液力减速器动态制动性能预测分析

为了在产品设计时全面预测及评价其制动性能,采用CFD数值模拟分析的方法对液力减速器动态制动性能进行了预测。经过数值仿真计算,得出了制动力矩与充液率、制动时间与制动力矩两条重要关系曲线,为液力减速器产品设计过程中的性能预测提供了较可靠的方法。

液力缓速器制动过程动态仿真研究

采用流体力学中的束流理论,分析了液流在液力缓速器中的动力学和运动学状态,推导出液力缓速器制动力计算公式和充放液时间计算公式。在数学计算软件MATLAB的仿真工具箱SIMULINK中建立液力缓速器制动力动态仿真模型,以某45t重型车辆参数作为仿真数据,考虑液力缓速器充液时间,得到了一组重型车辆在不同工况下缓速器制动仿真结果。分析仿真结果并得出了相关结论。

重型车液力减速器的换热器匹配与仿真分析

为了研究重型车液力减速器的散热问题,选用D300型液力减速器为研究对象。对充液率100%工况下的D300型液力减速器利用计算流体力学CFD软件进行了数值模拟。通过数值模拟得到其在相同时间内、不同转速下未加换热器时的闭口温度。为了保证液力减速器能在正常的温度下进行工作,匹配换热器时选用了体积小巧的板翅式换热器。同时,为了提高翅片的散热效率,选用了锯齿型翅片。最终根据D300型液力减速器散热量的需要,匹配了一款满足重型车使用的换热器。

液力缓速器定转子工作腔流场数值模拟

以某型液力缓速器的三维几何模型为基础,基于CFD计算软件平台,采用八面体自适应网格技术,用SIMPLE算法对该定转子工作腔在一定进油压力工况下的三维内流场进行了全流道式数值模拟分析,得到了在该工况下工作腔内流场的压力和速度矢量分布以及制动扭矩估算值,并与台架试验结果相似,对液力缓速器样机的设计具有较高的参考价值。

液力缓速器空转损耗的全流道仿真计算与试验

为了形成液力缓速器空转损耗的分析计算方法,该文以自主开发的THB40液力缓速器样机为基础,系统分析并绘制了产生空转损耗的流场结构图,建立了全流道空转损耗计算模型,运用CFD技术分别对全工况范围内均布的16个转速点进行空转损耗全流道仿真计算;采用消除机械摩擦损耗的组合式台架试验方法进行空转损耗测试;对比分析全流道仿真计算结果与台架测试结果,相对误差率在11.8%以内,吻合度较高,证实了全流道仿真计算结果的可靠性,为进一步开展液力缓速器优化设计提供了分析计算的方法及理论基础。

液力缓速器制动扭矩的关键影响因素分析

制动扭矩的大小是考察液力缓速器工作效果的关键,在控制系统加载的工作压力一定时,影响液力缓速器制动扭矩的关键因素是定转子叶轮的几何参数。为此,利用工程流体动力学（CFD）软件对不同几何参数条件下的液力缓速器的内流场进行数值模拟。基于SIMPLE算法,采用RANS方程、标准的k-ε湍流模型以及精确的八面体自适应网格技术,分析出在不同几何参数条件下的制动扭矩,结果表明：制动扭矩在循环圆直径D=50~64 mm时增大最为明显,在叶片倾角α=45°时其值最大。同时得到工作腔内的压力分布以及速度分布,为液力缓速器的优化设计提供参考。

液力缓速器制动力矩的仿真计算与实证研究

为解决现有液力缓速器制动力矩仿真计算方案流场结构过度简化的问题,以VR120液力缓速器为研究对象,采用全流道计算方法开展了不同转速条件下的制动力矩计算。采用扣除机械摩擦阻力矩的台架试验方法实测了VR120不同转速条件下的制动力矩并与全流道式仿真计算结果进行对比,结果表明,相对误差在9.7%以内,证明了全流道制动力矩仿真计算方法的可靠性。

液力计算法及DFI-PID下液力缓速器恒力矩制动性能建模与仿真分析

重型车辆在崎岖山路或下长坡行驶时,可以通过控制液力缓速器实现恒力矩制动特性达到稳定行驶的目的。针对液力缓速器能在短时间内产生高制动力现象,提出一套液压控制系统,实现缓速器恒力矩制动性能。这套控制系统通过考虑缓速器充液率、排油阀开度和内腔油压,采用液力计算法解决液力缓速器建模的液力损失问题。并基于整车制动仿真和微分先行增量式PID(DFIPID)控制策略仿真,建立液力缓速器液压控制联合仿真的模型,得到在较高充液率情况下,排油阀开度和内腔油压的变化规律,最终实现恒力矩制动性能的控制。分析结果表明:在制动过程中,在较高充液率的前提下,需要调节排油阀的开度来保证液力缓速器较高强度的恒力矩功能。

