楼主:
yoten 2014-09-02 00:22:44※ 引述《chuting1230 (竹子~)》之铭言:
: DMU 引擎 司机他们启动开走时 感觉先推进油门到极限后再变档位推进油门
: 只不过 DMU 引擎这样推进油门 油耗量会不会很高阿??
如果您是指感觉DMU在起步后引擎拉了很长一段时间的高转速才换档,
这是因为台铁DMU之单速变速箱特性使然,
导致列车在加速过程中相当广的速域都必须仰赖液体扭力转换器。
试解说如下:
台铁DMU引擎的"换档"概念和公路车辆不太一样。
从公路车辆的定义来看,
台铁DR的液体变速机,
其实只有一个档位 : 1:1的输入/输出速比,一根轴通过去,
完全没有实质齿比上的减速或加速。
只是在0~7x km/h的阶段让液体扭力转换器启动以增大动力。
在0~7x km/h的液体扭力转换器作用区间内,
引擎转速是可以理论上从头到尾都保持趋近定值运作的。
因此在抵达7xkm/h之前,引擎都会一直轰轰轰。
(催越大就可维持越高转速,最多2100rpm,有点接近CVT,但低速效率比CVT低很多)
因为这个唯一"档位"的极限是大约110km/hr,
所以可以把他想像成和公共汽车的六档差不多。
因此如果没有大催油门把液体扭力转换器拉到7xkm/hr,
就直接进直联位(锁定液体扭力转换器),
会造成转速瞬间掉到很低,
加速非常慢。
举个例子,假设直联位情况下,车子110km/h时,引擎转速2100rpm,
若司机催到40km/h就提早进直联位,
那当下的转速就会只剩(40/110)*2100=763 rpm,
简直掉回怠速,
就像开公共汽车到了40km/h就换上六档,然后硬拖再加速到110一样,会非常辛苦。
因此台铁DR若不大油门拉高转直到7xkm/h,还真不行。
油耗量方面,
这种设计的油耗量的确是较高的,
原因如下:
此种从低~中速之大范围都仅靠液体扭力转换器拉抬扭力,
而尽量减少齿轮与机械结构的设计,
和使用多段不同齿轮比的变速箱相较(如他国新型柴油客车,或者汽车),
其实可以输出类似形状的扭力曲线。
但液体扭力变换器的先天缺陷是起步~中速时效率很低,
大多数的动力都变成热能,
也就是不少柴油都等同于烧一烧拿去加热变速机油了,自然油耗量大。
现在大多数新型车辆用的多段齿比变速箱,
液体扭力转换器只被用来帮助起步的一小段区间,
接下来就如同汽车循序换档,逐步切换齿轮比。
低效率之液体扭力转换器使用的机会少了,
自然油耗降低,
具备多组不同齿比,也不会有齿比太疏,
换档后大幅掉转,造成前一档非用力拉转不可的状况。
: 然后引擎会有离合器嘛...(如果有误请指教
: 通常列车推进油门高速时,引擎转为怠速
: 等到速度不够时 在推进油门~
: 那重点来了 当高速行时要在推进油门时 如果有离合器
: 这东西不就很容易耗损不是??
液体扭力转换器里面的确有一个离合器,
7xkm/h以下松开,使其作用,
7xkm/h以上锁定,变成输/出入轴直结,减速比1:1。
其实液联位/直联位控制的是这个离合器,
而不是换档。
作者:
sqr (发查它)
2014-09-02 03:14:00低效率之液体扭力转换器使用的机会少了,油耗自然上升←感觉怪怪的..
