5.2. Совместная работа двигателя с гидропередачами

Момент М_н, необходимый для вращения насоса, определяется по формуле:

(109)

Момент M_тур, развиваемый турбиной:

, (110)

где D – активный диаметр гидротрансформатора, т.е. максимальный габаритный размер рабочей полости гидротрансформатора, м;

ρ_ж – плотность рабочей жидкости, кг/м³;

w_н – угловая скорость насоса, рад/с;

w_тур – угловая скорость турбины, рад/с;

λ_н – коэффициент крутящего момента насоса;

λ_тур – коэффициент крутящего момента турбины.

Коэффициент λ_н у одних гидротрансформаторов является постоянной величиной, зависящей только от конструктивных параметров гидротрансформатора, а у других – изменяется с изменением передаточного отношения i. В первом случае (λ_н = const) гидротрансформатор называется непрозрачным, а во втором (λ_н = f(i_гт)) – прозрачным.

Коэффициент λ_н различных прозрачных гидротрансформаторов по-разному зависит от i_гт. Оценка зависимости коэффициента от i_гт, производится по степени прозрачности II:

;

где λ_{н max} – коэффициент крутящего момента при i_гт = 0;

λ_{н при k = 1} – коэффициент крутящего момента при k = 1.

Обычно прозрачными принято называть гидротрансформаторы, у которых П >1,5. Гидротрансформаторы с малой степенью прозрачности обычно условно относят к непрозрачным.

График, на котором нанесены кривые зависимости от оборотов крутящего момента двигателя и крутящего момента, необходимого для вращения насоса, называют нагрузочной характеристикой системы двигатель-гидротрансформатор.

Для непрозрачного гидротрансформатора на этом графике (рис. 31а) зависимость М_н = f(w) выражается одной параболой второй степени б) мррп

а) б)

Рис. 31.

Зависимость М_e = ф(w_e) наносится как для полной подачи топлива, так и для частичных нагрузок. Для определения тяговых свойств автомобиля достаточно одной кривой зависимости M_e = ф(w_e) при полной подаче топлива (для карбюраторных двигателей при полном открытии дроссельной заслонки).

Для прозрачного гидротрансформатора зависимость M_н = f(w_e) представлена пучком парабол второй степени, каждая из которых соответствует определенному передаточному отношению (рис. 31 б). Наиболее крутая парабола соответствует i_гт = 0 (начало движения автомобиля). Чем больше передаточное отношение, тем более пологой параболой характеризуется зависимостьM_н = f (w_e) .

По нагрузочной характеристике можно определить параметры совместной работы двигателя и гидротрансформатора, а именно, угловую скорость w_e (обороты n_e) и крутящий момент М_e, при которых возможна такая совместная работа.

Для непрозрачного гидротрансформатора совместная работа при неизменной подаче топлива возможна только при одной определенной угловой скорости, неизменной при изменении передаточного отношения. Этой угловой скорости соответствует и строго определенная величина крутящего момента. Для прозрачного гидротрансформатора угловые скорости, при которых происходит совместная работа двигателя с гидротрансформатором, различны при различных передаточных отношениях. Различными будут и соответствующие значения крутящего момента.