液氣壓及汽車工業(yè)

1、液氣壓與汽車工業(yè)液壓技術(shù)在汽車上的應(yīng)用目錄 1.自動變速器液壓控制系統(tǒng). 2.汽車液壓懸架系統(tǒng). 3. 汽車液壓制動系統(tǒng) 4.電子液壓制動系統(tǒng)(簡稱EHB) 5.汽車液壓減震系統(tǒng) 6.液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 7.汽車電子穩(wěn)定控制(EPS)液壓系統(tǒng)1.自動變速器液壓控制系統(tǒng). 1)汽車自動變速器液壓操縱系統(tǒng)閥體的作用是把油泵所輸出的液壓油分配給各元件，以控制各離合器和制動器的接合和分離，從而達到自動換檔的目的。 2)主油路的副調(diào)壓閥限壓滑閥 根據(jù)車速和節(jié)氣門開度的變化,自動調(diào)節(jié)液力變矩器的壓力,并保證各摩擦副潤滑的油壓和流向液壓油冷卻裝置的油壓.2.汽車液壓懸架系統(tǒng). 當(dāng)車輛在凸凹不平的道路上行駛時可以提

2、高車身的高度，當(dāng)車輛高速行駛時又可使車身的高度降低，以減少風(fēng)的阻力。汽車電控液壓懸架還具有衰減力的調(diào)節(jié)功能，以提高車輛的穩(wěn)定性。在急轉(zhuǎn)彎、急加速和緊急制動時，還可以抑制車輛姿態(tài)的變化。3. 汽車液壓制動系統(tǒng) 汽車制動系統(tǒng)是汽車安全行駛中最重要的部分。由于頻繁或長時間地使用制動器，出現(xiàn)摩擦片過熱衰退現(xiàn)象，嚴重時導(dǎo)致制動失效，威脅到行車安全。車輛也因為頻繁更換制動蹄片和輪胎導(dǎo)致運輸成本的增加。當(dāng)今的液力緩速器主要用在重型載貨汽車和大中型客車上。液力緩速器的使用和推廣，大大地改善了傳統(tǒng)的制動器的不足。4.電子液壓制動系統(tǒng)(簡稱EHB) 電子液壓制動系統(tǒng)(簡稱EHB) 是在傳統(tǒng)的液壓制動器基礎(chǔ)上發(fā)展而

3、來的。 EHB 以電子元件替代部分機械元件,是一個先進的機電一體化系統(tǒng)。 這種集成電子踏板傳感器能精確地感知駕駛?cè)丝刂铺ぐ宓妮p重緩急，并轉(zhuǎn)換為電信號傳遞給電子控制單元，高壓液壓控制單元則會根據(jù)不同的駕駛工況自動調(diào)節(jié)車輪的制動壓力。這一系統(tǒng)縮短了反應(yīng)時間，也避免了液壓機械制動系統(tǒng)作用反力引起的震動而導(dǎo)致駕駛者不自覺地減小制動力的危險。執(zhí)行機構(gòu)用一個綜合的制動模塊取代傳統(tǒng)制動器中的壓力調(diào)節(jié)器和ABS模塊，這個綜合制動模塊包含電機、泵、蓄電池等部件，它可以產(chǎn)生并儲存制動壓力，并可分別對4個輪胎的制動力矩進行單獨調(diào)節(jié)。與傳統(tǒng)的液壓制動器相比，EHB有了顯著進步： 主要優(yōu)勢編輯 (1)結(jié)構(gòu)緊湊，改善了制

4、動效能； (2)控制方便可靠，制動噪聲顯著減小； (3)不需要真空裝置，有效減輕了制動踏板的打腳，提供了更好的踏板感覺； (4)由于模塊化程度的提高，在車輛設(shè)計過程中又提高了設(shè)計的靈活性，減少了制動系統(tǒng)的零部件數(shù)量，節(jié)省了車內(nèi)制動系統(tǒng)的布置空間。EHB的局限性是整個系統(tǒng)仍然需要液壓部件，離不開制動液。 EH B是在傳統(tǒng)的液壓制動器基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。與傳統(tǒng)的汽車制動系統(tǒng)有所不同,EH B 以電子元件替代部分機械元件, 是一個先進的機電一體化系統(tǒng)。EHB 用一個綜合制動模塊取代傳統(tǒng)制動器中的壓力調(diào)節(jié)器和 ABS 模塊。這個綜合的制動模塊由電機、泵、蓄電池等部件組成, 它可以產(chǎn)生并儲存制動壓力, 可

