盧雪

摘 要：汽車加速操縱系統(tǒng)包括機械式和電子式兩種。本文研究了重型汽車機械式加速操縱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能，由于該加速操縱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，導(dǎo)致發(fā)動機油門操縱調(diào)整具有一定難度。本文根據(jù)發(fā)動機油門操縱的結(jié)構(gòu)原理，提出了機械式加速操縱系統(tǒng)的調(diào)試方法及要求，給出了具體的調(diào)試工藝，為汽車加速操縱系統(tǒng)發(fā)動機怠速調(diào)整、發(fā)動機最高轉(zhuǎn)速調(diào)整、變矩器開鎖轉(zhuǎn)速調(diào)整提供了方法支持。本文針對使用過程中出現(xiàn)的故障現(xiàn)象，進(jìn)行了加速操縱機構(gòu)常見故障的原因分析，并總結(jié)了安裝及使用過程中的注意事項。

關(guān)鍵詞：發(fā)動機 加速操縱系統(tǒng) 調(diào)試工藝

Research on Debugging Process Method of Engine Acceleration Control System

Lu Xue

Abstract：Automotive acceleration control systems include mechanical and electronic. In this paper， the structure and function of the mechanical acceleration control system of heavy vehicles are studied， and the engine throttle control adjustment is difficult due to the complex structure of the acceleration control system. According to the structural principle of engine throttle operation， this paper puts forward the debugging methods and requirements of the mechanical acceleration control system， and gives the specific debugging process， which provides method support for the engine idle adjustment， engine maximum speed adjustment， and torque converter unlocking speed adjustment of the automobile acceleration control system. In view of the fault phenomena that occur during use， this paper analyzes the causes of common faults of accelerated control mechanisms， and summarizes the precautions during installation and use.

Key words：engine， acceleration control system， commissioning process

1 概述

汽車加速操縱系統(tǒng)是指駕駛員為操縱汽車運行，調(diào)整發(fā)動機混合氣（或燃油）供給量，以改變發(fā)動機輸出功率的一套機構(gòu)[1]。加速操縱系統(tǒng)根據(jù)控制方式的不同分為機械式和電子式兩種，電子式加速操縱系統(tǒng)無需拉線總成，機械式加速操縱系統(tǒng)需設(shè)置加速拉線。電子式加速操縱系統(tǒng)的加速踏板上安裝有位移傳感器，當(dāng)駕駛員踩踏加速踏板時，ECU會采集踏板上位移傳感器的開度變化以及加速度，根據(jù)內(nèi)置的算法來判斷駕駛員的駕駛意圖，然后向發(fā)動機節(jié)氣門的控制電機發(fā)送相應(yīng)的控制信號，從而控制發(fā)動機的動力輸出。機械式加速操縱系統(tǒng)在汽車加速時，駕駛員踩下加速踏板，帶動油門軸總成轉(zhuǎn)動，牽引油門拉索，油門拉索與發(fā)動機油門搖臂相連，油門拉鎖牽引發(fā)動機油門搖臂，發(fā)動機油門搖臂被油門拉鎖牽引后，產(chǎn)生轉(zhuǎn)動，調(diào)整供油量，使車輛加速。車輛加速后，駕駛員松開加速踏板總成，在彈簧的拉力作用下，油門軸總成、油門拉索、油門搖臂返回到初始位置。本文主要研究機械式加速操縱結(jié)構(gòu)。