作者:
ewings (火星人当研究生)
2014-09-02 07:31:00液体变速不是中低速效率低,而是速度涵盖的范围太大,所以把设计点放在五六十附近。内部的涡轮叶片也是有流体力学最佳点的限制
楼主:
yoten 2014-09-02 07:58:00油耗那边key错啦 sorry
作者:
ewings (火星人当研究生)
2014-09-02 08:14:00另外1:1出速比这样写也容易让人误会,转速不变扭力提高,这样就变第一类永动机了现在的流体变速器效率已经有85%以上了,不过那个年代75%算很厉害了
作者:
a5mg4n (a5)
2014-09-02 14:03:00最好的部分有80% 但是刚起步和接近变速点时很难看例如70kph和110kph转速是一样的 但是轮周功率差很多台铁现在这个布置跟1940年代的DF115/TC-2没差多少
http://kiha181.com/after181.htm 这类柴客的功率-速度图不过台铁柴连组的轮周功重比最理想时也才5.2PS/t参考:电头+9车35t客车是9.14 12车pp是10.92 阿福是13.91
推楼上资料^^分析运动性能就得看这些指数还有人认为电莒光比DMU差很不可思议
作者:
a5mg4n (a5)
2014-09-02 15:05:00阿婆只有7.6左右 当时铁道界喜欢电头莒光也就不意外了阿婆实质上的好处大概只有轨道破坏较小和折返方便吧?
作者: cutec (sasaki) 2014-09-02 15:27:00
由那些图的资讯可以大概得知,DMU在启动后中高速区域的加速性能并不理想.EMU100的原厂设计有撒沙装置,弥补黏着的不足,但是后来好像都拿掉了.
作者:
ewings (火星人当研究生)
2014-09-02 15:55:00撒砂是在低速时使用,高速撒砂是在找死
作者: cutec (sasaki) 2014-09-02 17:03:00
不会啊,撒沙的功能当然也适合在高速时使用,不少高速列车都配有撒沙装置,以备不时之需.有的车还设计成高速时可以自动撒,而低速时不洒.
作者:
ewings (火星人当研究生)
2014-09-02 19:56:00高速撒砂是用来刹车,不是用来加速吧 ==
高速洒砂找死的原因是?我还不知道配有砂嘴的高铁高速时会自动关闭喷砂功能??
作者: cutec (sasaki) 2014-09-02 20:14:00
这要看什么车诶,还有它们原厂在粘著运用的设计去配合撒砂的功能。有的车是牵引与煞车时都可以自动撒砂,有的则是手动由司机判断使用。然后又有一些车的撒砂功能是没有软件程式判断,只是设定某些状态下一定启动。通常在驾驶时,大概在牵引与煞车或是低速或高速领域不免会有撒砂增加粘著的可能,就看系统设计或是营运业主的需求。
我还以为WS与喷砂都是连动 还有分开的车辆喔?(新车)^警报
作者: cutec (sasaki) 2014-09-02 20:50:00
早期一点的设计大概是系统判断空转/打滑后用灯号告警司机司机再配合本身驾驶技巧与适当启动撒沙去处理.后来一点的微电脑可以做到依空转/打滑侦测去自动撒沙, 更先进一点的则是可以做到类似预防性撒砂,让增黏的效果更好.不过无论如何,用自身的系统知识搭配熟悉的驾驶技巧,两者相辅相成不失为处理类似状况的上策.个人觉得司机自我驾驶技术的精进是比较重要的.
印象中R180的WS警告灯回路跟喷砂电磁阀有连动没透过电脑就达到自动洒砂的目的了?请教这样子的设计有什么缺点呢?
作者:
aahome (少说话)
2014-09-02 22:10:003100很稳是个好车...但是动力车车内隔音似乎老化了 很大声
作者: cutec (sasaki) 2014-09-02 22:18:00
空转的警告灯线路通常是微电脑比对侦测到空转后予以接通,所以应该也可以算是间接控制撒沙.
谢谢 XD 好像有些老车的WS警告是由异常电流直接触发
作者: cutec (sasaki) 2014-09-02 22:57:00
Umm...空转要单靠硬件去判断似乎有点困难...
