液压机械无级传动系统储能技术研究

　　0　前言

　　无级传动被认为是理想的车辆传动形式,无级传动系统可以根据路面状况和发动机工作状态无级变化传动比使发动机始终在高效工作区运转,实现车辆外界条件与发动机动力的最佳匹配,使车辆获得最佳的行驶性能。

　　液压机械传动综合利用了液压传动无级变速和机械传动效率高的特点,能实现大功率的无级变速,转矩和转速变化范围也能满足车辆的使用要求,由于液压机械传动的功率由液压和机械两路传递,液压路传递的功率只占总功率的一部分,因此传动的效率也较高。

　　储能式多段液压机械传动系统是以蓄能器作为储能元件联系原动机和负载的、具有多条能量传递路线的液压机械传动系统。

　　1　液压机械无级变速器的组成和工作原理

　　等差式和等比式是两种较常用的多段液压机械无级传动系统。若各段的输出转速的连续变化范围逐段增大,末尾速度与起始速度的比为一定值,称为等比式。等比式的最大输出功率为恒定值,低速段的力矩大,高速段的力矩逐段减小,符合车辆变速推进的要求。

　　本文介绍的液压机械无级变速器的结构简图如图1所示。它主要由4个部分组成:分流机构,机械流传动机构,液压流传动机构和汇流机构。行星排K1、K2和K3,固定轴齿轮对i1和i2,制动器Z1和Z2,离合器L0和L1共同组成了机械流传动机构。

　　其中i1为分流机构, K1和K2为汇流机构, K3为一个高低档位切换装置。液压流传递机构由一个双向变量泵和一个双向变量马达组成的液压容积调速回路。

　　该液压机械无级变速器具有纯液压段(H)、液压机械低档段(HM_L)、液压机械高档段(HM_N) 3个调速工作段组成。各段中离合器和制动器的工作状态见表1。εP和εM分别为变量泵和变量马达的排量变化率。

　　在车辆起步阶段,系统在纯液压段工作,此时变量泵的排量从零向正向最大变化(εP:0→1),变量马达的输出转速随之升高,通过行星排K2的工作,使输出转速提高。当变量泵的排量达到正向最大(εP=1)时保持不变,此时变量马达的排量从最大?高。当εM=0·67时变量马达的排量就不再变化,此时系统达到纯液压段的最大输出转速。

　　进入液压机械低档工作段后,变量泵的排量从最大逐渐减小(εP:1→-1),变量马达的输出转速随之降低,但通过行星排K1的工作,使得系统输出转速继续升高(行星排K1的齿圈转速升高)。当变量泵的排量达到负方向最大时(εP=-1),系统便达到液压机械低档工作段的最高设计转速。此时制动器Z2分离,暂时切断动力,变量泵的排量从负方向最大迅速向正方向变化(εP:-1→0·81)完成高低档的切换。