牽引車主機(jī)選型節(jié)能改造

惠國(guó)前

（天津港機(jī)電設(shè)備安裝工程有限公司 天津 300308）

我們選擇了朝陽(yáng)柴6102G和6102BG兩種型號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)，作為重點(diǎn)替換機(jī)型。同時(shí)，在發(fā)動(dòng)機(jī)廠家的推動(dòng)下，對(duì)大連變矩器廠生產(chǎn)的YJB-323B液力變速箱進(jìn)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(wú)偏心，同原驅(qū)動(dòng)橋相配時(shí)，需向左（從前向后看）移動(dòng)一定尺寸，以保證傳動(dòng)軸在水平面上傳動(dòng)角最小。受車架寬度尺寸的限制，變速箱最多向左移動(dòng)30mm，而此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)也必須相應(yīng)向左移動(dòng)30mm，結(jié)果造成主機(jī)的機(jī)油濾清器可能與左前板簧鉸點(diǎn)相碰，需改換鉸座結(jié)構(gòu)。此外YJB-323B液力變速箱微動(dòng)閥和變速閥的閥桿是上下垂直運(yùn)動(dòng)，而YQX5液力變速箱則是前后水平運(yùn)動(dòng)。前者兩種閥的操縱系統(tǒng)在布置上困難較大，主要問(wèn)題是布置空間不足，綜合以上問(wèn)題，最終決定采用YJB-323B液力變速箱。

針對(duì)6102G型和6102BG型發(fā)動(dòng)機(jī)，我們分別進(jìn)行了與YQX5液力變速箱的匹配計(jì)算。首先檢驗(yàn)液力變矩器有效直徑D選擇的是否合適。

由柴油機(jī)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(jì)算值，而且6102BG略優(yōu)。為進(jìn)一步考核發(fā)動(dòng)機(jī)與變矩器匹配的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性，需分別確定兩種發(fā)動(dòng)機(jī)和液力變矩器的匹配工況。繪制變矩器和柴油機(jī)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(jī)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(jī)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(dòng)）工況：兩種匹配情況，柴油機(jī)起動(dòng)均很容易，車輛起步性好。而且6102BG型柴油機(jī)比6102G型柴油機(jī)的起步性略優(yōu)。參見(jiàn)表一

（2）最大功率工況：最高效率η*=0.87時(shí)，轉(zhuǎn)速比i*=0.75，此時(shí)6102G型柴油機(jī)的功率，NB1=70kw，6102BG型柴油機(jī)的功率Ne2=78kw，均接近最大功率N=81kw，允許取低效率ηmin= 0.75時(shí),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(duì)而言,6102BG柴油機(jī)的效率較高,經(jīng)濟(jì)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(jī)型的匹配效果良好，差別不大。

繪制液力變矩器和柴油機(jī)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(diǎn)，求得對(duì)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(duì)應(yīng)于每一個(gè)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(jiàn)圖四、圖五。

根據(jù)柴油機(jī)和變矩器共同工作特性以及最后確定的固定傳動(dòng)比，變速器各檔傳動(dòng)比，用下列公式計(jì)算牽引力Pt和速度v ，確定車輛牽引特性曲線，見(jiàn)圖六、圖七。

主機(jī)的更換，理論上完全可行。在實(shí)際布置上需做一定的技術(shù)改進(jìn),下面是需要改動(dòng)的主部位及結(jié)構(gòu)。

（1）柴油機(jī)調(diào)速器位于機(jī)體右側(cè)（從后向看），油門傳動(dòng)需重新設(shè)計(jì)、布置；

（2）水泵出水口位于機(jī)體中間，水箱及彎頭需重新定做；

（3）起動(dòng)機(jī)在右側(cè)，布線需改為左側(cè)；

（4）主機(jī)進(jìn)氣口在右側(cè)，排氣口在左側(cè)，需重新布置進(jìn)、排氣附屬裝置（儀表架上的開(kāi)口位置需改在左側(cè)）；

（5）氣泵在機(jī)體左側(cè)，氣路部分位置需改動(dòng)；

（6）蓄電池位置需變動(dòng)，以方便手動(dòng)輸油泵的操作；

（7）油管及郵箱需變動(dòng)，以方便手動(dòng)輸油泵的操作；

（8）發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)氣泵最高點(diǎn)同機(jī)罩相干涉，需在機(jī)罩上開(kāi)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(yùn)車輛，人民交通出版社，1986年版