作者:
a5mg4n (a5)
2014-09-03 00:35:00有非动轴的车就相对来说很容易了 两个转速差较多就是空转侦测空转不一定要用上微电脑接下来除了自动洒砂外还有自动降出力和动轴自动制轫等
作者: cutec (sasaki) 2014-09-03 07:07:00
没错啊,两个轴在牵引时若是转速差异较多确实有可能是空转问题是在于如何去比较转速与识别,这样的功能还真的要请教如何不用微电脑也能正确识别出空转发生?这功能要能可靠有效,光靠硬件架构恐怕不容易达到。
作者:
ewings (火星人当研究生)
2014-09-03 07:38:00侦测转速差不需要电脑,启动转速差可以直接设为定值
作者: cutec (sasaki) 2014-09-03 08:05:00
案情恐怕没那么简单喔.转速差异是一个状况,但那也是比较的基准点要正确.所以侦测空转往往是找寻正确比较基准点(正常转速轴)与异常的(转速过高轴)去比较与识别, 还真的要请教这样如何单纯要用硬件架构去达成之?
作者:
ewings (火星人当研究生)
2014-09-03 08:13:00基本上转速差就是判定打滑与否的最重要参数,像ABS或是EPS之类的系统判断打滑也是靠轮速差判断。
作者: cutec (sasaki) 2014-09-03 08:14:00
如果您想将简单的转速差设为定值也可以,但重点就是要用何种方式去判定转速差已达定植?您说的ABS或EPS更是高度应用微电脑与软件处理的东西.
作者:
ewings (火星人当研究生)
2014-09-03 08:18:00基本上轮速差大于某值,就几乎可判断为打滑,即使全都是动轮制动轮都一样。不过一般来说为了方便判断系统该介入多少量,会选一个不制动的惰轮当参照
作者: cutec (sasaki) 2014-09-03 08:19:00
所以问题就是如何如您所言不用微电脑就能撷取这两个数值,
作者:
ewings (火星人当研究生)
2014-09-03 08:20:00早期的ABS是纯机械式的,没有用到半丁点数位电路
作者: cutec (sasaki) 2014-09-03 08:20:00
之后比较然后判定之?您的早期是多早期? 而且本来不是在讨论Wheel Slip, 怎么现在又变成是Wheel Silde?
作者:
ewings (火星人当研究生)
2014-09-03 08:24:00转速差判断多的是方法,甚至连编码器都不用,直接插颗小马达,用相位判断回路来做也行
作者: cutec (sasaki) 2014-09-03 08:24:00
若想讨论Wheel Slide, 那空气煞车的ABS机构本身确实可以是硬件, 但是上层侦测,识别与启动的东西可就没法是纯机械.您说的小马达讯号, 其实业界的设计还是把讯号送回微电脑去处理, 因为微电脑收到该讯号后通常还要配上一些参数一起去运算后才能正确转换成车速.单纯由转速器的发车的讯号并无法直接等同于车速.
作者:
ewings (火星人当研究生)
2014-09-03 08:32:00最早的ABS是1929年时出现,那时候别说微电脑,连数位电路都没,当时用液压系统就搞定要讲用微电脑才能判断轮速,这个反而奇怪。没电脑之前火车还是有时速表的
作者: cutec (sasaki) 2014-09-03 08:51:00
那是不同的转速计设计,因为您讲的是小马达产生的讯号,那当然就会用到微电脑运算阿.很早期的速度计不是用小马达.最早的交流马达也是在很早期就被发明(瑞士在二战过后就有应用), 但是离真正到达实用阶段却也差了好几十年.您用液压系统的ABS要真正装在列车上,恐怕不容易达到实用.光是如何在这么多车轴中正确识别哪一轴发生打滑就不太容易更何况后续还要能正确去矫正打滑轴并判断黏着恢复后取消之.