機械式加速操縱系統(tǒng)需要實現(xiàn)以下兩個功能，一是滿足發(fā)動機的怠速和最高轉(zhuǎn)速的要求，二是滿足變扭器開鎖轉(zhuǎn)速要求。怠速一般是指發(fā)動機在對外無功率輸出的情況下以最低轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)，此時氣缸內(nèi)燃燒氣體所做的功，只是用以克服發(fā)動機內(nèi)部的阻力，使發(fā)動機保持最低轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。發(fā)動機怠速的實現(xiàn)，需要通過加速操縱系統(tǒng)來進(jìn)行控制。怠速運轉(zhuǎn)是發(fā)動機的一種比較特殊的工作狀況。從某種意義上說，怠速運轉(zhuǎn)是一把“雙刃劍”，一方面它既是必不可少的一種工況，能夠節(jié)省燃油消耗。另一方面，如果運用不好，發(fā)動機會出現(xiàn)諸如冒煙、敲缸和游車等現(xiàn)象[2]。重型汽車上多采用WSK系統(tǒng)與全同步多擋變速器組成的液力機械變速器。WSK系統(tǒng)由鎖止離合器、變矩器、滑行單向離合器和換擋離合器組成。變矩器開鎖轉(zhuǎn)速的控制，需要通過加速操縱系統(tǒng)來實現(xiàn)。汽車起步或在壞路面條件下行駛時，鎖止離合器分離，變矩器起作用，以發(fā)揮液力傳動自動適應(yīng)阻力變化的優(yōu)點。鎖止離合器為多片式液壓離合器，通過壓力油操作，功用是閉鎖變矩器[3]。當(dāng)汽車在良好路面上行駛時，泵輪與渦輪之間的轉(zhuǎn)速差減小。此時鎖止離合器接合，變矩器不起作用而轉(zhuǎn)為機械傳動，這樣可以充分發(fā)揮機械傳動效率高的優(yōu)點。

發(fā)動機怠速的實現(xiàn)，發(fā)動機最高轉(zhuǎn)速的實現(xiàn)以及變扭器開鎖轉(zhuǎn)速的實現(xiàn)均離不開加速操縱系統(tǒng)的正確調(diào)試。本文說明了機械式加速操縱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能，對于機械式加速操縱系統(tǒng)的調(diào)試，給出了具體的調(diào)試工藝方法。

2 機械式加速操縱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能

機械式加速操縱系統(tǒng)通過油門拉線拉動發(fā)動機的油門操縱機構(gòu)（汽油機的節(jié)氣門，柴油機的調(diào)速器搖臂）來控制發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，進(jìn)一步控制油泵的供油量，從而適應(yīng)汽車各種工況。機械式加速操縱系統(tǒng)包括兩種操縱機構(gòu)，一種是由腳來操縱的機構(gòu)，稱為腳油門，另一種是由手來操縱的機構(gòu)，稱為手油門。在實際車輛運行時，駕駛員對腳油門的操縱頻率高于對手油門的操縱頻率。機械式加速操縱機構(gòu)示意圖如圖1所示。

某重型汽車加速操縱系統(tǒng)的腳油門機構(gòu)主要由踏板、油門軸、油門限位裝置、跳合開關(guān)、油門鎖止缸、油門拉線等組成。加速踏板安裝在駕駛室前圍上，和油門軸連接在一起。油門軸焊合由油門軸和油門軸搖臂兩部分組成，油門軸穿過發(fā)動機罩，一端在駕駛室內(nèi)和加速踏板連接，另一端安裝有油門拉線。油門拉線一端連接油門軸另一端連接發(fā)動機油門搖臂。油門搖臂穿過發(fā)動機油門軸，和發(fā)動機油門軸螺接連接。怠速支架固定在發(fā)動機排氣管處。怠速支架和油門搖臂之間安裝有長螺栓及鎖緊螺母，調(diào)試過程中調(diào)整長螺栓長度使其頂住油門搖臂，以實現(xiàn)發(fā)動機怠速要求。當(dāng)踩下油門踏板時，油門軸焊合轉(zhuǎn)動，油門軸上的搖臂拉動油門拉線，帶動發(fā)動機上的油門搖臂運動，調(diào)速器可以根據(jù)發(fā)動機的負(fù)荷變化而自動調(diào)整供油量，可以保證發(fā)動機的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在很小的一個范圍內(nèi)變化，這樣便實現(xiàn)了控制發(fā)動機供油量的目的。當(dāng)汽車加速時，加速踏板被踩下，油門拉線受拉，油門搖臂向供油量增加方向移動；在車輛加速后，放松加速踏板，在回位彈簧的拉力作用之下，發(fā)生移動的部件都將回到原處，油門拉線還原，油門搖臂向供油量減小方向移動。

