豐會(huì)萍

（西安汽車科技學(xué)院 陜西 西安 710038）

0 引言

液壓傳動(dòng)相對(duì)于機(jī)械傳動(dòng)而言，是一門新學(xué)科，從17 世紀(jì)中葉帕斯卡提出靜壓傳遞原理開始， 已有二三百年的歷史。 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，液壓傳動(dòng)技術(shù)在機(jī)床、工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、汽車等行業(yè)中逐步推廣，并且慢慢滲透到各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域中。

就汽車而言，現(xiàn)在汽車都在向著駕駛方便、運(yùn)行平穩(wěn)、乘坐舒適、安全可靠、節(jié)能環(huán)保的方向發(fā)展，而液壓技術(shù)的一大好處就是有緩沖性但是不具備壓縮功能，從而可以提高汽車的舒適性和安全性。 基于液壓傳動(dòng)的眾多優(yōu)點(diǎn)，使得它能夠根據(jù)汽車的運(yùn)行狀況進(jìn)行控制，從而大大提高了汽車的各項(xiàng)性能。

1 汽車液壓助力轉(zhuǎn)向裝置

轉(zhuǎn)向系的功用是保證汽車按照駕駛員的需要改變行駛方向， 而且還能克服路面?zhèn)认蚋蓴_力使車輪自行產(chǎn)生轉(zhuǎn)向，從而恢復(fù)汽車原來的行駛方向。 轉(zhuǎn)向系按轉(zhuǎn)向能源的不同分為機(jī)械轉(zhuǎn)向系和動(dòng)力轉(zhuǎn)向系兩大類。 機(jī)械轉(zhuǎn)向系很難滿足高速轎車轉(zhuǎn)向時(shí)既要靈敏又要操縱省力的要求，并且對(duì)于重型貨車及越野車來說，它也滿足不了操縱輕便和行車安全的要求。 因此，為了減輕駕駛員的疲勞強(qiáng)度，增加駕駛舒適性，保證行車安全，在一些車型中加裝了轉(zhuǎn)向加力裝置。

由于液壓系統(tǒng)工作壓力高，其部件尺寸小，并且工作時(shí)無噪音，工作滯后時(shí)間短，還能吸收來自不平路面的沖擊，所以在各類車上液壓助力轉(zhuǎn)向加力裝置廣泛使用。

汽車上配置的液壓助力轉(zhuǎn)向裝置根據(jù)油液的工作情況分為常壓式和常流式兩種。

常壓式液壓助力轉(zhuǎn)向系的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)中儲(chǔ)能器能夠積蓄液壓能，可以使用流量較小的轉(zhuǎn)向油泵，而且在油泵不運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下能保持一定的動(dòng)力轉(zhuǎn)向的能力。 缺點(diǎn)是系統(tǒng)壓力高，易泄露，發(fā)動(dòng)機(jī)功率消耗較大，因此目前只在少數(shù)重型汽車上采用。 它的工作原理是當(dāng)轉(zhuǎn)向控制閥處于關(guān)閉狀態(tài)，汽車直線行駛。 轉(zhuǎn)向油泵輸出的壓力油進(jìn)入儲(chǔ)能器，儲(chǔ)能器壓力達(dá)到規(guī)定值，油泵自動(dòng)卸荷空轉(zhuǎn)。 當(dāng)汽車轉(zhuǎn)向時(shí)，機(jī)械轉(zhuǎn)向器帶動(dòng)轉(zhuǎn)向控制閥轉(zhuǎn)入開啟位置，儲(chǔ)能器中的壓力油流入轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸，從而產(chǎn)生推力以助轉(zhuǎn)向。

常流式液壓助力轉(zhuǎn)向系的特點(diǎn)是無論汽車是否處于轉(zhuǎn)向狀態(tài)，液壓系統(tǒng)管路中的油液總是在流動(dòng)，壓力較低，只有在轉(zhuǎn)向時(shí)才產(chǎn)生瞬時(shí)高壓，因此廣泛應(yīng)用于各種汽車。 當(dāng)汽車直線行駛時(shí)，轉(zhuǎn)向控制閥處于中立位置，使得轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸的活塞兩側(cè)都和低壓油路及轉(zhuǎn)向油罐相通，壓力相等，轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸不動(dòng)，油泵空轉(zhuǎn)，油液處于低壓流動(dòng)狀態(tài)。 當(dāng)駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤， 通過機(jī)械轉(zhuǎn)向器使轉(zhuǎn)向控制閥處于某一工作位置，轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸的活塞一側(cè)與回油管隔絕，和油泵相通，壓力升高；另一側(cè)仍然與回油管路相通，壓力較低，轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸活塞移動(dòng)，產(chǎn)生推力。 轉(zhuǎn)向盤停止轉(zhuǎn)動(dòng)后，轉(zhuǎn)向控制閥回到圖示中立位置動(dòng)力缸停止工作。

2 汽車液壓制動(dòng)系統(tǒng)

液壓制動(dòng)系在轎車、輕型貨車的行車制動(dòng)系上已經(jīng)有了廣泛的應(yīng)用，它主要由制動(dòng)踏板、制動(dòng)主缸、輪缸、連接管路及制動(dòng)力分配閥等組成。 在制動(dòng)系中制動(dòng)主缸是動(dòng)力元件，向系統(tǒng)輸送壓力油。 而制動(dòng)輪缸是執(zhí)行元件，推動(dòng)制動(dòng)蹄或制動(dòng)塊執(zhí)行制動(dòng)任務(wù)。