作者:
ewings (火星人当研究生)
2014-09-03 09:07:00就算是现代的ABS,也是1950年代就开始使用,那时侯微处理器都还没发明小马达只是举例。直接接上无刷马达,轮子转就会输出正弦波,只要用简单的类比电路,就能判断不同马达输出讯号的相位差与频率差。用的著啥处理器?再说打滑发生后,轮速差至少10%起跳,就算惰轮的速度不代表真地速,看这么大的轮速差也知道打滑发生了另外,正弦波讯号用微处理器算还比较麻烦,还要先用ADC转换成数位讯号。现在用处理器,都是配编码器,编码器输出的是脉冲讯号,这样才容易用数位处理
作者: cutec (sasaki) 2014-09-03 09:58:00
要精确转速的计算没那么的简单,别忘了还有轮径的问题要处理每车轴所属车轮的轮径可能会有不小的差异, 没有轮径的资讯搭配转速资料, 不容易反映出真实的转速.那您的轮径资料要怎么取得并与转速资料偕同处理,这恐怕难以单纯用硬件回路去达成.
作者:
ewings (火星人当研究生)
2014-09-03 10:02:00要看有没有打滑,更本"不需要精准的轮速",就算是轮速读取值达到惨绝人寰的5%误差, 只要打滑就会有10%以上的差距,不准有啥关系?你不要用数位的脑袋来看类比电路。机车的时速表也没用的微处理器,难道机车时速表就不能用?类比系统上,甚至可以只看输出电压来算速度,要设定轮径只要改电阻或增溢就行甚至不需要设定轮径也行,直接看电压差,电压差超过10%,代表轮转速也超过10%, 完全可以无因次比较
这样看起来类比系统的精度很差...WS严重才会有反应
作者:
ewings (火星人当研究生)
2014-09-03 10:28:00类比的精度也可以很高,只是比编码器贵。基本上打滑造成的轮速差,一定远大于时速表的误差,所以不会只能侦测严重的打滑
好像不是这样喔...如果一定远大 就不用开发蠕滑控制了
作者:
ewings (火星人当研究生)
2014-09-03 10:36:00这边讲的是侦测,不是控制
把WS放到很严重了才来控制 难怪会远大于时速表误差
作者:
ewings (火星人当研究生)
2014-09-03 10:48:00不如呢?当解决办法只有撒砂的时代,你抓小于1%的轮速差有意义?
ewings: 基本上打滑造成的轮速差,一定远大于时速表这专讲那时候?
作者:
ewings (火星人当研究生)
2014-09-03 10:57:00不然现在还有人在作类比蠕滑控制?不过前面讲的5%只是误差上限,实际上若用频率比较电路的误差低于千分之一
科科...那您还用一定这种说到满的词描述 会误导人喔
作者:
ewings (火星人当研究生)
2014-09-03 11:04:00一开始问的是能不能侦测,从来没在讨论滑动有多严重
作者:
ewings (火星人当研究生)
2014-09-03 11:06:00你抓语病倒是满强的,希望不要只有这项强另外我讲的是打滑不是蠕滑,不要想偷换概念
作者:
ewings (火星人当研究生)
2014-09-03 11:12:00如果你只是想对我人身攻击而不是想讨论,我觉得你还是别来发言比较好
作者: cutec (sasaki) 2014-09-03 11:13:00
不同车轮的轮径差异可以很大,您要应用类比线路去转换它,由叙述看起来似乎可行,但是实际要应用在铁路车辆上就不容易您理解有多少一整列车有多少轮径需要被设定然后处理吗?转速问题真的没那么简单,您还没考虑到有时候可能在牵引状况时, 若是有车轮不转或转速很低时, 这时要怎样去处理它?这也是种转速差喔, 但是不能被识别为空转...
作者:
ewings (火星人当研究生)
2014-09-03 11:18:00要讲轮径计算,铁道才叫好做而已。胶轮的直径受到气压甚至温度变化就可超过3%,汽车的时速表还不是一样照用不误
作者: cutec (sasaki) 2014-09-03 11:19:00
再者, 打滑的识别与矫正通常是整个列车组的问题,而不是单一车轴与某一车轴如此的状况.系统设计是要去从中识别抓出正确的车轴转速, 之后去比较抓
作者: cutec (sasaki) 2014-09-03 11:21:00
出有异常的, 你的硬件架构要如何设计才能应付全列车?
