《汽車液壓與氣壓傳動(第4版)》 課件 第九章:汽車典型液壓系統(tǒng)及其設(shè)計_第1頁
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文檔簡介

第九章:汽車典型液壓系統(tǒng)及其設(shè)計前言第一節(jié):汽車起重機液壓系統(tǒng)第二節(jié):自動變速器液壓控制系統(tǒng)第三節(jié):汽車防滑液壓控制系統(tǒng)第四節(jié):汽車液壓懸架系統(tǒng)第五節(jié):液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)第六節(jié):液壓系統(tǒng)設(shè)計及其實例教學(xué)目標(biāo)教學(xué)要點返回目錄本章習(xí)題教學(xué)提示教學(xué)目標(biāo)1)掌握液壓系統(tǒng)的分析步驟,初步掌握汽車液壓傳動系統(tǒng)的分析方法。2)進(jìn)一步加深對各種液壓元件和液壓基本回路綜合應(yīng)用的認(rèn)識。3)掌握液壓傳動系統(tǒng)的設(shè)計步驟與方法。4)能進(jìn)行中等復(fù)雜程度的(多運動執(zhí)行元件、多控制回路、多功能要求等)汽車液壓系統(tǒng)設(shè)計和計算。返回本章教學(xué)要點返回本章知識要點掌握程度相關(guān)知識

汽車典型液壓系統(tǒng)了解汽車典型液壓系統(tǒng)的傳動形式和特點,掌握液壓系統(tǒng)的分析步驟,能看懂并分析液壓系統(tǒng)圖汽車制動系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、懸架系統(tǒng)、自動變速器等知識,汽車電控知識,專用汽車及行走式工程機械的相關(guān)知識汽車液壓系統(tǒng)設(shè)計

掌握汽車液壓傳動系統(tǒng)的設(shè)計方法與步驟液壓傳動設(shè)計手冊和資料,汽車、行走式工程機械液壓技術(shù)的應(yīng)用教學(xué)提示因?qū)W時關(guān)系,本章第二~五節(jié)可作為選講或?qū)W生自學(xué)內(nèi)容,但教師應(yīng)全面熟悉此部分內(nèi)容,有助于引導(dǎo)學(xué)生更好地理解液壓傳動在汽車中的應(yīng)用和特點。返回本章前言分析一個較復(fù)雜的汽車液壓系統(tǒng),大致可以按以下步驟進(jìn)行:1)分析裝置對液壓系統(tǒng)的具體工作要求。2)根據(jù)工作要求,以執(zhí)行元件為中心將整個系統(tǒng)分解為能完成一定功能的若干個子系統(tǒng)或液壓回路。3)根據(jù)動作要求,找出液壓回路的液壓元件,再逐步分析各液壓回路的具體工作過程。4)根據(jù)裝置中各執(zhí)行元件間的互鎖、同步、順序動作和防干擾等工作要求,分析各液壓回路之間的聯(lián)系。返回本章第一節(jié):汽車起重機液壓系統(tǒng)

在汽車底盤上裝設(shè)起重設(shè)備完成吊裝任務(wù)的汽車稱為汽車起重機。汽車起重機廣泛地應(yīng)用在運輸、裝卸和筑路等場地或臨時吊裝作業(yè)。隨著液壓元件的完善和液壓技術(shù)的發(fā)展,液壓式汽車起重機的應(yīng)用更加廣泛,優(yōu)勢更加突出。汽車起重機可獨立到達(dá)目的地,完成起重的作業(yè)循環(huán)通常是:起吊→回轉(zhuǎn)→卸載→返回。第一節(jié):汽車起重機液壓系統(tǒng)返回本章第一節(jié):汽車起重機液壓系統(tǒng)1-三聯(lián)齒輪泵2-中心回轉(zhuǎn)接頭3-油箱4-支腿組合閥5-轉(zhuǎn)閥6-支腿水平缸7-支腿垂直缸8-液壓鎖9-回油精過濾器10-順序閥11-組合閥12-蓄能器13-操縱閥14-多路換向閩15-溢流閥16-回轉(zhuǎn)馬達(dá)17-伸縮臂缸18、20、22-平衡閥19-變幅缸21-起升馬達(dá)23-梭閥24-制動器缸25-離合器缸26-單向阻尼閥27~41管道42-單向閥第一節(jié):汽車起重機液壓系統(tǒng)一、支腿收放液壓回路1.水平缸的動作泵1.1→油管5→選擇閥6.2(上位)

