液力變矩器與柴油機匹配優(yōu)化的可視化研究

楊 暘

(南京地鐵運營有限責任公司，江蘇南京 210012)

液力變矩器與柴油機匹配優(yōu)化的可視化研究

楊 暘

(南京地鐵運營有限責任公司，江蘇南京 210012)

隨著現(xiàn)代化建設步伐的加快，機械設備是其中必不可少的部分，柴油機的經(jīng)濟性和動力性是保證設備運行的基礎(chǔ)，而對液力變矩器與柴油機進行匹配優(yōu)化的研究，是達到這一目的的有效途徑，本文就從傳統(tǒng)的匹配方法入手分析，然后對其基于GUI的可視化研究進行了闡述，以其為業(yè)內(nèi)提供一定的幫助。

液力變矩器 柴油機 匹配優(yōu)化 可視化研究

柴油機在大型的工程設備中應用非常廣，所以對于柴油機與液力變矩器的匹配優(yōu)化問題的研究就變得尤為重要，近年來，我國對此進行了許多的研究，比如建立簡化的數(shù)學模型，然后進行功率的匹配計算，對優(yōu)化的結(jié)果進行評價的研究。而目前最常用的還是基于GUI的可視化研究，它具有簡單易用、精度高的優(yōu)點，可以為系統(tǒng)提供更好的匹配方案。

一、液力變矩器和柴油機傳統(tǒng)的匹配方法

1、查閱相關(guān)的資料文獻，對各種柴油機的外特性曲線以及液力變矩器的輸入特性曲線進行收集，然后根據(jù)經(jīng)驗，初步確定液力變矩器與柴油機的組合方案。

2、在初步確定的組合方案基礎(chǔ)上，按照匹配的線路進行手工計算和繪圖，根據(jù)計算得出的數(shù)據(jù)和圖形，就可以根據(jù)經(jīng)驗判定其匹配結(jié)果是否合理和可靠。

3、在穩(wěn)定性、動力性、經(jīng)濟等方面進行對比，然后設計多個方案，從中選出最好的。

二、開發(fā)液力變矩器和柴油機匹配優(yōu)化的可視化系統(tǒng)的重要性

由于傳統(tǒng)的匹配設計和方法需要的時間比較長，而且精度和效率等都不理想，所以開發(fā)液力變矩器和柴油機匹配優(yōu)化的可視化研究系統(tǒng)就顯得尤為重要了，該系統(tǒng)操作簡單，計算的速度快，而且可以將結(jié)果動態(tài)化和可視化，能夠自動判定兩者的匹配是夠合理，如果不合理，還會對不合理的原因進行顯示，相比傳統(tǒng)的匹配方法，此系統(tǒng)對人為的經(jīng)驗依賴較少，所以使其匹配的結(jié)果更加客觀。

三、基于GUI系統(tǒng)的匹配優(yōu)化的可視化研究

（一）制作可視化界面

GUI是指圖形用戶界面，用戶通過鍵盤、鼠標的操作就能實現(xiàn)某些特殊功能。制作可視化界面主要包括界面的設計以及程序的實現(xiàn)，通常來說一般有三步：

1、對可視化界面所要實現(xiàn)的主要功能進行分析，明確設計任務。

2、從用戶的需求以及需要實現(xiàn)的功能出發(fā)，構(gòu)思草圖。

3、根據(jù)對應的對象編寫程序，對實現(xiàn)的功能進行檢查。

（二）建立和調(diào)用液力變矩器和柴油機的數(shù)據(jù)庫模塊

柴油機和液力變矩器數(shù)據(jù)庫模塊的建立，還是得通過前期收集的各種柴油機和液力變矩器的原始數(shù)據(jù)來進行完成，利用“Table-Curve 2D 曲線擬合與經(jīng)驗公式查找軟件”來對柴油機和液力變矩器的原始數(shù)據(jù)進行擬合，從而就可以得到各種柴油機和液力變矩器簡化的數(shù)學模型，并且對各型的柴油機以及液力變矩器編寫文件并進行保存，這樣就以文件的形式建立了柴油機和液力變矩器的數(shù)據(jù)庫模塊。在調(diào)用的時候，打開文件的編輯器，就可以看到各種型號柴油機或是液力變矩器的回調(diào)函數(shù)，找到需要調(diào)用的型號，添加代碼即可。

（三）建立和調(diào)用共同工作輸出與輸入特性的模塊

共同工作輸入特性模塊的主要功能是求取液力變矩器與柴油機的共同工作點，而輸出特性模塊的主要功能是求取共同工作的輸出特性并且繪制其特性曲線，對這兩種主要功能，都可以利用定義一個子函數(shù)，將函數(shù)編寫好以后，進行保存，從而建立好共同工作的輸出和輸入特性的模塊，然后在主程序中使用該函數(shù)，即可實現(xiàn)其特性模塊的調(diào)用。

（四）匹配結(jié)果合理性的表達

根據(jù)柴油機和液力變矩器匹配合理性的評判依據(jù)，并且將這些依據(jù)植入到主程序中，就可以建立匹配結(jié)果是否合理的判定模塊，然后進行調(diào)用的時候，系統(tǒng)就會顯示其匹配的結(jié)果是否合理，比如柴油機和液力變矩器匹配中若有一項不合理，系統(tǒng)都會顯示其原因。

四、F12L413FW型柴油機與C8502型變矩器的匹配實例

1、根據(jù)F12L413FW型柴油機與C8502型變矩器的具體參數(shù)制作其輸入特性，如圖1和圖2所示：

2、運行此系統(tǒng)對兩者的匹配進行計算，并繪制出其輸入和輸出特性曲線。如圖3、圖4所示：

根據(jù)計算匹配的計算結(jié)果，系統(tǒng)最后會顯示柴油機與液力變矩器匹配合理，所以，通過可視化研究能夠很快得出F12L413FW柴油機與C8502變矩器的匹配結(jié)果，提高了工作的效率。

五、結(jié)束語

基于GUI的可視化研究改變了傳統(tǒng)柴油機和液力變矩器匹配優(yōu)化周期長、精確度不高等問題，并且利用數(shù)學模型以及圖形處理，實現(xiàn)了其可視化和自動化，使得結(jié)果更加的直觀和精確，而且更加的節(jié)約時間，有效的提高了工作的效率，相信在未來的應用中前景廣闊。

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1007-6344（2015）10-0099-01