第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析

第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析2023/12/27第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析第一節(jié)液壓基本回路任何液壓系統(tǒng)都是由一個或多個液壓基本回路所組成的。所謂液壓基本回路是指由一定的液壓元件所構(gòu)成的用來完成特定功能的液壓回路。液壓基本回路按功能可分為速度控制回路、壓力控制回路、方向控制回路和其它液壓回路等。熟悉和掌握這些回路的組成、工作原理和性能，是分析和設(shè)計液壓系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)。一、方向控制回路二、壓力控制回路三、速度控制回路2第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析一、方向控制回路在液壓系統(tǒng)中，執(zhí)行元件的起動、停止和改變運動方向是靠各種方向閥來控制進入執(zhí)行元件的液壓油的通、斷和改變流向來實現(xiàn)的，而實現(xiàn)這些控制的回路稱為方向控制回路。1.啟?；芈?.換向回路3.鎖緊回路

3第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析1.啟?；芈?、4-液壓泵；2、5-換向閥；3、6-溢流閥4第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析2.換向回路換向回路的作用主要是變換執(zhí)行機構(gòu)的運動方向。對執(zhí)行機構(gòu)的換向，基本要求是要具有良好的換向性能(平穩(wěn)性和靈敏性)和必要的換向精度。

5第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析3.鎖緊回路鎖緊回路可使液壓缸活塞在任一位置停止，并可防止其停止后竄動。1-液壓泵；2-溢流閥；3-換向閥；4-液壓缸；Ⅰ、Ⅱ-液控單向閥；6第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析二、壓力控制回路壓力控制回路是控制液壓系統(tǒng)整體或某部分的壓力，以使執(zhí)行元件獲得所需的力或力矩、或保持受力狀態(tài)的回路。這類回路主要包括調(diào)壓、減壓、平衡、卸荷等多種。1.調(diào)壓回路2.減壓回路3.卸荷回路4.保壓回路5.平衡回路7第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析1.調(diào)壓回路在定量泵系統(tǒng)中，液壓泵的供油壓力可以通過溢流閥來調(diào)節(jié)。在變量泵系統(tǒng)中，用安全閥來限定系統(tǒng)的最高壓力，防止系統(tǒng)過載。當系統(tǒng)中如需要兩種以上壓力時，則可采用多級調(diào)壓回路。（1）單級調(diào)壓回路1-液壓泵；2-單向閥；3-截止閥；4-壓力表；5-換向閥；6-液壓缸；7-節(jié)流閥；8-溢流閥8第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析（2）雙向調(diào)壓回路當執(zhí)行元件正反向運動需要不同的供油壓力時，可采用雙向調(diào)壓回路。1、2-溢流閥9第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析（3）多級調(diào)壓回路在不同的工作階段，液壓系統(tǒng)需要不同的工作壓力，多級調(diào)壓回路便可實現(xiàn)這種要求。a)二級調(diào)壓回路b)三級調(diào)壓回路c)比例溢流閥調(diào)壓回路1、3-溢流閥；2、4-換向閥10第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析采用多個溢流閥的多級調(diào)壓回路11第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析電液比例溢流閥的調(diào)壓回路12第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析2.減壓回路減壓回路的功用是使系統(tǒng)中的某一部分油路具有較低的穩(wěn)定壓力。1-溢流閥；2-定值減壓閥；3-單向閥1、3-溢流閥；2-定值減壓閥；4-液壓缸13第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析3.卸荷回路卸荷回路的功用是在液壓泵驅(qū)動電機不須頻繁啟閉的情況下，使液壓泵在零壓或很低壓力下運轉(zhuǎn)，以減少功率損耗，降低系統(tǒng)發(fā)熱，延長液壓泵和電機的使用壽命。1、5-液壓泵；2-換向閥；3、8-液壓缸；4、9-溢流閥；6-單向閥；7-電液動換向閥14第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析4.保壓回路保壓回路的功用是使系統(tǒng)在液壓缸不動或僅有極微小的位移下穩(wěn)定地維持住壓力。如車載起重機的舉升機構(gòu)。1-溢流閥；2-換向閥；3-液控單向閥；4-電接觸式壓力表15第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析5.平衡回路平衡回路的功用在于防止垂直或傾斜放置的液壓缸和與之相連的工作部件因自重而自行下落。1-溢流閥；2-換向閥；3-單向順序閥16第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析三、速度控制回路速度控制回路是調(diào)節(jié)和變換執(zhí)行元件運動速度的回路。它包括調(diào)速回路和速度切換回路，其中調(diào)速回路在基本回路中占重要地位。1.調(diào)速回路：調(diào)節(jié)液壓執(zhí)行元件的速度；2.快速運動回路：使之獲得快速運動；3.速度切換回路：實現(xiàn)快慢速切換；17第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析1.調(diào)速回路調(diào)速就是調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的運動速度。（1）節(jié)流調(diào)速