→換向閥6.3(上、下位)→水平缸9(伸出、縮回)2.垂直缸的動作泵1.1→油管5→選擇閥6.2(中位)

→換向閥6.4(上位)→轉(zhuǎn)閥7→液壓鎖(伸出)

泵1.1→油管5→選擇閥6.2(中位)

→換向閥6.4(下位)→油管11→液壓鎖(縮回)第一節(jié):汽車起重機液壓系統(tǒng)

二、回轉(zhuǎn)機構(gòu)液壓回路泵1.1→油管5→閥6.2(下位)→管路13→中心回轉(zhuǎn)接頭14→外控順序閥17→多路換向閥23.2(上、中、下位)→柱塞馬達(dá)42(順、停、逆)。

順序閥17打開受到蓄能器21的壓力(9MPa)控制。第一節(jié):汽車起重機液壓系統(tǒng)三、臂架變幅液壓回路泵1.3→油管16→多路換向閥23.5(上、下位)→平衡閥30→變幅缸40(增、減幅)

平衡閥作用是使負(fù)載作用腔產(chǎn)生一定的背壓,以平衡負(fù)載的作用力,同時又起到液壓鎖的作用。是變幅回路中必不可少的元件。應(yīng)將其串連在高壓分支油路中,控制壓力油向低壓分支供油。第一節(jié):汽車起重機液壓系統(tǒng)

四、伸縮臂液壓回路泵1.3→油管16→多路換向閥23.4(上、下位)→平衡閥28→變幅缸41(縮回、伸出)

平衡閥控制伸縮臂的縮回速度。第一節(jié):汽車起重機液壓系統(tǒng)

五、吊重起升液壓回路

起升機構(gòu),即卷筒-吊索機構(gòu),作用是實現(xiàn)垂直起升和放下重物。液壓起升機構(gòu)用大轉(zhuǎn)矩起升馬達(dá)38通過減速器驅(qū)動卷筒,液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速可通過改變發(fā)動機的轉(zhuǎn)速來進(jìn)行調(diào)節(jié)。閥23.6為五位六通換向閥,五位是指操縱此閥可得到快、慢兩檔起升和快、慢兩檔下降速度以及中位。第一節(jié):汽車起重機液壓系統(tǒng)1.慢檔上升

泵1.2→中心回轉(zhuǎn)接頭14→管路26→閥23.6向上第一擋(上數(shù)第二位置)→平衡閥39→起升馬達(dá)38的油口A→低轉(zhuǎn)速工作,使重物慢速起升。泵1.3排出的油→閥23.5的中位→閥23.6→管路25回油箱。第一節(jié):汽車起重機液壓系統(tǒng)2.快檔上升

閥23.6向上第二擋(上數(shù)第一位置)→平衡閥39→起升馬達(dá)38的油口A→高轉(zhuǎn)速工作,使重物快速起升。

B口排出的油→閥23.6→管路25回油箱。

泵1.3→閥23.5→單向閥24泵1.2→中心回轉(zhuǎn)接頭14→管路26第一節(jié):汽車起重機液壓系統(tǒng)3.慢檔下降

泵1.2→中心回轉(zhuǎn)接頭14→管路26→閥23.6向下第一擋(上數(shù)第四位置)→平衡閥39→起升馬達(dá)38的油口B→低轉(zhuǎn)速工作,使重物慢速下降。泵1.3排出的油→閥23.5的中位→閥23.6→管路25回油箱。

第一節(jié):汽車起重機液壓系統(tǒng)4.快檔下降

閥23.6向下第二擋(上數(shù)第五位置)→平衡閥39→起升馬達(dá)38的油口B→高轉(zhuǎn)速工作,使重物快速下降。

A口排出的油→閥23.6→管路25回油箱。閥39限制馬達(dá)轉(zhuǎn)速,防止重物超速下降。

泵1.3→閥23.5→單向閥24泵1.2→中心回轉(zhuǎn)接頭14→管路26第一節(jié):汽車起重機液壓系統(tǒng)

