高戰(zhàn)勝、劉麗晶
(北京汽車研究總院有限公司 100000)
整車置于N擋,發(fā)動機怠速運行,踩踏離合器踏板至空行程消除時,踏板開始抖動。發(fā)動機轉(zhuǎn)速上升抖動頻率隨之升高,踩至離合完全分離,踏板抖動減弱。將離合分離系統(tǒng)油液排除,再次測試,踏板均無抖動。進行油液加注后試驗故障再次出現(xiàn),可以判斷抖動是通過液壓油而非零件本身進行傳遞[1]。
該車型采用單片干式離合器,離合分離系統(tǒng)采用液壓分離軸承直推式,該系統(tǒng)工作效率較高,可達90%以上。但正是由于效率較高,其對液壓系統(tǒng)的波動非常敏感,若不采取液壓緩沖裝置,波動極易傳導至踏板處。通過液壓離合操縱系統(tǒng)結構原理分析出以下幾種可能原因。
發(fā)動機運轉(zhuǎn)時,離合器分離指的不平衡導致旋轉(zhuǎn)時存在軸向跳動,軸向跳動推力引起液壓系統(tǒng)壓力波動。在離合器踏板未踩下時,液壓波動經(jīng)過總泵進油補償孔通向儲液罐進行泄放,但駕駛員踩下離合器踏板時,總泵進油補償孔被關閉,系統(tǒng)壓力波動無法泄放而被反饋至踏板處,導致踏板抖動。
發(fā)動機運轉(zhuǎn)時,曲軸存在一定的軸向竄動,其軸向推動力會經(jīng)過液壓系統(tǒng)反饋至離合器踏板處。
由于該車型選用液壓分離軸承直推式離合分離系統(tǒng),系統(tǒng)效率較高,對液壓系統(tǒng)波動反饋敏感,離合器分離指跳動及發(fā)動機曲軸軸向跳動均已按嚴格的公差控制。所以初步?jīng)Q定,采用增加離合液壓系統(tǒng)緩沖閥的方案進行被動優(yōu)化(圖1)[2]。
當離合器分離指跳動與發(fā)動機曲軸軸向跳動時,在液壓管路內(nèi)形成脈沖液壓波動,一般操縱系統(tǒng)本身能夠吸收部分壓力的波動,但如果發(fā)動機及離合器振動過大導致脈沖液壓過大,反饋到踏板就形成了抖動。而添加的液壓緩沖閥結構如圖2所示,其工作原理如下:踩踏離合器踏板,液壓油從右側(cè)流向左側(cè),小彈簧預推力較小,淺藍色塑料彈簧座與青色塑料彈簧座分離,油液順利通過;當傳遞過來的壓力波動大于緩沖閥本身設定的分力壓力時,壓縮右側(cè)大彈簧,青色塑料彈簧座與棕色接頭分離,瞬間增大油液的通過量,從而達到減小內(nèi)部壓力波動的目的[3]。
經(jīng)過試裝,主觀評價改善明顯,采用LMS設備進行踏板抖動量及頻率測試,抖動量已明顯減弱。測試數(shù)據(jù)如圖3所示,紅色為原始數(shù)據(jù),綠色為加裝液壓緩沖閥后測試數(shù)據(jù)。
本案例通過在離合分離系統(tǒng)中增加液壓緩沖閥明顯減弱了離合器踏板抖動,改善了駕駛操縱舒適性。在進行離合系統(tǒng)設計時,如果選擇的是液壓分離軸承直推式結構,可以進行參考設計,但所采用緩沖閥需要根據(jù)離合液壓系統(tǒng)壓力波峰值及波動頻率進行適應性調(diào)整,并根據(jù)主觀評價及測試結果進行驗證。
【參考文獻】
[1]徐石安、江發(fā)潮.汽車離合器,清華大學出版社,2006.
[2]劉維信等.汽車設計[M].清華大學出版社,2001.
[3]齊曉杰、吳濤、安永東.汽車液壓與氣壓傳動.機械工業(yè)出版社,2005.