液力缓速器转轮制动力矩产生机理分析

为探求液力缓速器制动力矩的产生机理,首先,采用全流道式CFD技术对其内流场进行计算,通过基于计算结果的压力云图后处理分析,将液力缓速器转轮壁面归分为压力面、吸力面及池底面;接着,对转轮3种壁面产生的制动力矩进行分类仿真计算,计算结果表明:压力面受到与传动轴旋转方向相反的制动力矩,对传动轴起减速作用;吸力面与池底面则受到与传动轴旋转方向相同的推力力矩,对传动轴起加速作用;3种面的力矩矢量值相加得到转轮壁面所受总制动力矩值,对传动轴起减速作用,这是制动力矩的产生机理;随着转速的上升,压力面力矩变化率与吸力面及弧底面力矩变化率的差距值逐渐增大,这是制动力矩随转速呈现约二次方增长规律的产生机理。

液力缓速器制动力控制阀设计

液力缓速器体积小、安装方便,在车辆中的使用越来越广泛。针对AT500自动变速箱内部集成的液力缓速器,对其制动力控制阀进行优化设计。采用流体仿真软件Flow Simulation,对控制阀内部流场进行仿真,通过改变阀芯台肩处的过渡结构,显著减小控制阀阀芯移动时产生的液动力,使得阀芯在一定先导控制压力下,能够稳定停止在任意过渡位置,为制动力的精确控制提供了条件。

液力缓速器及其液压控制系统耦合流动特性的联合仿真研究

以液力缓速器及其液压控制回路组成的复杂流动特性为研究对象,针对常规仿真研究中将液压、液力元件单独进行仿真的方法无法体现二者之间相互作用、容易引起仿真结果偏差的问题,在缓速器轮腔三维流场仿真和液压系统一维建模仿真的基础上,利用TCP/IP接口实现两种仿真平台的数据交互,在缓速器入出口处建立起实时双向动态交互边界,实现了对缓速器集成流动的一体化联合仿真。利用所建立的联合仿真方法可以对液力缓速器在液压控制系统作用下的工作特性进行仿真预测,对制动转矩特性预测的结果与试验结果偏差在5%以内,且可以避免单纯进行流场仿真时,由于入出口流动性缺失造成的反馈压力数值的偏差。该一体化联合仿真方法为研究缓速器及其液压控制系统工作特性提供了一种有效工具,并可进一步推广至复杂流动与控制相关应用领域。

叶栅参数对液力缓速器起效特性影响规律研究

叶栅参数对液力缓速器稳态制动特性具有决定性影响,但其对动态制动特性、尤其是保证制动响应快速性的液力缓速器起效特性影响的研究鲜有涉及。为提升液力缓速器起效特性和保证行车安全,在给定负载惯量和充液方式时,构建液力缓速制动动态特性预测模型,通过对叶片表面压力分布积分预测动轮角速度和角加速度,获取起效过程制动转矩与转速随时间变化趋势,并由台架试验进行对比验证。通过给定不同动、定轮主叶栅及辅助叶栅典型参数配置,分析叶栅系统参数对起效特性及其轮腔内部流动状态变化的影响规律。结果表明,动、定轮主叶栅参数影响轮腔内部油液流动旋涡结构的衍生与发展,进而在起效特性上反映出峰值转矩与起效时间的差异。利用该方法能够为液力缓速器动态特性优化设计提供理论依据。

液力缓速器关键工作参数全流道数值模拟研究

为探究液力缓速器工作时其关键参数的变化规律,针对某液力缓速器的特殊结构,通过合理设置交互面,构建了带入出口边界的全流道流场仿真模型.在不同的转速与系统流量下进行仿真计算,根据仿真结果确定了反馈压力与出口压力随转速与系统流量的变化规律,并从束流理论的角度对结果进行解释.结合部分充液稳态流场仿真以及充液过程瞬态仿真,得到了充液过程中充液率的变化以及制动转矩、反馈压力随充液率的变化规律,能为液力缓速器制动转矩特性以及入出口压力、反馈压力等特性的建模与运用提供依据.

液力缓速器动态制动过程特性预测方法

为解决传统单纯设定己知缓速器动轮转速的仿真方法不能预测在瞬态制动过程中的转速变化及其相应流动特性问题,通过将整车惯量施加到动轮上,根据当前时刻流场压力分布积分所得的转矩计算角加速度,从而确定下一时刻的转速,将其作为流场仿真的转速输入.利用这种流场-转速耦合特性预测方法,对缓速器整个动态减速制动过程的内部流动行为进行动态仿真预测.仿真结果与试验数据对比表明:该方法对于模拟转速被动变化的动态制动过程具有较好的准确性,能够预测缓速器在自身流场和整车惯量的共同相互作用下,动轮的转速及制动转矩的变化规律.