六、吊重起升液壓回路與其制動、離合的配合起升回路與其制動、離合的配合對汽車起重機的操作較為重要。操縱閥22(左、中、右位)離合器37(松、松、接)制動缸35(松、報、松)重物(下降、停止、上升或下降)。返回本節(jié)第二節(jié):自動變速器液壓控制系統(tǒng)第二節(jié)自動變速器液壓控制系統(tǒng)

汽車傳動系中的變速器控制自動化是汽車發(fā)展的較高級階段,自動變速器能根據(jù)車速與發(fā)動機負(fù)荷的變化情況及時、自動地進(jìn)行傳動比變換(換擋),從而使操作簡單省力,減輕駕車者的疲勞強度。汽車自動變速器可分為三種類型:電控液力機械自動變速器(AutomaticTransmission,AT),電控機械式自動變速器(AutomatedMechanicalTransmission,AMT)和連續(xù)可變傳動比自動變速器(ContinuouslyVariableTransmission,CVT)。返回本章第二節(jié):自動變速器液壓控制系統(tǒng)一、液壓控制系統(tǒng)的組成

自動變速器的自動控制是依靠由動力元件、執(zhí)行機構(gòu)和控制機構(gòu)組成的液壓控制系統(tǒng)完成。動力元件是液壓泵。執(zhí)行機構(gòu)包括各離合器、制動器的液壓缸??刂茩C構(gòu)包括主油路調(diào)壓閥、手動閥、換擋閥及鎖止離合器控制閥等,安裝在自動變速器上。第二節(jié):自動變速器液壓控制系統(tǒng)二、液壓控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理1.液壓泵第二節(jié):自動變速器液壓控制系統(tǒng)2.主油路系統(tǒng)(1)主油路調(diào)壓閥主油路調(diào)壓閥的主要作用是根據(jù)車速和發(fā)動機負(fù)荷率的變化,將油泵的壓力精確調(diào)節(jié)至規(guī)定值,形成穩(wěn)定的工作油壓再輸入主油路。第二節(jié):自動變速器液壓控制系統(tǒng)不同油壓的功能要求

1.當(dāng)發(fā)動機油門開度較小時,主油路壓力可以適當(dāng)降低。而當(dāng)發(fā)動機油門開度較大時,主油路壓力要升高才能滿足要求。

2.汽車以中、低速行駛時,所傳遞的轉(zhuǎn)矩較大,主油路壓力需有較高的壓力(1.05Mpa)。而在高速檔行駛時,主油路油壓可降低。

3.倒檔時,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。第二節(jié):自動變速器液壓控制系統(tǒng)主油路壓力調(diào)節(jié)方式1.由選檔手柄的位置調(diào)節(jié)主油路的壓力,在中低檔及倒檔時需增加主油路的壓力,以滿足汽車不同工況對油壓的要求。

2.由檔位及油門開度調(diào)節(jié)主油路的壓力。

3.由檔位、油門開度和車輛行駛速度調(diào)節(jié)主油路的壓力,目前這種方式的應(yīng)用是最廣泛的。第二節(jié):自動變速器液壓控制系統(tǒng)(2)主油路副調(diào)壓閥(變矩器閥)

主油路副調(diào)壓閥的作用是根據(jù)汽車行駛速度和油門開度的變化,自動調(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,實際上是一個限壓滑閥。第二節(jié):自動變速器液壓控制系統(tǒng)(3)換擋閥組

換擋閥組包括手動換擋閥和換擋閥。換擋閥組通過改變液壓操縱油路的方向來控制執(zhí)行機構(gòu)的工作,使自動變速器完成換擋動作。第二節(jié):自動變速器液壓控制系統(tǒng)手動閥