油門拉線的常見結(jié)構(gòu)如圖2所示。拉線總成一般由連接件、芯線接頭、芯線、防塵套、護(hù)管接頭、護(hù)管、調(diào)整螺母等組成。護(hù)管對芯線起保護(hù)作用，防塵套起密封作用，防止粉塵、雨水等進(jìn)入護(hù)管內(nèi)部。鋼索上凃有潤滑脂，保證鋼索在拉動過程中能操縱自如。

拉線只能受到拉力，不能承受推力，是拉線結(jié)構(gòu)的重要特征。因此，須保持拉線始終處于伸張狀態(tài)，并有靈活的拉動和回位能力，這樣不僅可使油門踏板的空行程減小，而且改善油門拉線的使用狀態(tài)，降低油門拉線故障率。由于駕駛室與發(fā)動機之間距離較大，故油門拉線行程較長，在駕駛室與發(fā)動機之間設(shè)置有拉線支架，起到油門拉線支承作用。在油門軸和油門支架之間安裝有回位彈簧，松開油門踏板時，實現(xiàn)加速操縱系統(tǒng)的復(fù)位。在汽車行駛過程中，改變柴油發(fā)動機功率是通過改變供油量來實現(xiàn)的，這樣駕駛員便可以通過腳油門操縱系統(tǒng)來實現(xiàn)發(fā)動機的各種轉(zhuǎn)速，從而順利的駕駛汽車，適應(yīng)各種路況[4]。

當(dāng)加速踏板踩到底時，油門軸的搖臂觸發(fā)跳合開關(guān)，變矩器的鎖止離合器打開，變矩器開始工作。當(dāng)發(fā)動機與變速器直接作機械連接，而路面條件又要求換入低速擋時，駕駛員可將加速踏板踩到底，接通跳合開關(guān)。此開關(guān)立即切斷對鎖止離合器的供油，WSK系統(tǒng)即處于變矩器工作狀態(tài)，使變速器的輸入轉(zhuǎn)矩增加而無需換擋，從而減少換擋次數(shù)[5]。

油門鎖止缸是變速箱換擋離合器的保護(hù)裝置，當(dāng)踩下離合踏板后，油門鎖止缸將頂起油門軸搖臂，將發(fā)動機轉(zhuǎn)速限制在怠速，防止離合器超載。

某重型汽車加速操縱系統(tǒng)的手油門操縱機構(gòu)主要由油門手柄，棘輪，油門拉線等組成。油門手柄和棘輪安裝在駕駛室內(nèi)，油門拉線連接油門手柄和油門軸。手油門操縱系統(tǒng)主要在汽車長時間保持一個速度行駛的情況下使用，或在需要用發(fā)動機取力時使用。車輛啟動后，在行駛過程中，把油門保持在一個位置，使車輛平穩(wěn)行駛。駕駛員轉(zhuǎn)動油門手柄，手柄帶動油門拉線，油門拉線來控制發(fā)動機油門搖臂，棘輪則用來實現(xiàn)油門手柄在各個位置的鎖止，以實現(xiàn)油門能長時間的保持在一個狀態(tài)，駕駛員不用一直踩著油門踏板，避免駕駛員疲勞。