5、以對 4 個車輪的制動力矩進行單獨調(diào)節(jié)。同時, 在 EHB 的電子控制系統(tǒng)中設(shè)計相應(yīng)程序, 通過操縱電控元件來控制制動力的大小及各軸制動力的分配, 可以完全實現(xiàn) ABS 及ASR 等功能。5.汽車液壓減震系統(tǒng) 汽車液壓減振系統(tǒng)具有優(yōu)良的減震功能，在車輛偏重時可以保持車輛的平衡，使車輛繼續(xù)安全行駛。在車輛更換輪胎時，不需要千斤頂頂?shù)丶纯筛鼡Q輪胎，大大地提高了工作效率，節(jié)省了時間。如果車輛陷入濕滑的地方時，利用此裝置也很容易走出泥沼。液壓減震器的工作原理 減震器主要有彈簧和阻尼器兩個部分組成，彈簧的作用主要是支撐車身重量，而阻尼器則是起到減少震動的作用，為了了解減震器的工作原理，我們把防塵罩和彈簧

6、去掉，直接看到阻尼器（見圖一）。 液壓阻尼器利用液體在小孔中流過時所產(chǎn)生的阻力來達到減緩沖擊的效果。 紅圈中是活塞，它把油缸分為了上下兩個部分。當(dāng)彈簧被壓縮，活塞向下運行，活塞下部的空間變小，油液被擠壓后向上部流動；反之，油液向下部流動。 不管油液向上還是向下流動，都要通過活塞上的閥孔。油液通過閥孔時遇到阻力，使活塞運行變緩，沖擊的力量有一部分被油液吸收減緩了。 下面是壓縮行程示意圖，表示減震器受力縮短的過程。 圖二為活塞向下運行，流通閥開啟，油缸下部的油液受到壓力通過流通閥向油缸上部流動。 圖三為活塞向下運行，壓力達到一定程度時，壓縮閥開啟，油缸下部的油液通過壓縮閥流向油缸外部儲存空間。 圖

7、中紅色大箭頭表示活塞運動方向，紅色小箭頭表示油液流動方向。 下面是伸張行程示意圖，表示減震器在彈簧作用下恢復(fù)原狀的過程。 圖四為活塞向上運行，伸張閥開啟，油缸上部的油液受到壓力通過伸張閥向油缸下部流動。 圖五為活塞向上運行，壓力達到一定程度時，補償閥開啟，油缸外部儲存空間的油液流回到油缸下部。 圖中紅色大箭頭表示活塞運動方向，紅色小箭頭表示油液流動方向。6.液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要由機械部分和液壓助力裝置兩部分組成。液壓助力轉(zhuǎn)向按液流形式分為常流式和常壓式兩種，按分配閥的形式又可分為滑閥式和轉(zhuǎn)閥兩種。機械式液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)一般由液壓泵、油管、壓力流量控制閥體、V型傳動皮帶、儲油罐等部

8、件構(gòu)成。 機械液壓助力系統(tǒng)的主要組成部分有液壓泵、油管、壓力流體控制閥、V型傳動皮帶、儲油罐等等。這種助力方式是將一部分發(fā)動機動力輸出轉(zhuǎn)化成液壓泵壓力，對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)施加輔助作用力，從而使輪胎轉(zhuǎn)向。 常見的助力轉(zhuǎn)向有機械液壓助力、電子液壓助力、電動助力三種。 機械液壓助力 機械液壓助力是我們最常見的一種助力方式，它誕生于1902年，由英國人Frederick W. Lanchester發(fā)明，而最早的商品化應(yīng)用則推遲到了半個世紀之后，1951年克萊斯勒把成熟的液壓轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)應(yīng)用在了Imperial車系上。由于技術(shù)成熟可靠，而且成本低廉，得以被廣泛普及。機械液壓助力系統(tǒng)的主要組成部分有液壓泵、油管、