駕駛室內(nèi)的變速器選檔操縱手柄通過一定的連桿機構(gòu)與手動閥相連,手動閥是安裝在控制系統(tǒng)閥板總成中的多路換向閥,其作用是根據(jù)不同的選檔桿位置依次將管路壓力油接入相應(yīng)各檔油路。第二節(jié):自動變速器液壓控制系統(tǒng)換檔閥(變速閥)

電液式控制系統(tǒng)換檔閥的工作完全由換檔電磁閥控制。第二節(jié):自動變速器液壓控制系統(tǒng)電磁閥與換檔閥工作情況換檔閥檔位換檔情況原理圖1~2換檔閥1ECU給出信號關(guān)閉電磁閥A,而讓電磁閥B通電,1~2檔換檔閥閥芯向左移動,關(guān)閉2檔油路;2~3檔換檔閥閥芯右移,關(guān)閉3檔油路,同時主油路油壓作用在3~4檔換檔閥閥芯右端,讓3~4檔換檔閥閥芯停留在右位,即只有1檔油路連通,變速器掛入1檔2ECU給出信號讓電磁閥A和電磁閥B同時通電,1~2換檔閥右端油壓下降,閥芯向右移動,打開2檔油路,變速器掛入2檔第二節(jié):自動變速器液壓控制系統(tǒng)換檔閥檔位換檔情況原理圖2~3換檔閥32~3換檔閥由換檔電磁閥B控制,故此時不考慮換檔電磁閥A(換檔電磁閥A通電)。ECU給出信號讓電磁閥B斷電,2~3檔電磁閥右端油壓上升,閥芯向左移動,打開3檔油路,變速器掛入3檔。同時主油路油壓作用在1~2檔換檔閥左端,而讓3~4檔換檔閥閥芯左端控制油壓泄壓2如要強制降入2檔,換檔電磁閥B通電(換檔電磁閥A通電)第二節(jié):自動變速器液壓控制系統(tǒng)換檔閥檔位換檔情況原理圖3~4換檔閥4ECU給出信號使電磁閥A和電磁閥B均不通電,3~4擋換擋閥閥芯右端控制壓力升高,閥芯向左移動,關(guān)閉直接擋離合器油路,接通超速制動器油路,由于1~2擋換擋閥閥芯左端作用著主油路油壓,雖然右端有壓力油作用,但閥芯仍然保持在右端不能左移3如要強制掛入3檔,換檔電磁閥A通電,換檔電磁閥B不通電第二節(jié):自動變速器液壓控制系統(tǒng)(4)鎖止控制系統(tǒng)

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。第二節(jié):自動變速器液壓控制系統(tǒng)(5)緩沖安全系統(tǒng)

提高自動變速器換擋品質(zhì)和汽車的乘坐舒適度,取決于執(zhí)行機構(gòu)各元件的工作性能。為此,在液壓系統(tǒng)中設(shè)置了緩沖安全系統(tǒng),以保證換擋的可靠性和平順性。為防止自動變速器在換檔時出現(xiàn)沖擊,裝有許多起緩沖和安全作用的緩沖閥、蓄壓減振器。這類裝置統(tǒng)稱為緩沖安全系統(tǒng)。第二節(jié):自動變速器液壓控制系統(tǒng)緩沖閥

緩沖閥的作用是改善換檔的平順性a)手控制閥在前進(jìn)檔位置b)抬起加速踏板換直接檔1-滑閥2-彈簧3-閥座第二節(jié):自動變速器液壓控制系統(tǒng)蓄能器緩沖換檔沖擊第二節(jié):自動變速器液壓控制系統(tǒng)三、SPC90抱罐車電控液力機械自動變速器液壓控制系統(tǒng)抱罐車是一種冶金渣處理專用運輸車,主要用于處理高溫的渣滓、鋼水或其他固態(tài)物體。第二節(jié):自動變速器液壓控制系統(tǒng)三、SPC90抱罐車電控液力機械自動變速器液壓控制系統(tǒng)SPC90抱罐車采用電液自動操縱方式,將車速、節(jié)氣門開度等量轉(zhuǎn)換成油壓信號,

由控制器進(jìn)行自動換檔;