采用定量泵供油，由流量閥調(diào)節(jié)進入執(zhí)行元件的流量來實現(xiàn)調(diào)節(jié)執(zhí)行元件運動速度的方法；

（2）容積調(diào)速

采用變量泵來改變流量或改變液壓馬達的排量來實現(xiàn)調(diào)節(jié)執(zhí)行元件運動速度的方法。18第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析（1）節(jié)流調(diào)速回路節(jié)流調(diào)速回路有不同的分類方法。按流量閥在回路中位置的不同可分為：a.進口節(jié)流調(diào)速回路節(jié)流閥串接在進入液壓缸的進油路中；b.出口節(jié)流調(diào)速回路節(jié)流閥串聯(lián)在液壓缸的回油路上；c.旁路節(jié)流調(diào)速回路節(jié)流閥裝在與執(zhí)行元件并聯(lián)的支路上。19第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析a.進口節(jié)流調(diào)速回路a)回路圖b)速度負載特性曲線20第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析速度負載特性速度負載特性是指執(zhí)行元件的速度隨負載變化而變化的性能，可用速度負載特性來描述。

這種調(diào)速回路在輕載低速時有較高的速度剛度，但在這種情況下功率損失較大，效率較低。21第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析最大承載能力回路的最大承載能力為。當液壓缸面積不變，在泵的供油壓力已經(jīng)調(diào)定的情況下，其承載能力不隨節(jié)流閥通流面積的改變而改變，故屬恒推力或恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。22第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析功率和效率由于存在兩部分功率損失，故這種調(diào)速回路的效率較低。特別是在低速小負載的情況下，雖然速度剛度大，但效率很低。因此，在液壓缸要實現(xiàn)快速和慢速兩種運動，并且速度差別較大時，采用一個定量液壓泵供油是非常不合適的。23第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析b.出口節(jié)流調(diào)速回路將節(jié)流閥放置在回油路上，用它來控制從液壓缸回油腔流出的流量，也就控制了進入液壓缸的流量，達到調(diào)速的目的。出口節(jié)流調(diào)速回路的靜態(tài)特性與進口節(jié)流調(diào)速回路基本相同。24第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析c.旁路節(jié)流調(diào)速回路a）回路b)速度負載特性