9、壓力流體控制閥、V型傳動皮帶、儲油罐等等。這種助力方式是將一部分發(fā)動機動力輸出轉(zhuǎn)化成液壓泵壓力，對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)施加輔助作用力，從而使輪胎轉(zhuǎn)向。根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)液流方式的不同可以分為常壓式液壓助力和常流式液壓助力。常壓式液壓助力系統(tǒng)的特點是無論方向盤處于正中位置還是轉(zhuǎn)向位置、方向盤保持靜止還是在轉(zhuǎn)動，系統(tǒng)管路中的油液總是保持高壓狀態(tài)；而常流式液壓轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向油泵雖然始終工作，但液壓助力系統(tǒng)不工作時，油泵處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)，管路的負荷要比常壓式小，現(xiàn)在大多數(shù)液壓轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)都采用常流式?？梢钥吹剑还苣姆N方式，轉(zhuǎn)向油泵都是必備部件，它可以將輸入的發(fā)動機機械能轉(zhuǎn)化為油液的壓力。機械液壓助力優(yōu)缺點： 機械液壓助

10、力的方向盤與轉(zhuǎn)向輪之間全部是機械部件連接，操控精準，路感直接，信息反饋豐富；液壓泵由發(fā)動機驅(qū)動，轉(zhuǎn)向動力充沛，大小車輛都適用；技術(shù)成熟，可靠性高，平均制造成本低。 由于依靠發(fā)動機動力來驅(qū)動油泵，能耗比較高，所以車輛的行駛動力無形中就被消耗了一部分；液壓系統(tǒng)的管路結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，各種控制油液的閥門數(shù)量繁多，后期的保養(yǎng)維護需要成本；整套油路經(jīng)常保持高壓狀態(tài)，使用壽命也會受到影響，這些都是機械液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的缺點所在。 電子液壓助力 由于機械液壓助力需要大幅消耗發(fā)動機動力，所以人們在機械液壓助力的基礎(chǔ)上進行改進，開發(fā)出了更節(jié)省能耗的電子液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。 這套系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向油泵不再由發(fā)動機直接驅(qū)動，而是

11、由電動機來驅(qū)動，并且在之前的基礎(chǔ)上加裝了電控系統(tǒng)，使得轉(zhuǎn)向輔助力的大小不光與轉(zhuǎn)向角度有關(guān)，還與車速相關(guān)。機械結(jié)構(gòu)上增加了液壓反應(yīng)裝置和液流分配閥，新增的電控系統(tǒng)包括車速傳感器、電磁閥、轉(zhuǎn)向ECU等。電子液壓助力的原理與機械液壓助力基本相同，不同的是油泵由電動機驅(qū)動，同時助力力度可變。車速傳感器監(jiān)控車速，電控單元獲取數(shù)據(jù)后通過控制轉(zhuǎn)向控制閥的開啟程度改變油液壓力，從而實現(xiàn)轉(zhuǎn)向助力力度的大小調(diào)節(jié)。 電子液壓助力擁有機械液壓助力的大部分優(yōu)點，同時還降低了能耗，反應(yīng)也更加靈敏，轉(zhuǎn)向助力大小也能根據(jù)轉(zhuǎn)角、車速等參數(shù)自行調(diào)節(jié)，更加人性化。不過引入了很多電子單元，其制造、維修成本也會相應(yīng)增加，使用穩(wěn)定性也不如機械液壓式的牢靠，隨著技術(shù)的不斷成熟，這些缺點正在被逐漸克服，電子液壓助力已經(jīng)成為很多家用車型的選擇。7.汽車電子穩(wěn)定控制(EPS)液壓系統(tǒng) 汽車ESP（Electronic Stability Program）系統(tǒng)，中文名稱是汽車電子