3 機械式加速操縱系統(tǒng)調(diào)試工藝方法

3.1 怠速調(diào)整

首先調(diào)整手油門，將發(fā)動機轉(zhuǎn)速控制在怠速要求范圍內(nèi)，調(diào)整怠速支架的長螺栓使其頂住油門搖臂，并鎖緊固定螺母。若將長螺栓調(diào)至最低，發(fā)動機轉(zhuǎn)速仍超過規(guī)定范圍，則需要將發(fā)動機油門軸夾住，松開油門搖臂上的緊固螺母，將油門搖臂向前旋轉(zhuǎn)適當(dāng)角度后，把油門搖臂上的螺母重新擰緊。然后調(diào)整手油門，將發(fā)動機轉(zhuǎn)速控制在怠速要求范圍內(nèi)，調(diào)整怠速支架上的長螺栓至其頂住油門搖臂，并鎖緊固定螺母。

然后將手油門復(fù)位，調(diào)整手油門拉線和油門拉線，使兩根拉線處于拉直狀態(tài)，且油門軸焊合最下端頂至限位座，并將拉線螺母鎖緊。其中油門拉線合理的走向布置，應(yīng)該是油門拉線處于拉直狀態(tài)，無折彎、扭曲現(xiàn)象，保證拉線在拉動過程中平穩(wěn)流暢，輕松自如，降低拉線失效率。

3.2 發(fā)動機最高轉(zhuǎn)速和變矩器開鎖轉(zhuǎn)速調(diào)整

調(diào)整手油門，將發(fā)動機轉(zhuǎn)速調(diào)整至變矩器開鎖轉(zhuǎn)速，跳合開關(guān)接通。當(dāng)跳合開關(guān)行程壓縮至最低時，發(fā)動機達(dá)到最高轉(zhuǎn)速，同時調(diào)整加速鎖止缸調(diào)節(jié)塊，使其在最高轉(zhuǎn)速時距離油門軸焊合的距離在1mm左右。如此可以實現(xiàn)當(dāng)需要換擋時，踩下離合踏板后，油門鎖止缸頂起油門軸搖臂，從而將發(fā)動機轉(zhuǎn)速限制在怠速，對變速箱換擋離合器起到保護(hù)作用。調(diào)試完成后鎖緊跳合開關(guān)螺母，并鎖緊調(diào)節(jié)塊螺母。

調(diào)試完成后，發(fā)動機怠速運行約3分鐘，觀察怠速是否在技術(shù)要求的范圍內(nèi)，若不在，則重復(fù)上述調(diào)試步驟。怠速正常后，將發(fā)動機熄火，油門調(diào)試過程結(jié)束。

4 加速操縱機構(gòu)的安裝及使用過程中注意事項

機械式加速操縱機構(gòu)通過駕駛員控制油門踏板的踩踏量，經(jīng)過油門拉線帶動油門軸轉(zhuǎn)動，來調(diào)節(jié)噴油量的多少。這種結(jié)構(gòu)形式在重型汽車上應(yīng)用廣泛，但普遍存在以下不足：

（1）踏板作用力相對較大，操作時費力，加重了操作人員的勞動強度，駕駛員易疲勞，對駕駛舒適性造成影響。

（2）油門拉線是油門踏板和發(fā)動機油門搖臂之間的連接紐帶，使用頻率非常高，如果拉線的結(jié)構(gòu)和布置設(shè)計不當(dāng)，容易產(chǎn)生故障。另外，油門拉線暴露在駕駛室外，嚴(yán)重受到外界氣候和作業(yè)環(huán)境影響，容易出現(xiàn)氧化生銹、潤滑脂干涸等不良情況，進(jìn)一步引發(fā)各種故障，油門拉線的常見故障主要有發(fā)卡、斷裂、磨損及破損等。其中發(fā)卡和斷裂在油門拉線的失效率中所占比例較大。

（3）由于油門拉線布置在駕駛室下方、車架上方，兩者之間空間有限，維修作業(yè)空間受到限制，維修不方便。

為減少上述不足對加速操縱系統(tǒng)使用的影響，在機械式加速操縱機構(gòu)的安裝及使用過程中應(yīng)該注意以下事項：

（1）手油門在起始位置時，油門拉線應(yīng)處于自由的狀態(tài)。手油門手柄在駕駛室內(nèi)固定牢固、無松動現(xiàn)象。在使用過程中，手柄應(yīng)調(diào)整順暢，不卡滯、不沉重。

