張緯蘇

（安徽江淮汽車(chē)集團(tuán)股份有限公司，安徽 合肥 230601 ）

重型卡車(chē)離合儲(chǔ)油壺設(shè)計(jì)

張緯蘇

（安徽江淮汽車(chē)集團(tuán)股份有限公司，安徽 合肥 230601 ）

文章以某重卡的離合操縱系統(tǒng)為研究對(duì)象，計(jì)算分析該系統(tǒng)中離合儲(chǔ)油壺的設(shè)計(jì)，并對(duì)該車(chē)離合儲(chǔ)油壺的設(shè)計(jì)進(jìn)行具體分析,使其能滿(mǎn)足實(shí)際要求。

重卡；離合器；踏板力

CLC NO.:U462.1 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)13-77-03

1 引言

目前離合器操縱系統(tǒng)按分離能源可分為機(jī)械式、液壓式、彈簧助力式、機(jī)械式氣助力、液壓式氣助力等。在重型汽車(chē)上，由于分離離合器時(shí)踏板力很大，駕駛員難以操作，經(jīng)常采用液壓式氣助力操縱。該操縱形式一般都需要一個(gè)獨(dú)立的儲(chǔ)油壺，向離合操縱系統(tǒng)中提供所需的制動(dòng)液。

2 離合儲(chǔ)油壺的設(shè)計(jì)

2.1 離合儲(chǔ)油壺的基本功能

1）用于向離合操縱系統(tǒng)中添加制動(dòng)液；

2）用于檢查離合操縱系統(tǒng)中制動(dòng)液的液面高度；

3）解除離合過(guò)程中向離合總泵工作腔內(nèi)提供補(bǔ)償液壓油，并為制動(dòng)液回流提供空間；

4）離合操縱系統(tǒng)工作過(guò)程中，由于離合油管有一定膨脹量，為熱膨脹提供油量；

5）用于補(bǔ)充離合器摩擦片損耗導(dǎo)致的油量損耗；

6）用于除去離合操縱系統(tǒng)中的空氣。

2.2 離合儲(chǔ)油壺的分類(lèi)

1）整體式油壺

直接安裝在離合總泵上的儲(chǔ)油壺稱(chēng)為整體式儲(chǔ)油壺，整體式儲(chǔ)油壺的制造成本、保修成本都比較低；

2）分體式油壺

不直接安裝在離合總泵上的油壺稱(chēng)為分體式油壺。目前重卡多采用此類(lèi)型油壺。 這種油壺主要用在安裝空間緊張的場(chǎng)合。在布置中，這種油壺離總泵的距離應(yīng)該盡可能的短。采用分體式油壺有更多的潛在泄漏點(diǎn)，且成本較高。在有安裝空間的情況下盡可能采用整體式油壺。

2.2 離合儲(chǔ)油壺的容積計(jì)算

2.2.1 最小刻度線(xiàn)MIN容積

針對(duì)離合儲(chǔ)油壺基本功能的3）、4）、5）項(xiàng)，分別計(jì)算出所各項(xiàng)所需的制動(dòng)液容積。

總泵工作時(shí)液壓缸徑容積Vz：

摩擦片磨損后，離合助力器液壓腔所增加的制動(dòng)液容積Vm：

表1

圖1 水平和最大爬坡度路面上儲(chǔ)液罐液面高度示意圖

在水平路面上，設(shè)定Vmin=Vs，儲(chǔ)油壺截面面積為S0，則油面高度：

上下坡時(shí)，儲(chǔ)油壺出油口中心點(diǎn)的虛線(xiàn)以下部分的容積V' 在上下坡時(shí)無(wú)法被利用，V' 稱(chēng)作無(wú)效利用容積；為了保證汽車(chē)在最大爬坡度路面上行駛時(shí)可利用的制動(dòng)液容積滿(mǎn)足損耗容積最低要求，設(shè)虛線(xiàn)以上部分的容積V'' 等于汽車(chē)在水平路面上行駛時(shí)所需要的儲(chǔ)油壺最低容積Vmin，V'' 稱(chēng)作有效利用容積，此時(shí)，油壺油液量：

由于離合油壺未設(shè)定報(bào)警容積，參考儲(chǔ)油壺對(duì)報(bào)警容積的定義，在離合油壺設(shè)計(jì)中設(shè)定報(bào)警容積Vb等于MIN刻度線(xiàn)容積V，即：