25第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析旁路節(jié)流調(diào)速回路的特點

1.開口變化與活塞運動速度變化反向；2.其剛性比進、回油調(diào)速回路更軟。3.旁路節(jié)流調(diào)速回路適用于高速大載荷的情況。4.回路的效率較高、發(fā)熱量小。由于旁油路節(jié)流調(diào)速回路負載特性很軟，低速承載能力又差，故應用比前兩種回路少，只用在負載變化小，對運動平穩(wěn)性要求低的高速大功率場合。26第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析調(diào)速閥式進油節(jié)流調(diào)速回路a)回路圖b)速度負載特性27第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析（2）容積調(diào)速回路容積調(diào)速回路是通過改變液壓泵或液壓馬達的排量來實現(xiàn)凋速的。其主要優(yōu)點是功率損失?。]有溢流損失和節(jié)流損失），系統(tǒng)效率高，廣泛應用于大功率液壓系統(tǒng)中，如汽車液壓驅(qū)動系統(tǒng)、汽車制動儲能系統(tǒng)等。目前，全液壓驅(qū)動的汽車、拖拉機和其他行走車輛，它們行走部分的傳動，都采用液壓泵和液壓馬達組成的閉式傳動系統(tǒng)。①變量泵和定量馬達容積調(diào)速回路②定量泵和變量馬達容積調(diào)速回路③變量泵和變量馬達調(diào)速回路28第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析變量泵和定量馬達容積調(diào)速回路效率較高，有一定的調(diào)速范圍和恒轉(zhuǎn)矩特性，在功率較大的液壓系統(tǒng)中獲得廣泛應用。1-補油泵；2-單向閥；3-變量泵；4、6-溢流閥；5-定量馬達工作特性曲線29第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析定量泵和變量馬達容積調(diào)速回路調(diào)速范圍較小，一般不超過3，此外變量馬達不能在運轉(zhuǎn)中通過零點換向，系統(tǒng)的起動也不夠平穩(wěn)，需在系統(tǒng)中添置其他元件加以解決，所以這種回路很少單獨使用。1-補油泵；2、4-溢流閥；3-變量馬達工作特性曲線30第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析變量泵和變量馬達調(diào)速回路調(diào)速范圍大，可達100以上。恒轉(zhuǎn)矩階段屬于低速調(diào)速階段，恒功率階段屬于高速調(diào)速階段，且有較高的工作效率，適用于大功率液壓系統(tǒng)中，如港口起重用運輸汽車及其他行走車輛等。1-補油泵；2-雙向變量泵；3、11-管路；4、5-單向閥；6、7、9、12-溢流閥；8-換向閥；10-雙向變量馬達；工作特性曲線31第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析2.快速運動回路為了提高生產(chǎn)率，許多液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件都采用了兩種運動速度，即空行程時的快速運動速度和工作時的正常運動速度。（1）液壓缸差動連接快速運動回路：（2）雙液壓泵供油快速運動回路：（3）蓄能器供油快速運動回路：（4）輔助缸的快速運動回路：（5）增速缸的快速運動回路：32第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析（1）液壓缸差動連接快速運動回路33第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析（2）雙液壓泵供油快速運動回路34第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析（3）蓄能器供油快速運動回路35第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析（4）輔助缸的快速運動回路36第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析（5）增速缸的快速運動回路37第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析3.速度切換回路速度切換回路的功能是使執(zhí)行元件在一個工作循環(huán)過程中，自動從一種運動速度轉(zhuǎn)換到另一種運動速度(比如由快速運動變換成正常運動)，且盡可能使切換平穩(wěn)，不出現(xiàn)前沖現(xiàn)象。（1）快慢速切換回路（2）兩種工進速度切換回路

38第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析（1）快慢速切換回路用電磁閥與調(diào)速閥并聯(lián)的速度切換回路1-油箱；2-液壓泵；3-溢流閥；4-三位四通電磁閥；5-二位二通電磁閥；6-壓力繼電器；7-調(diào)速閥；8-液壓缸；9-止擋塊1-行程閥；2-節(jié)流閥；3-單向閥39第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析（2）兩種工進速度切換回路40第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析第二節(jié)汽車液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)一、組成1-轉(zhuǎn)向盤；2-轉(zhuǎn)向軸；3-轉(zhuǎn)向控制閥；4-轉(zhuǎn)向螺桿；5-齒條—活塞；6-扇齒；7-搖臂；8-轉(zhuǎn)向主拉桿；9-轉(zhuǎn)向節(jié)；10-轉(zhuǎn)向橫拉桿；11-轉(zhuǎn)向梯形臂；12-轉(zhuǎn)向油罐；13-轉(zhuǎn)向油泵；R-右轉(zhuǎn)向動力腔；L-左轉(zhuǎn)向動力腔41第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析二、工作過程1.直線行駛：閥5不動，在中位，卸荷。2.左轉(zhuǎn)向：閥5右移，在左位，左轉(zhuǎn)。3.右轉(zhuǎn)向：閥5左移，在右位，右轉(zhuǎn)。1-溢流閥；2-液壓泵；3-節(jié)流閥；4-安全閥；5-轉(zhuǎn)向控制閥；6-液壓泵；7-方向盤42第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析第三節(jié)自卸汽車液壓系統(tǒng)一、結(jié)構(gòu)組成：液壓泵；執(zhí)行元件；控制元件；輔助元件。QD351型自卸汽車貨箱舉升液壓系統(tǒng)a）實物圖b）液壓系統(tǒng)圖1-油箱；2-粗濾器；3-液壓泵；4-限壓閥；5-手動換向閥；6-平衡閥；7-伸縮式液壓缸；8-節(jié)流閥；9-過濾器43第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析二、工作過程1.停止