作者:
ewings (火星人当研究生)
2014-09-03 11:21:00有车轮空转又如何?只要机车上的参考惰轮不空转就好
作者: cutec (sasaki) 2014-09-03 11:23:00
你去看看车轮轮径初始值与允许的磨耗极限值之间的差异就可以知道这两者的差异可以有多大.
作者:
ewings (火星人当研究生)
2014-09-03 11:23:00汽车的ABS需要的精度比铁道车轮滑动还高,轮径误差还不是一样被克服
作者: cutec (sasaki) 2014-09-03 11:24:00
我们是在讨论轨道车辆, 不是汽车, 那烦请您举例轨道车辆的例子来证明一下您的理论如何?
作者:
ewings (火星人当研究生)
2014-09-03 11:25:00况且就算铁道车轮磨损,对动轮于惰轮都是线性磨损,只看无因次轮差根本不需要轮径
作者: cutec (sasaki) 2014-09-03 11:26:00
但是我可以用车辆设计来告诉你, 铁道车辆上的车速计算大都
作者:
ewings (火星人当研究生)
2014-09-03 11:26:00轮差速直接用百分比表示,是哪边会用到轮速?
作者:
ewings (火星人当研究生)
2014-09-03 11:29:00业界用这种方法,不代表只要这种方法,用编码器+数控便宜,所以现在业界都用那不奇怪。但是难道1970年微处理器没发明前,铁道界都不用装时速表?
作者: cutec (sasaki) 2014-09-03 11:29:00
汽车的ABS系统要处理的资料量不会比轨道车辆多, 轨道车辆的的整体的车轴数很多, 光是系统架构的设计就很重要.所以您举不出在轨道车辆借有成功应用的实例?
作者:
ewings (火星人当研究生)
2014-09-03 11:32:00车轴多才叫好侦测,多的是惰轮可以当参考轮。汽车四个轮子都是制动轮,要算真低速才叫麻烦
作者:
a5mg4n (a5)
2014-09-03 11:33:00二战前时速表还真的不太普及,码表加各种路边参考物是主流
原来轨道车辆制动还会故意放一个没煞车当参考轮喔....
作者:
ewings (火星人当研究生)
2014-09-03 11:34:00你去问一开始讲的人啊。轮速差侦测并没有一定需要微处理器,业界用不用又不是我的重点
作者: cutec (sasaki) 2014-09-03 11:36:00
问题就是,其实大部分的列车在每车厢的车轴都是有配置煞车,极少会特别去放惰轮.
作者:
ewings (火星人当研究生)
2014-09-03 11:37:00牺牲一个轮当参考轮又不是啥严重的事,就连煞不住就死定了的飞机,也是牺牲鼻轮不煞当作参考轮
作者: cutec (sasaki) 2014-09-03 11:38:00
所以, 就是您所言的东西其实在轨道业界的应用不多啦...
作者:
ewings (火星人当研究生)
2014-09-03 11:39:00不如另外放个小路轮当参考轮也可,早期汽车ABS就有尝试过,铁道车辆要多装路轮更本不是难事
作者: cutec (sasaki) 2014-09-03 11:39:00
说来说去您还是在讲汽车的案例....
作者:
ewings (火星人当研究生)
2014-09-03 11:41:00我再强调,一开始讲的是可行性,业界用不用和这样可不可行没有绝对关系
作者: cutec (sasaki) 2014-09-03 11:42:00
所以,您在汽车上的东西要应用在轨道车辆,至少要有适当的办法解决我上面提的那些轨道车辆本身的特性问题.这个主题一开始就是在讨论轨道车辆.若是去讨论其他系统的可行性,那意义不大.
