李承承 王悅
摘 要:液壓傳動與機械傳動、電氣傳動相比,在汽車各方面的應用有著許多突出的優(yōu)點,如 :重量輕、體積小、運動慣性小、反應速度快;因此,它在汽車上的應用也越來越廣泛。如液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、汽車液壓制動系統(tǒng)、液壓制動系統(tǒng)、汽車懸架系統(tǒng)等等。本文將從以上幾個方面闡述液壓傳動技術(shù)在汽車上的應用。
關(guān)鍵詞:液壓傳動技術(shù);壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、汽車液壓制動系統(tǒng)、液壓制動系統(tǒng)、汽車懸架系統(tǒng)
近年來隨著液壓、氣壓與液力傳動技術(shù)的發(fā)展和在汽車上的應用使得汽車的各項性能都有了很大地提高。尤其是現(xiàn)代汽車上使用了電腦、機電液一體化的高新技術(shù)使汽車工業(yè)的發(fā)展更上了一個新的臺級。汽車工業(yè)成為衡量一個國家科學技術(shù)水平先進與否的重要標志,目前技術(shù)先進的汽車已廣泛采用了液壓氣壓和液力傳動新技術(shù)就連汽車的燃料供給和機械潤滑系統(tǒng)也借鑒了這些技術(shù),因此加強針對汽車的液壓氣壓與液力傳動技術(shù)的學習與研究對于從事汽車理論學習和設計制造維修的人員具有很重要的意義。下面簡述液壓系統(tǒng)在汽車上的幾方面應用:
1 液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在汽車上的應用
汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)按照能源的不同分為機械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和動力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。前者以人力作為轉(zhuǎn)向能源,而后者則利用了發(fā)動力的動力作為輔助的轉(zhuǎn)向能源。動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)按照傳遞能量的介質(zhì)不同分為兩大類:液壓式和氣壓式。而液壓式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)按液壓油的流動形式分成常壓式和常流式兩大類。常壓式液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的特征是不管方向盤維持靜止狀態(tài)還是正在轉(zhuǎn)向過程中、或者方向盤位于中間位置還是左右偏轉(zhuǎn)位置,裝置管路中總是存在一定高壓壓力的油液,系統(tǒng)負荷始終較大。而常流式液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)雖然和常壓式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)一樣都裝備有轉(zhuǎn)向油泵,將發(fā)動機的動力轉(zhuǎn)化為管路油液的壓力,作為轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)的動力來源,該油泵和發(fā)動機有直接的傳動關(guān)系,所以無論助力系統(tǒng)是否工作,轉(zhuǎn)向油泵始終跟隨發(fā)動機的運轉(zhuǎn)而工作,但當轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)停止工作時,轉(zhuǎn)向油泵的泄壓閥會打開,使其處于空轉(zhuǎn)狀態(tài),這樣系統(tǒng)管路的油壓會下降,小于常壓式的系統(tǒng)管路油壓。電動- 液力式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)與機械式液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的原理基本一致,也裝備有轉(zhuǎn)向油泵,不同的是此油泵不再由發(fā)動機驅(qū)動而是由獨立的電動機來驅(qū)動,并由相應的電控系統(tǒng)來控制,該電控系統(tǒng)的控制原理是由轉(zhuǎn)角傳感器檢測轉(zhuǎn)向角度的大小、轉(zhuǎn)向的快慢,車速傳感器檢測車速快慢,將檢測到的信息輸送