則水平方向時(shí)，最小加注刻度線(xiàn)位置MIN的位置：

參考制動(dòng)儲(chǔ)油壺對(duì)報(bào)警刻度線(xiàn)hb的設(shè)計(jì)，設(shè)定：

一般情況k=1.5mm～4.5mm，如離合油壺總?cè)莘e較小，設(shè)定的k值可適當(dāng)增大。

2.2.2 最大刻度線(xiàn)Vmax容積

最大容積Vmax的設(shè)計(jì)一般在最小刻度線(xiàn)MIN容積V的基礎(chǔ)上增加30%-40%左右，即：

2.2.3 空氣容積

制動(dòng)液吸水膨脹、受熱膨脹，會(huì)導(dǎo)致制動(dòng)液的體積增大，此外保證制動(dòng)液，與外界空氣相通，均需要油壺具備一定的空氣容積。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，空氣容積設(shè)計(jì)一般為最大容積的10%-15%,但需根據(jù)空間的約束及油壺性能要求進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

3 實(shí)例分析

通過(guò)以上方法對(duì)本公司某重型卡車(chē)離合油壺的進(jìn)行設(shè)計(jì)，計(jì)算所需參數(shù)如下：摩擦片磨損后，離合助力器液壓腔所增加的制動(dòng)液容積

表2

Vm：

考慮油壺的安裝位置、周邊零部件、及加注方便性等因素，油壺Z方向尺寸最大為Hz=90mm，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)定油壺口的高度Hk=25mm，所以Z方向油壺尺寸為Hb=65mm?？紤]到離合油壺與前圍的距離，X方向的尺寸Bx應(yīng)盡量小?？紤]到加注槍通用性，油壺口應(yīng)同現(xiàn)離合油壺口規(guī)格一致，Bx= 44mm，離合油壺厚度為2mm。

離合油壺Y方向尺寸Ly可變動(dòng)，變動(dòng)有兩種方案：

設(shè)定：K=10（可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)定），則h=25mm；

V=h*S0=62 mL

如按照最大刻度線(xiàn)容積滿(mǎn)足條件進(jìn)行計(jì)算：

Vmax=1.4*V=86.5 mL

此時(shí)hmax=35mm= h+10mm

建立數(shù)模，油壺總?cè)莘e為158mL，空氣容積占總?cè)莘e的45%-60%。

駕駛室翻轉(zhuǎn)規(guī)定在水平位置，駕駛室翻轉(zhuǎn)最大角度為65 °，當(dāng)油壺蓋設(shè)計(jì)成卡扣式，四周不密封時(shí)，離合油壺可保證加注82mL的制動(dòng)液不溢出油壺口（如下圖），不能滿(mǎn)足要求。當(dāng)油壺蓋設(shè)計(jì)為通風(fēng)口位于壺蓋中心位置，壺蓋四周密封時(shí)，最多可加注139mL的制動(dòng)液，大于Vmax=86mL，可保證翻轉(zhuǎn)后制動(dòng)液不溢出。

圖2

方案二：油壺蓋設(shè)計(jì)成卡扣式，油壺本體增加擋板，擋板與油壺體一次成型。

圖3

增加擋板后，離合油壺可保證加注100mL的制動(dòng)液不溢出油壺口，可滿(mǎn)足Vmax=86mL時(shí)制動(dòng)液不溢出。

設(shè)計(jì)結(jié)論：以上兩種方案均可實(shí)現(xiàn)油壺功能,第一種方案對(duì)油壺口的密封要求較高，第二種方案開(kāi)模較難，成本高，在方案一可行的情況下優(yōu)先選擇方案一。

4 其他要求

4.1 油壺設(shè)計(jì)需考慮加注統(tǒng)一性及加注方便性，預(yù)留加注空間；

4.2 油壺設(shè)計(jì)需考慮與周邊距離間隙，動(dòng)態(tài)≥15mm，靜態(tài)≥5mm；

4.3 油壺口設(shè)計(jì)應(yīng)防止外界雜質(zhì)的進(jìn)入，又能保證油壺內(nèi)部與外界大氣相通；與離合總泵進(jìn)油口相連，此處安裝應(yīng)保證密封。

5 結(jié)束語(yǔ)

重型卡車(chē)的離合儲(chǔ)油壺一般都是單獨(dú)設(shè)計(jì)，儲(chǔ)油壺的設(shè)計(jì)關(guān)系到整個(gè)離合系統(tǒng)是否能正常進(jìn)行液壓操縱，同時(shí)也受限于周邊件的布置。本文詳細(xì)分析了離合儲(chǔ)油壺的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，通過(guò)實(shí)例分析，可以容易的設(shè)計(jì)出較理想的離合儲(chǔ)油壺。

Heavy-duty trucks are designed to leave the oil pot

Zhang Weisu
( Anhui Jianghuai Automobile group Co. Ltd., Anhui Hefei 230601 )

The clutch system design of heavy tractor was used for example, calculation and analysis of clutch oil can storage in clutch system design., and the design of a car clutch oil can storage for specific analysis, make it can meet the practical requirements.

heavy truck; Clutch; Clutch Line; Pedal effort

U462.1

A

1671-7988 (2017)13-77-03

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.13.024

張緯蘇，就職于安徽江淮汽車(chē)集團(tuán)股份有限公司。