)植入到主程序中，就可以建立匹配結(jié)果是否合理的判定模塊，然后進(jìn)行調(diào)用的時(shí)候，系統(tǒng)就會(huì)顯示其匹配的結(jié)果是否合理，比如柴油機(jī)和液力變矩器匹配中若有一項(xiàng)不合理，系統(tǒng)都會(huì)顯示其原因。

四、F12L413FW型柴油機(jī)與C8502型變矩器的匹配實(shí)例

1、根據(jù)F12L413FW型柴油機(jī)與C8502型變矩器的具體參數(shù)制作其輸入特性，如圖1和圖2所示：

2、運(yùn)行此系統(tǒng)對(duì)兩者的匹配進(jìn)行計(jì)算，并繪制出其輸入和輸出特性曲線。如圖3、圖4所示：

根據(jù)計(jì)算匹配的計(jì)算結(jié)果，系統(tǒng)最后會(huì)顯示柴油機(jī)與液力變矩器匹配合理，所以，通過可視化研究能夠很快得出F12L413FW柴油機(jī)與C8502變矩器的匹配結(jié)果，提高了工作的效率。

五、結(jié)束語(yǔ)

基于GUI的可視化研究改變了傳統(tǒng)柴油機(jī)和液力變矩器匹配優(yōu)化周期長(zhǎng)、精確度不高等問題，并且利用數(shù)學(xué)模型以及圖形處理，實(shí)現(xiàn)了其可視化和自動(dòng)化，使得結(jié)果更加的直觀和精確，而且更加的節(jié)約時(shí)間，有效的提高了工作的效率，相信在未來的應(yīng)用中前景廣闊。

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1007-6344（2015）10-0099-01