油液→粗過濾器2→液壓泵3→換向閥5右一位→過濾器9→油箱1。

2.上升油液→粗過濾器2→液壓泵3→換向閥5左一位→平衡閥6（單向閥）→液壓缸7下腔→液壓缸7上腔→過濾器9→油箱1。

3.中停油液→粗過濾器2→液壓泵3→換向閥5左二位→過濾器9→油箱1。

4.下降油液→粗過濾器2→液壓泵3→換向閥5右二位→液壓缸7上腔→液壓缸7下腔→平衡閥6（順序閥）→過濾器9→油箱1。QD351型自卸汽車貨箱舉升液壓系統(tǒng)a）實物圖b）液壓系統(tǒng)圖1-油箱；2-粗濾器；3-液壓泵；4-限壓閥；5-手動換向閥；6-平衡閥；7-伸縮式液壓缸；8-節(jié)流閥；9-過濾器44第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析第四節(jié)汽車起重機液壓系統(tǒng)一、組成QY-8汽車起重機液壓系統(tǒng)包含支腿收放、回轉(zhuǎn)機構(gòu)、起升機構(gòu)、吊臂變幅等五個部分。各部分都有相對的獨立性。1-載重汽車；2-基本臂；3-起升機構(gòu)；4-吊臂伸縮缸；5-吊臂變幅缸；6-回轉(zhuǎn)機構(gòu)；7-支腿45第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析二、工作過程1.支腿收放回路

油液→過濾器11→開關(guān)10→回轉(zhuǎn)街頭9→手動閥組A（左位）→前支腿液壓缸4無桿腔→前支腿液壓缸4有桿腔→手動閥組A（左位）→手動閥組B（左位）→后支腿液壓缸4無桿腔→后支腿液壓缸4有桿腔→手動閥組B（左位）→后面回路收回相反，閥組處于右位。1、2-手動閥組；3-安全閥；4-雙向液壓鎖；5、6、8-平衡閥；7-單向節(jié)流閥；9-中心回轉(zhuǎn)接頭；10-開關(guān)11-慮油器；12-壓力表46第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析2.回轉(zhuǎn)回路支腿收放回路來的油液→手動閥組C（左位）→回轉(zhuǎn)液壓馬達→左轉(zhuǎn)→伸縮回路

