關(guān)于低轉(zhuǎn)速發(fā)動機在裝載機上的應(yīng)用

1、關(guān)于低轉(zhuǎn)速發(fā)動機在裝載機上的應(yīng)用摘 要：現(xiàn)階段，國外廠家比方卡特彼勒公司已經(jīng)采用了用戶可以根據(jù)不同的作業(yè)工況來合理選用適宜的功率形式在工作，使用戶大大節(jié)省了柴油的消耗量，創(chuàng)造了更大的經(jīng)濟效益。文章重點研究了如何降低發(fā)動機轉(zhuǎn)速，通過和變矩器的合理匹配，以現(xiàn)場用戶大量的試驗數(shù)據(jù)來評價配置低轉(zhuǎn)速裝載機的省油效果。關(guān)鍵詞：低轉(zhuǎn)速；發(fā)動機；試驗；匹配節(jié)能降噪是現(xiàn)階段裝載機優(yōu)化的必然趨勢，國內(nèi)國外各大裝載機消費商在裝載機的降低能耗，進步工作效率方面投入了大量的人力物力，現(xiàn)階段國內(nèi)廠家主要通過調(diào)整發(fā)動機的功率匹配，優(yōu)化發(fā)動機和變矩器的配置，提升變矩器的有效利用率，降低發(fā)動機轉(zhuǎn)速等手段來降低裝載機在工作過程中

2、的油耗，在負荷比較大的工況選用大功率形式，在負荷比較小的工況選用經(jīng)濟省油形式來有效的降低油耗。1 低轉(zhuǎn)速發(fā)動機技術(shù)的應(yīng)用目的當(dāng)今社會，用戶對裝載機的經(jīng)濟省油性和排放的要求越來越嚴格，對發(fā)動機的排放、噪音和省油效果的要求日趨進步。低轉(zhuǎn)速發(fā)動機已經(jīng)是目前裝載機行業(yè)的開展方向，國內(nèi)和國外的工程機械企業(yè)正在開發(fā)或已開發(fā)出額定轉(zhuǎn)速為2 000 r/min的低轉(zhuǎn)速發(fā)動機。近兩年，國內(nèi)工程機械裝載機行業(yè)低轉(zhuǎn)速發(fā)動機配置在銷量比較大的中型裝載機上比較普遍，低轉(zhuǎn)速發(fā)動機的優(yōu)點如下：發(fā)動機轉(zhuǎn)速降低使發(fā)動機的工作壽命延長。進步用戶使用的舒適性。降低噪音和尾氣排放濃度，減小環(huán)境污染。進步動力，節(jié)省柴油的消耗量。2 低

3、轉(zhuǎn)速發(fā)動機與變矩器、變速箱的匹配2.1 裝載機消費作業(yè)循環(huán)特性裝載機消費作業(yè)循環(huán)特性見表1。裝載機用戶在實際鏟裝循環(huán)作業(yè)過程中是非常繁忙緊張的，在不同的工況下循環(huán)時間不同，通常的循環(huán)時間在3050 s之間，比方在需要長間隔 運輸?shù)拿簣龉r循環(huán)時間就會長一點，而在短間隔 的礦山工況循環(huán)時間會短一點，在每個循環(huán)工況的重復(fù)操作下，對發(fā)動機的動力輸出響應(yīng)要求是很高的。2.2 裝載機配置低轉(zhuǎn)速發(fā)動機與變矩器、變速箱的匹配2.2.1 裝載機的動力輸出裝載機的動力輸出分為兩部分：傳遞給液壓泵，由液壓泵傳遞給動臂油缸和轉(zhuǎn)斗油缸完成動力輸出。由發(fā)動機傳遞給驅(qū)動橋，再由驅(qū)動橋傳遞至車輪完成動力輸出。裝載機發(fā)動機在

4、額定點工作，變矩器在高效率區(qū)工作，裝載時機發(fā)揮出高效的動力性和經(jīng)濟性。所以如何充分利用發(fā)動機的功率，與變矩器的匹配關(guān)系非常關(guān)鍵。2.2.2 裝載機的工作形式裝載機工作分為兩種形式：裝載機運輸工況，發(fā)動機動力全部提供給車輪運輸。裝載機鏟裝運輸工況，此工況下發(fā)動機的輸出功率一大部分提供給裝載機的液壓系統(tǒng)工作用于鏟裝物料，余下的功率部分提供給變矩器供車輪運輸。裝載機在工作過程中一般是在兩種形式下不停地更換運行，所以要使發(fā)動機和變矩器的匹配兼顧這兩種形式，必須根據(jù)裝載機在不同工況下確定不同的扭矩匹配曲線，通過大量的試驗數(shù)據(jù)來找到最正確的扭矩匹配點，以到達進步動力、節(jié)省油耗量的目的。2.3 典型工況下對

5、動力性能的要求2.4 裝載機低轉(zhuǎn)速發(fā)動機和變矩器匹配問題分析由于國產(chǎn)變矩器的制造工藝及技術(shù)條件，使得變矩器的能容不高從而吸收功率性能較差，變矩器工作曲線偏右，如圖3所示，運輸工況時，i=0的匹配點在額定轉(zhuǎn)速點扣除運輸工況時液壓系統(tǒng)消耗扭矩明顯偏右，未充分利用發(fā)動機的功率，遠離柴油機經(jīng)濟油耗區(qū)，油耗比較高，匹配不合理。3 試驗驗證將匹配后裝載機整機，在臺架測試合格后，將不同配置的試驗樣機在同一時間、同一地點進展試驗驗證：試驗場理想工況下消費率油耗試驗。用戶實際工況消費率油耗試驗。3.1 不同工況下消費率油耗試驗不同工況下消費率油耗試驗見表2。3.2 不同工況下裝載機循環(huán)作業(yè)特點不同工況下裝載機循

6、環(huán)作業(yè)特點見表3。司機感受：低轉(zhuǎn)速裝載機動力強勁，有強烈的“推背感；上下轉(zhuǎn)速裝載機在操作性方面無明顯區(qū)別；轉(zhuǎn)向靈敏、鏟料時提動臂有力、鏟斗挖掘有力，操作起來比較輕松。4 結(jié) 語上下轉(zhuǎn)速裝載機通過不同工況的油耗比照試驗，得出在試驗場、井陘礦山和包頭煤場的場地作業(yè)時配低轉(zhuǎn)速發(fā)動機的裝載機的每斗平均油耗相對于配置高轉(zhuǎn)速發(fā)動機的裝載機省油效果較明顯；在成都砂石場作業(yè)時配低轉(zhuǎn)速發(fā)動機的裝載機的每斗平均油耗相對于配置高轉(zhuǎn)速發(fā)動機的裝載機省油效果不太明顯；但兩種機型在不同工況下的操作舒適性方面無明顯區(qū)別。通過在不同工況下的試驗結(jié)果數(shù)據(jù)分析得出在不同的工況場地，低轉(zhuǎn)速發(fā)動機省油效果也是不同。所以在后續(xù)的試驗開發(fā)時，應(yīng)根據(jù)裝載機不同工況的作業(yè)特性，來優(yōu)化發(fā)動