孫 玉,董鈺舒Sun Yu,Dong Yushu
(長城汽車技術(shù)研究院,河北保定 071000)
工程實踐中發(fā)現(xiàn),液壓缸容積損失對離合踏板操縱行程影響較大,尤其是在應(yīng)用大扭矩柴油發(fā)動機(jī)車型上這種特性表現(xiàn)得更加明顯。
以某車型離合系統(tǒng)液壓缸測試結(jié)果為例,對汽車離合系統(tǒng)液壓缸容積損失特性進(jìn)行介紹。結(jié)合離合系統(tǒng)理論計算和實測數(shù)據(jù)的對比結(jié)果,闡述液壓缸容積損失對系統(tǒng)工作過程表現(xiàn)造成的影響。
由于液壓元件必然存在著一些間隙,當(dāng)間隙的兩端有壓力差時,就會有油液從這些間隙中流過。所以,液壓系統(tǒng)中泄漏現(xiàn)象總是存在的[1]。
液壓傳動領(lǐng)域?qū)⑦@種液壓泵輸出的流量不能全部流入液壓缸等執(zhí)行元件的現(xiàn)象稱之為液壓容積損失。
眾所周知,離合主泵和工作缸是汽車液壓離合系統(tǒng)的重要組成部分,因此液壓容積損失特性在汽車液壓離合系統(tǒng)中也是存在的。
經(jīng)對某車型液壓缸進(jìn)行測試后(圖1、圖2),總結(jié)出離合主泵和工作缸容積損失主要與系統(tǒng)工作壓力和工作溫度變化有關(guān),具體損失值由液壓缸的自身產(chǎn)品特性決定。
離合系統(tǒng)理論計算主要是將離合操縱系統(tǒng)抽象為一個杠桿機(jī)構(gòu),通過輸入離合器最大分離力、最大分離行程來評估離合踏板力和行程的極值,偏差部分運(yùn)用經(jīng)驗效率予以修正。
文獻(xiàn)[2]中給出了具體方法,文獻(xiàn)[3]作者根據(jù)經(jīng)驗進(jìn)行了公式的演化。
踏板行程極值S的計算:
其中,η1為離合系統(tǒng)力傳動效率;s為離合器分離行程,mm;i踏板為踏板杠桿比;i撥叉為撥叉杠桿比;d1為主泵直徑,mm;d2為工作缸直徑,mm;S0為踏板空行程,mm。
踏板力(無彈簧助力)極值Fmax的計算:
其中,F(xiàn)1max為離合器最大分離力,N;η2為離合系統(tǒng)行程傳動效率;i踏板、i撥叉、d1、d2,同公式(1)。
以國內(nèi)搭載了大扭矩柴油發(fā)動機(jī)的某車型為例,已知該車型的離合系統(tǒng)為液壓離合系統(tǒng),具體參數(shù)如圖3、表1。
理論計算結(jié)果與實測結(jié)果對比如圖4。
表1 離合器系統(tǒng)參數(shù)
由圖4踏板分離特性曲線對比結(jié)果可知:
(1)對于計算踏板力與行程的極值大小,理論計算方法較符合,但不適用于模擬系統(tǒng)過程表現(xiàn);
(2)測試數(shù)據(jù)變化趨勢,與分離力增大液壓缸容積損失隨之增大的規(guī)律相對應(yīng)。說明了在分離力較大的大扭矩柴油發(fā)動機(jī)車型上,液壓缸容積損失對系統(tǒng)工作過程表現(xiàn)影響較大,主要特征為峰值點(diǎn)相對滯后和過峰值點(diǎn)后行程部分減短。
[1]曹建東,襲肖新.液壓傳動與氣壓技術(shù)[M].北京:北京大學(xué)出版社,2006.
[2]劉惟信.汽車設(shè)計[M].北京:清華大學(xué)出版社,2010.
[3]李光明,劉輝,毛世偉.離合器性能設(shè)計計算方法的研究[J].客車技術(shù)與研究,2010,(6).