作者:
ewings (火星人当研究生)
2014-09-03 11:46:00汽车业界的条件更严苛(没有参考轮,轮径变化非线性),都有办法在没有微处理器的情况做出轮速差侦测,条件更简单的铁道车辆没有理由不能用,业界不用是其他因素
作者: cutec (sasaki) 2014-09-03 11:46:00
还有通常轨道车辆的车轮空转打滑是由不同的系统去分开处理而非单一套系统.
作者: cutec (sasaki) 2014-09-03 11:47:00
轨道车辆的设计需求比汽车简单似乎是您个人的看法?
作者: cutec (sasaki) 2014-09-03 11:48:00
在轨道车辆我要考虑的是整个列车组的设计,而非只有单一台车光这个就有根本的不同.
作者:
ewings (火星人当研究生)
2014-09-03 11:49:00一开始问的不是就侦测?你讲两套系统是有啥关系?同一套轮速差侦测数据可以喂给两套系统,有几套是和讨论有啥关系?
作者: cutec (sasaki) 2014-09-03 11:51:00
所以您还是不了解轨道车辆的设计需求, 空转与打滑通是分别给不同的系统去处理.
作者:
ewings (火星人当研究生)
2014-09-03 11:51:00车轮滑动是一个轮子的事,别的轮子能代替一个轮子滑动? 只要参考轮不滑动,其他轮子再多也一样,都是拿比较后的轮速差,得知这个轮子有没有滑动,再多颗都一样
作者: cutec (sasaki) 2014-09-03 11:52:00
不是一个轮子的事, 整个列车组在线上跑,难到不会有好几个车厢的车轴都发生滑走?
作者:
a5mg4n (a5)
2014-09-03 11:53:00出力时的空转侦测用堕轮就行了 战前的电力机车大多有惰轮
作者:
ewings (火星人当研究生)
2014-09-03 11:54:00还是强调一次,这边讲的是侦测,后面的系统只是用侦测后的资料,后面系统有几套和前端侦测是一点屁关系都没
作者: cutec (sasaki) 2014-09-03 11:54:00
那战后呢? 可无法如此应用喔..
作者: cutec (sasaki) 2014-09-03 11:56:00
我觉得您还是去问问车辆工程师,在牵引与煞车的侦测需求上到底是那些系统在负责.至少轨道车辆的牵引与煞车系统设计需求与架构跟汽车应该是不同的.至少要考量系统差异去评估后才来讨论可行性他们会分两套系统设计确有其自己的需求.
作者:
ewings (火星人当研究生)
2014-09-03 11:59:00轮速差侦测原理都一样,飞机和汽车差更多,还不是一样能用
作者:
a5mg4n (a5)
2014-09-03 11:59:00关于参考用惰轮 EF63就有个小惰轮专门侦测速度
作者:
ewings (火星人当研究生)
2014-09-03 12:00:00我讲的是最底层的科技,业界有没有用和这个技术可不可行一点关系都没
作者:
a5mg4n (a5)
2014-09-03 12:05:00其中一种不用电脑的方法是用动/惰轮转差值来投入辅助电阻
作者: cutec (sasaki) 2014-09-03 12:05:00
说道惰轮,a大跟您说其实ICE1也有,但是ICE2与3就没了.
作者:
a5mg4n (a5)
2014-09-03 12:06:00差越多就加越多电阻上去
作者: cutec (sasaki) 2014-09-03 12:07:00
但是用惰轮并非万无一失,因为有时候牵引状况的转速差是反向惰轮转但是动轮因某些因素不转, 这时系统要能辨别是其他故障而非视为空转.反向的例子也是(惰轮不转或转速很低, 但是动轮正常转).
作者:
ewings (火星人当研究生)
2014-09-03 12:09:00轮速差侦测出来的通常是输出绝对值,如果是编码器,连正反向都不会出现
作者: cutec (sasaki) 2014-09-03 12:10:00
因为这是若是识别为空转, 则司机通常会依空转的显示处理,但这个对于实际状况没有帮助.e大您别紧张, 现在我在讨论的是造成车轮转速差的可能状况,而非转速差的侦测...