（2）油門拉線走向應(yīng)布置合理，拉線理順且處于拉直狀態(tài)，無折彎、扭曲現(xiàn)象，保證拉線在拉動過程中輕松流暢，操縱自如。

（3）油門拉線鋼索護(hù)套內(nèi)涂潤滑脂。油門拉線卡滯，回位不暢、回位緩慢的現(xiàn)象時有發(fā)生，油門拉線涂抹潤滑脂是重要的影響因素。在安裝過程中，應(yīng)檢查油門拉線潤滑脂是否充足，若缺少應(yīng)及時補充潤滑脂，避免缺少潤滑形成干摩擦。在安裝過程中，檢查油門拉線兩端防塵套密封性，若油門拉線防塵套密封不良，應(yīng)及時更換。若油門拉線防塵套密封性差，有灰塵、泥沙等進(jìn)入護(hù)管內(nèi)，增加摩擦阻力，阻礙鋼索的正常拉動。油門拉線潤滑脂的選用應(yīng)滿足以下性能要求：摩擦系數(shù)小，潤滑力強；抗磨性能好；工作溫度范圍廣，拉鎖總成應(yīng)能在-40℃～75℃環(huán)境溫度下正常工作；良好的高、低溫穩(wěn)定性能和抗氧化性能；良好的抗水和抗腐蝕性能。

（4）安裝過程中注意油門拉線兩端固定螺母的擰緊力矩要求，以及拉線在支架上固定點的擰緊力矩要求，避免拉線端部和拉線固定點脫落，油門拉線與其他零部件發(fā)生摩擦，導(dǎo)致油門拉線磨損失效。

（5）當(dāng)用手油門控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速時，須踩油門踏板使發(fā)動機保持一定的轉(zhuǎn)速，再將油門手柄調(diào)整到合適的位置。禁止在不踩腳油門踏板的情況下使用手油門。

（6）發(fā)動機油門在使用過程中，正確的運用油門大小對延長發(fā)動機使用壽命、降低油耗等有很多好處，油門使用過程中要注意以下幾點：

①柴油機啟動后，應(yīng)怠速運轉(zhuǎn)幾分鐘，待機溫升高后再加油運轉(zhuǎn)，如果一啟動就以大油門運轉(zhuǎn)，不但費油而且易導(dǎo)致發(fā)動機冒黑煙。

②發(fā)動機運轉(zhuǎn)過程中油門不宜忽大忽小，如果突變油門，會加速活塞連桿組的磨損。行駛過程中突然加大油門，不但易引起離合器打滑，發(fā)動機抖動，導(dǎo)致傳動系統(tǒng)零件損壞，如齒輪打齒、軸類零件斷裂等故障，還會因燃油與空氣混合不均勻，燃燒不完全，引起作功不穩(wěn)定，功率下降，油耗增加，潤滑油質(zhì)量變差等不良情況的發(fā)生。

③忌換擋時不減油門。換擋時不減油門會導(dǎo)致變速箱內(nèi)齒輪打齒、換擋困難。因而在換擋時應(yīng)適當(dāng)減小油門。

5 結(jié)束語

本文研究了機械式加速操縱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能，指出了重型汽車加速操縱系統(tǒng)中需要調(diào)試的三個方面，包括發(fā)動機怠速調(diào)整、發(fā)動機最高轉(zhuǎn)速調(diào)整和變矩器開鎖轉(zhuǎn)速調(diào)整，并提出了具體的調(diào)試工藝，為汽車加速操縱系統(tǒng)的調(diào)試指明方向并提供了方法支持。針對使用過程中的故障現(xiàn)象，本文進(jìn)行了加速操縱機構(gòu)常見故障的原因分析，并總結(jié)了安裝及使用過程中的注意事項。

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