采用電液操縱,駕駛?cè)藛T操縱電開關(guān)來控制電磁換檔閥,自動換檔即按照已定的特性進(jìn)行自動變換檔位。第二節(jié):自動變速器液壓控制系統(tǒng)四、電控機械自動變速器電控機械自動變速器在現(xiàn)有的手動變速器基礎(chǔ)上增加了一套自動換檔機構(gòu),融合了液力自動變速器和手動變速器的優(yōu)點。電控機械自動變速器自動換檔機構(gòu)已成功應(yīng)用的有兩類:

一是以電動機為主的電控?fù)Q檔機構(gòu);

二是以液壓缸為主的電液控制系統(tǒng)。電液控制系統(tǒng)應(yīng)用較廣。電控機械自動變速器具有機械繼承性強、傳動效率高、燃油經(jīng)濟(jì)性高、操作簡單等優(yōu)點,同時具有保護(hù)現(xiàn)有手動變速器生產(chǎn)投資的優(yōu)點。第二節(jié):自動變速器液壓控制系統(tǒng)四、電控機械自動變速器返回本節(jié)第三節(jié):汽車防滑液壓控制系統(tǒng)第三節(jié):汽車防滑液壓控制系統(tǒng)一、ABS的液壓系統(tǒng)組成:電控單元;傳感器;執(zhí)行機構(gòu)

