a. Khi đặt ly hợp ma sát b. Khi đặt ly hợp thuỷ lực
3.5.2. Ảnh hƣởng của biến mơ thủy lực tới chất lƣợng kéo của ơ tơ
Trong hệ thống truyền lực, nếu ta thay ly hợp ma sát và hộp số cĩ cấp bằng biến mơ thủy lực thì ta cĩ truyền động vơ cấp. Biến mơ thủy lực làm nhiệm vụ thay đổi vơ cấp tự động tỷ số truyền của hệ thống truyền lực theo trị số lực cản chuyển động của ơ tơ khi động cơ làm việc ở một chế độ ổn định, đồng thời cho phép tăng tốc ơ tơ một cách nhanh chĩng, êm dịu, khơng làm ngắt quãng dịng cơng suất truyền tới các bánh xe chủ động. Truyền mơ men xoắn trong biến mơ thủy lực cũng nhƣ trong ly hợp thủy lực đƣợc thực hiện bằng việc sử dụng động năng dịng chất lỏng tuần hồn trong bánh cơng tác của biến mơ hay ly hợp thủy lực.
Dựa vào lý thuyết về máy thủy lực, ngƣời ta đã chứng minh đƣợc rằng: khi biến mơ làm việc ở chế độ ổn định thì tổng số mơ men xoắn tác dụng lên các bánh cơng tác của nĩ bằng khơng, nghĩa là:
63 MT + MB + Mp = 0 hay -MT = MB + Mp (3-50)
Trong đĩ: MT - mơ men của bánh tuốc bin MB - mơ men của bánh bơm Mp - mơ men của bánh phản ứng
Dấu (-) đặt trƣớc mơ men xoắn của bánh tuốc bin MT cho thấy bánh tuốc bin là phần tử bị động. Tác dụng biến đổi mơ men của biến mơ thủy lực đƣợc đặc trƣng bởi hệ số biến mơ, ký hiệu là Kmb
Kmb = B T M M (3-51)
Tỷ số giữa số vịng quay của trục bánh tuốc bin và bánh bơm đƣợc gọi là tỷ số truyền động, ký hiệu là ibm
ibm = B T n n (3-52)
Hiệu suất của biến mơ thủy lực đƣợc xác định bằng biểu thức
bm bm B B T T B T bm K i n M n M N N . (3-53)
Trong đĩ: NT - cơng suất phát ra tại bánh tuốc bin NB - cơng suất phát ra tại bánh bơm
Giá trị mơ men xoắn của bánh bơm và bánh tuốc bin đƣợc xác định theo biểu thức sau: 5 2 1. . . n D MB B 5 2 2.n .D MT T (3-54)
Trong đĩ: 1, 2- hệ số mơ men sơ cấp và thứ cấp của biến mơ thủy lực NB, nT - số vịng quay của bánh bơm và bánh tuốc bin
- trọng lượng riêng của chất lỏng chứa trong biến mơ D - đường kính ngồi của khoang cơng tác của biến mơ.
Từ biểu thức (3-46) ta suy ra:
2 = 1 B T M M = 1.Kbm (3-55) Lưu ý:
Hệ số mơ men sơ cấp của biến mơ thủy lực 1 đặc trƣng cho tính chất thay đổi tải trọng tác dụng trên trục bánh bơm khi thay đổi tải trọng trên trục tuốc bin. Nếu 1 hằng số thì biến mơ đƣợc gọi là loại khơng nhạy, nếu 1 thay đổi thì biến mơ đƣợc gọi là loại nhạy.
Trong hệ thống truyền lực, nếu sử dụng biến mơ loại nhạy thì khi lực cản chuyển động của ơ tơ tăng lên thì vận tốc gĩc của trục bánh bơm cũng nhƣ vận tốc gĩc
64 của trục khuỷu sẽ tự động giảm xuống, dẫn đến mơ men xoắn của động cơ tăng lên trong khi độ mở của bƣớm ga khơng thay đổi.
Ngƣợc lại khi giảm lực cản chuyển động của ơ tơ thì vận tốc gĩc của trục khuỷu động cơ cũng nhƣ vận tốc chuyển động của ơ tơ tăng lên.
Sự thay đổi của các thơng số của biến mơ thủy lực trong quá trình làm việc theo tỷ số truyền động ibm đƣợc biểu diễn bằng đồ thị.
Đồ thị đĩ gọi là đƣờng đặc tính khơng thứ nguyên của biến mơ thủy lực.
Để làm rõ ảnh hƣởng của biến mơ thủy lực đến tính chất động lực học của ơ tơ, ta xem xét các đồ thị về lực kéo tiếp tuyến Pk, nhân tố động lực học D và gia tốc j đƣợc trình bày bên dƣới
Qua các đồ thị hình 3.18, ta thấy rằng: nếu nhƣ hiệu suất của biến mơ thủy lực xem nhƣ khơng đổi và bằng hiệu suất của hộp số cơ khí thơng thƣờng thì sự thay đổi lực kéo tiếp tuyến trong nhiều trƣờng hợp là rất lớn so với lực kéo