液壓制動(dòng)系的工作原理如下： 當(dāng)駕駛員施加控制力時(shí)，通過制動(dòng)踏板傳動(dòng)制動(dòng)主缸，制動(dòng)主缸再將制動(dòng)液經(jīng)油管分別送到前、后輪制動(dòng)器中的制動(dòng)輪缸，將制動(dòng)蹄推向制動(dòng)盤，消除制動(dòng)間隙，產(chǎn)生制動(dòng)力矩。 隨著踏板力的增大，制動(dòng)力矩也相應(yīng)成比例的增加，直到完全制動(dòng)。 放松制動(dòng)踏板，制動(dòng)蹄和制動(dòng)輪缸的活塞在各自回位彈簧的作用下回位，制動(dòng)液被壓回到制動(dòng)主缸，制動(dòng)作用隨之解除。

3 汽車液壓懸架系統(tǒng)

在汽車行駛過程中，由于路面的不平整或者汽車自身運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變，會(huì)使汽車表現(xiàn)出各種運(yùn)動(dòng)形態(tài)，包括車身的垂直振動(dòng)、俯仰運(yùn)動(dòng)和側(cè)傾運(yùn)動(dòng)等，很難保證汽車的乘坐舒適性和操縱穩(wěn)定性同時(shí)達(dá)到最佳。 針對(duì)這一問題產(chǎn)生了根據(jù)工況要求保證汽車的性能達(dá)到最佳的電控液壓懸架系統(tǒng)。

電控主動(dòng)液壓懸架利用液壓系統(tǒng)主動(dòng)控制汽車的振動(dòng)，該系統(tǒng)它主要由液壓泵、壓力控制閥、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等組成。 為了保證汽車的性能，它在汽車中心附近有縱、橫向加速度和橫擺陀螺儀傳感器，用以把車身振動(dòng)、車身高度、傾斜狀態(tài)等信號(hào)傳遞給ECU。ECU 根據(jù)輸入信號(hào)和預(yù)先設(shè)定的程序發(fā)出指令， 控制伺服電動(dòng)機(jī)操縱前后執(zhí)行油缸工作。

4 自動(dòng)變速器液壓控制系統(tǒng)

汽車傳動(dòng)系中的變速器控制自動(dòng)化是汽車發(fā)展的較高級(jí)階段，自動(dòng)變速器能根據(jù)車速與發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的變化情況及時(shí)、自動(dòng)地進(jìn)行傳動(dòng)比變換，從而使操作簡(jiǎn)單省力，減輕駕車者的疲勞強(qiáng)度。

自動(dòng)變速器的自動(dòng)控制是靠液壓控制系統(tǒng)來完成的，主要控制換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作。 它是由動(dòng)力源、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)三部分組成的。動(dòng)力元件是液壓泵，它除了向控制機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)供給壓力油以實(shí)現(xiàn)換擋外，還給液力變矩器提供冷卻補(bǔ)償油，向行星齒輪變速器供應(yīng)潤滑油；執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括各離合器、制動(dòng)器的液壓缸；控制機(jī)構(gòu)包括主油路調(diào)壓閥、手動(dòng)閥、換擋閥及鎖止離合器控制閥等，安裝在自動(dòng)變速器上。

主油路調(diào)壓閥的主要作用是根據(jù)車速和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷率的變化，將液壓泵的壓力精確調(diào)節(jié)至規(guī)定值，形成穩(wěn)定的工作油壓再輸入主油路。 1）當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門開度較小時(shí)，主油路壓力可以適當(dāng)降低；而當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門開度較大時(shí)，主油路壓力要升高才能滿足要求。 2）汽車以中、低速行駛時(shí)，所傳遞的轉(zhuǎn)矩較大，主油路需有較高的壓力（1.05MPa）；而在高速擋行駛時(shí)，主油路油壓可降低。 3）倒擋時(shí)，需提高操縱油壓（主油路油壓升高到1.75MPa）來避免出現(xiàn)打滑。

主油路副調(diào)壓閥的作用是根據(jù)汽車行駛速度和節(jié)氣門開度的變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)液力變矩器的液壓，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，實(shí)際上是一個(gè)限壓滑閥。

換擋閥組通過改變液壓操縱油路的方向來控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作，使自動(dòng)變速器完成換擋動(dòng)作。

鎖止控制系統(tǒng)的作用是控制液力變矩器的油壓以及鎖止離合器的工作，主要元件為鎖止離合器控制閥。

為了提高自動(dòng)變速器換擋品質(zhì)和汽車的乘坐舒適性，在液壓系統(tǒng)中還設(shè)置了緩沖安全系統(tǒng)，即裝有許多起緩沖和安全作用的緩沖閥、蓄壓減振器，以保證換擋的可靠性和平順性。

5 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(dòng)技術(shù)在汽車上的應(yīng)用也大大增加。 可以相信，隨著液壓技術(shù)與微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)以及傳感技術(shù)的緊密結(jié)合，液壓傳動(dòng)技術(shù)必將發(fā)揮出越來越重要的作用。

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［3］張福臣.液壓與氣壓傳動(dòng)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2006.

［4］王彩霞.液壓傳動(dòng)的應(yīng)用技術(shù)[M].新技術(shù)新工藝，2010.