JMY390機車柴油機和液力變矩器匹配性能分析

(山東職業學院 山東 濟南 250104)

JMY390機車動力由柴油機提供，液力變矩器和柴油機飛輪直接連接，液力傳動箱為動力兩端輸出型，動力經過萬向軸傳給前后兩個轉向架的4個車軸齒輪箱至車輪，通過輪軌間的粘著力驅動機車運行。

JMY390機車的主要技術參數如表1所示。

表1 機車的主要技術參數

JMY390機車柴油機型號為康明斯ISZ450 40型，其特性參數如表2所示。

表2 ISZ450 40技術參數

采用作圖法求解柴油機與液力變矩器的共同工作點，可得ISZ450 40和BY682HDA匹配的輸入特性和輸出特性。

由動輪車軸轉速nj(r/min)、車輪半徑r=0.42m，可推導出車速的計算公式：

v=2πrnj×60÷1000(km/h)

由動輪車軸的扭矩Mj(N.m)、輪周牽引力Fj(kN)可得：

Mj=Fjr×1000

整理可得下式：

(1)

動輪車軸轉速與渦輪軸輸出轉速的關系為nj=nT·i變·i齒；動輪車軸扭矩與渦輪軸輸出扭矩的關系式為Mj=MT·K變·K齒，整理得下式[58]：

(2)

式中：i變、K變、η變-液力變矩器內置變速器的轉速比、轉矩比、效率；

i齒、K齒、η齒-車軸齒輪箱的轉速比、轉矩比、效率。

聯立以上兩式可得到車速、輪周牽引力與nT、MT之間的關系：

(3)

機車阻力計算公式：

Fjmax=G·ω0"·g·10-3+P·ω0'·g·10-3+(G+P)·g·ωi·10-3

(4)

依據式(4)計算出機車在35‰坡度上牽引250噸重量時的阻力(此時的阻力為機車在實際運行中受到的最大阻力)，依據粘著牽引力計算式可計算出不同車速下的粘著牽引力。

機車牽引特性：①車輛在實際應用中受到的最大阻力為牽引250噸，坡度為35‰的線路上、與Ⅲ檔牽引力曲線的交點處，其車速為4.7km/h；

②粘著牽引力曲線和Ⅱ檔牽引力曲線的交點在4.8km/h的時候，可以知道在速度小于4.8km/h的時候，機車實際牽引力和粘著牽引力大小相等，在車速大于4.8km/h且小于25km/h的時候機車實際牽引力與變速箱所處檔位(Ⅱ檔、Ⅲ檔或Ⅳ檔)下的牽引力相等。