給控制單元,控制單元進行計算、分析后,向轉(zhuǎn)向控制閥發(fā)出指令,改變轉(zhuǎn)向控制閥的閥門開啟角度以改變管路油壓,從而實現(xiàn)對轉(zhuǎn)向扭矩的調(diào)整。電動- 液力式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)具有機械動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的大部分優(yōu)點,并且能耗較低,反應也比機械式靈敏快捷,更重要的是其電控系統(tǒng)可以根據(jù)實時車況(轉(zhuǎn)角、車速)改變調(diào)整助力大小。其缺點是,電控系統(tǒng)必然增加過多的電子元件,使得設計、生產(chǎn)、維護的成本相應上升,另外,其工作穩(wěn)定性較機械動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)略有不足。不過隨著汽車技術(shù)的不斷發(fā)展進步,相信這些缺點會逐步消除,電動- 液力式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)會有更加廣闊的應用前景。
2 汽車液壓制動系統(tǒng)
汽車制動系統(tǒng)的好壞在保證按人身安全方面起著不可替代的作用,其主要作用是使行駛中的汽車按照駕駛員的要求進行強制減速甚至停車;使已停駛的汽車在各種道路條件下(包括在坡道上)穩(wěn)定駐車;使下坡行駛的汽車速度保持穩(wěn)定。而液壓制動系在轎車、輕型貨車的行車制動系上已經(jīng)有了廣泛的應用,它主要由制動踏板、制動主缸、輪缸、連接管路及制動力分配閥等組成。在制動系中制動主缸是動力元件,向系統(tǒng)輸送壓力油。而制動輪缸是執(zhí)行元件,推動制動蹄或制動塊執(zhí)行制動任務。液壓制動系的工作原理如下: 當駕駛員施加控制力時,通過制動踏板傳動制動主缸,制動主缸再將制動液經(jīng)油管分別送到前、后輪制動器中的制動輪缸,將制動蹄推向制動盤,消除制動間隙,產(chǎn)生制動力矩。隨著踏板力的增大,制動力矩也相應成比例的增加,直到完全制動。放松制動踏板,制動蹄和制動輪缸的活塞在各自回位彈簧的作用下回位,制動液被壓回到制動主缸,制動作用隨之解除。
3 液壓系統(tǒng)在汽車懸架系統(tǒng)中的應用
現(xiàn)今,汽車的舒適性和安全性越來越受人們關(guān)注。并且隨著高速公路網(wǎng)的發(fā)展,汽車車速有了很大程度的提高,現(xiàn)代汽車對懸架的要求除了能保證其基本性能外,還致力于提高汽車的行駛安全性和乘坐舒適性,向高附加值、高性能和高質(zhì)量的方向發(fā)展?,F(xiàn)代汽車中的懸架有兩種,一種是從動懸架,另一種是主動懸架。被動懸架能減弱路面?zhèn)鹘o車身的沖擊力,衰減由沖擊力而引起的承載系統(tǒng)的振動。主動懸架的控制環(huán)節(jié)中安裝了能夠產(chǎn)生抽動的裝置,采用一種以力抑力的方式來抑制路面對車身的沖擊力及車身的傾斜力。先進的液壓懸架系統(tǒng)采用一種有源方式來抑制路面對車身的沖擊力及車身傾斜力。它既能使車輛具有軟彈簧般的舒適性,又能保證車輛具有良好的操縱穩(wěn)定性;對于傳統(tǒng)的懸架系統(tǒng)而言,一旦參數(shù)固定,在車輛行駛過程中就無法進行調(diào)節(jié),因此使懸架性能的進一步提高受到很大限制。目前乘用車上采用的電液控制懸架系統(tǒng)基本上具有三個功能:一是具有車高調(diào)節(jié)功能。不管車輛負載在規(guī)定范圍內(nèi)如何變化,都可以保證車高一定,可大大減少汽車在轉(zhuǎn)向時產(chǎn)生的側(cè)傾。當車輛在凸凹不平的道路上行駛時,可提高車身高度;當車身高速行駛時,又可使車身高度降低,以減小風阻并提高其操縱穩(wěn)定性。二是具有衰減力調(diào)節(jié)功能。其作用是提高車輛操縱穩(wěn)定性,在急轉(zhuǎn)彎、急加速和緊急制動時可以抑制車輛姿勢變化(減小俯仰角、后仰角、側(cè)傾角)。三是具有控制懸架系統(tǒng)減振力和彈性元件的彈性或剛性系數(shù)的功能。
4 結(jié)束語
近年來,隨著液壓技術(shù)迅速發(fā)展,液壓元件日臻完善,使得液壓傳動技術(shù)在汽車上的應用也大大增加??梢韵嘈?,隨著液壓技術(shù)與微電子技術(shù)、計算機控制技術(shù)以及傳感技術(shù)的緊密結(jié)合,液壓傳動技術(shù)必將發(fā)揮出越來越重要的作用。
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作者簡介
王悅(1995-),女,漢族,鄭州大學機械工程學院機械工程專業(yè),2014級學生。