馬達右轉(zhuǎn)，則閥組C拉到右位。1、2-手動閥組；3-安全閥；4-雙向液壓鎖；5、6、8-平衡閥；7-單向節(jié)流閥；9-中心回轉(zhuǎn)接頭；10-開關(guān)；11-慮油器；12-壓力表47第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析3.伸縮回路回轉(zhuǎn)回路來的油液→手動閥組D（右位）→平衡閥5（單向閥）→伸縮液壓缸無桿腔→伸縮液壓缸有桿腔→變幅回路縮回時閥組D處于左位，此時回油經(jīng)平衡閥中的液控順序閥，防止重物作用快速縮回。1、2-手動閥組；3-安全閥；4-雙向液壓鎖；5、6、8-平衡閥；7-單向節(jié)流閥；9-中心回轉(zhuǎn)接頭；10-開關(guān)；11-慮油器；12-壓力表48第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析4.變幅回路伸縮回路來的油液→手動閥組E（右位）→平衡閥6（單向閥）→變幅液壓缸無桿腔→變幅液壓缸有桿腔→起升回路減幅時閥組E處于左位，此時回油經(jīng)平衡閥中的液控順序閥，防止重物作用快速減幅。1、2-手動閥組；3-安全閥；4-雙向液壓鎖；5、6、8-平衡閥；7-單向節(jié)流閥；9-中心回轉(zhuǎn)接頭；10-開關(guān)；11-慮油器；12-壓力表49第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析5.起升回路1、2-手動閥組；3-安全閥；4-雙向液壓鎖；5、6、8-平衡閥；7-單向節(jié)流閥；9-中心回轉(zhuǎn)接頭；10-開關(guān)；11-慮油器；12-壓力表變幅回路來的油液→手動閥組F（右位）→平衡閥8（單向閥）→起升馬達右轉(zhuǎn)→油箱馬達左轉(zhuǎn)則閥組F處于左位。閥7在起升回路無動作時，不通油，制動缸制動。當起升回路通油時，閥7也通油，制動缸不制動。50第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析6.特點（1）QY-8型汽車起重機是一種中小型起重機，為簡化結(jié)構(gòu)，用一個液壓泵串聯(lián)地給各執(zhí)行元件供油。（2）各串聯(lián)的元件可任意組合，使一個或幾個執(zhí)行元件同時運動。（3）各換向閥處于中位時系統(tǒng)即卸荷，能減少功率損耗，適于起重機間歇性工作。51第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析第五節(jié)汽車ABS液壓系統(tǒng)一、組成車速傳感器；電控單元；壓力調(diào)節(jié)器。1-點火開關(guān)；2-制動壓力調(diào)節(jié)器；3-ABS電控單元；4-ABS警示燈；5-后輪速度傳感器；6-停車燈開關(guān)；7-制動主缸；8-比例分配閥；9-制動輪缸；10-前輪速度傳感器；11-蓄電池52第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析二、液壓系統(tǒng)1-儲液器；2-安全閥；3-電磁閥；4-制動輪缸；5-儲能器；6-壓力報警開關(guān)；7-制動主缸；8-電動泵53第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析三、工作過程1.常規(guī)制動1-電磁閥；2-輪缸；3傳感器；4-車輪；5-線圈；6-主缸；7-踏板；8-電動泵；9-儲液器；10-柱塞54第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析2.減壓過程1-電磁閥；2-輪缸；3傳感器；4-車輪；5-線圈；6-主缸；7-踏板；8-電動泵；9-儲液器55第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析3.保壓過程1-電磁閥；2-輪缸；3傳感器；4-車輪；5-線圈；6-主缸；7-踏板；8-電動泵；9-儲液器56第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析4.增壓過程1-電磁閥；2-輪缸；3傳感器；4-車輪；5-線圈；6-主缸；7-踏板；8-電動泵；9-儲液器；10-柱塞57第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析第六節(jié)汽車液壓懸架系統(tǒng)一、汽車電控液壓懸架系統(tǒng)電控液壓懸架系統(tǒng)工作原理圖58第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析電控液壓懸架系統(tǒng)液壓控制油路圖1-油泵；2-調(diào)壓閥組；3-車身；4-油缸；5-緩沖腔；6-衰減閥；7-彈簧59第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析二、車高控制系統(tǒng)車高控制系統(tǒng)是在被動懸架的基礎(chǔ)上加裝水平高度調(diào)節(jié)機構(gòu)形成的。根據(jù)車身負載的變化自行調(diào)節(jié)，使車身高度不隨乘員和載貨的變化而改變，保證懸架始終都有合適的工作行程。液壓千斤頂式車身高度調(diào)整機構(gòu)示意圖60第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析三、自適應懸架系統(tǒng)自適應懸架的剛度和阻尼特性能根據(jù)車輛的行駛條件進行自適應調(diào)節(jié)。當汽車在正常路面行駛時，懸架的剛度和阻尼應設(shè)置得較低，以保證乘坐舒適性。CitroenXM采用的液力主動控制自適應懸架系統(tǒng)圖61第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析第七節(jié)自動變速器液壓控制系統(tǒng)一、液壓控制系統(tǒng)的組成動力源、執(zhí)行機構(gòu)和控制機構(gòu)三部分組成。演示62第三章典型汽車液壓系統(tǒng)分析二、液壓控制系統(tǒng)工作原理a）低擋工作狀態(tài)b）高擋工