1-輪速傳感器2-輪缸3-液壓調(diào)節(jié)器4-制動主缸5-ABSECU

6-警告燈返回本章第三節(jié):汽車防滑液壓控制系統(tǒng)1.ABSECU

ABSECU傳感器的信號,計算出車速、輪速、滑移率和車輪的減速度、加速度,并向ABS執(zhí)行機構(gòu)下達(dá)控制指令來調(diào)節(jié)各車輪制動器的制動油壓,控制各種執(zhí)行器工作。第三節(jié):汽車防滑液壓控制系統(tǒng)2.傳感器ABS采用的傳感器包括輪速傳感器和汽車減速度傳感器兩種。一般輪速傳感器都安裝在車輪上,有些后輪驅(qū)動的車輛將檢測后輪速度的傳感器安裝在差速器內(nèi),通過后軸轉(zhuǎn)速來檢測,故又稱之為軸速傳感器。目前,國內(nèi)外ABS控制車速范圍是15~160Km/h,并將逐漸擴(kuò)大到8~260Km/h,甚至更大?;魻栃?yīng)式輪速傳感器適應(yīng)面更廣,現(xiàn)已得到廣泛地應(yīng)用。第三節(jié):汽車防滑液壓控制系統(tǒng)⒊執(zhí)行機構(gòu)ABS執(zhí)行機構(gòu)主要由制動壓力調(diào)節(jié)器和ABS警告燈組成。液壓式制動壓力調(diào)節(jié)器主要由電磁閥、液壓泵和儲液器等組成。制動壓力調(diào)節(jié)器串接在制動主缸和輪缸之間,通過電磁閥直接或間接地控制輪缸的制動壓力。根據(jù)工作原理的不同,液壓制動系統(tǒng)裝用的制動壓力調(diào)節(jié)器有循環(huán)式(壓力調(diào)節(jié)器通過電磁閥直接控制制動壓力)和可變?nèi)莘e式(壓力調(diào)節(jié)器通過電磁閥間接控制制動壓力)兩種。第三節(jié):汽車防滑液壓控制系統(tǒng)⑴循環(huán)式制動壓力調(diào)節(jié)器第三節(jié):汽車防滑液壓控制系統(tǒng)電磁閥第三節(jié):汽車防滑液壓控制系統(tǒng)回油泵與蓄能器第三節(jié):汽車防滑液壓控制系統(tǒng)蓄能器第三節(jié):汽車防滑液壓控制系統(tǒng)常規(guī)制動過程1-電磁閥;2-ECU;3-傳感器;4-車輪;5-輪缸;6-液壓部件;7-主缸;8-線圈;9-閥芯;10-儲液器;11-回油泵;12-踏板第三節(jié):汽車防滑液壓控制系統(tǒng)保壓過程1-電磁閥;2-ECU;3-傳感器;4-車輪;5-輪缸;6-主缸;7-線圈;8-回油泵;9-儲液器;10-踏板第三節(jié):汽車防滑液壓控制系統(tǒng)減壓過程1-電磁閥;2-ECU;3-傳感器;4-車輪;5-輪缸;6-液壓部件;7-主缸;8-線圈;9-儲液器;10-電動機;11-回油泵;12-踏板第三節(jié):汽車防滑液壓控制系統(tǒng)⑵可變?nèi)莘e式壓力調(diào)節(jié)器常規(guī)制動過程1-ECU;2-傳感器;3-車輪;4-輪缸;5-儲液器6-線圈;7-液壓泵;8-電磁閥;9-柱塞;10-單向閥;11-液壓部件;12-主缸;13-踏板第三節(jié):汽車防滑液壓控制系統(tǒng)減壓過程1-ECU;2-輪缸;3-傳感器;4-車輪;5-儲液器6-線圈;7-柱塞;8-電磁閥;9-液壓泵;10-蓄能器;11-單向閥;12-液壓部件;13-主缸;14-踏板;第三節(jié):汽車防滑液壓控制系統(tǒng)保壓過程1-ECU;2-輪缸;3-傳感器;4-車輪;5-儲液器6-線圈;7-液壓泵;8-電磁閥;9-柱塞;10-單向閥;11-液壓部件;12-主缸;13-踏板第三節(jié):汽車防滑液壓控制系統(tǒng)增壓過程1-ECU;2-傳感器;3-車輪;4-輪缸;5-儲液器6-線圈;7-柱塞;8-電磁閥;9-液壓泵;10-蓄能器;11-單向閥;12-液壓部件;13-主缸;14-踏板;第三節(jié):汽車防滑液壓控制系統(tǒng)4.ABS分類序號控制方式應(yīng)用情況圖例1四傳感器四通道/四輪獨立控制通過各車輪車速傳感器的信號分別對各車輪制動壓力單獨進(jìn)行控制。適用于雙制動管路為前、后輪獨立布置型式的汽車。日本本田車系采用該控制方式。該系統(tǒng)適用于左右側(cè)車輪附著系數(shù)相近的路面,該控制系統(tǒng)的制動距離和操縱性最好,但在左、右車輪所處路面條件不同時方向穩(wěn)定性較差,原因是同一軸上左右車輪的制動力不同,使汽車產(chǎn)生較大的偏轉(zhuǎn)力矩而產(chǎn)生制動跑偏2四傳感器四通道/前輪獨立一后輪選擇控制方式一般采用低選擇控制,即以易抱死的車輪為標(biāo)準(zhǔn)。給兩后輪施加相等的制動壓力控制車輪轉(zhuǎn)動。此種控制方式應(yīng)用于×型制動雙管路汽車,因為左右后輪不是同一制動管路,因此需要采用四個通道。此種形式的操縱性、穩(wěn)定性均較好,制動效能稍差第三節(jié):汽車防滑液壓控制系統(tǒng)3四傳感器三通道/前輪獨立—后輪低選擇控制方式用于雙制動管路前后布置型式的后輪驅(qū)動汽車。采用四個車速傳感器實現(xiàn)兩前輪的單獨控制和兩后驅(qū)動輪的低選擇控制,其性能與控制方式2相同,操縱性、穩(wěn)定性較好,但制動性能稍差。我國許多國產(chǎn)車型采用此控制方式4三傳感器三通道/前輪獨立—后輪低選擇控制方式用于雙制動管路前后獨立布置且采用后輪驅(qū)動的汽車,前輪有單獨的轉(zhuǎn)速傳感器。后輪輪速由差速器上的測速傳感器檢測,按低選擇控制方式用一條制動管路對后輪進(jìn)行制動控制,其性能與第3種方式相近第三節(jié):汽車防滑液壓控制系統(tǒng)5四傳感器二通道/前輪獨立控制方式用于×型雙制動管路汽車的簡易控制系統(tǒng)。前輪獨立控制,制動液通過比例閥(PV閥)按一定比例減壓后傳至對角后輪。與三通道、四通道的ABS系統(tǒng)相比,其后輪制動力有所降低,制動效能稍有下降,但后輪側(cè)滑較小。該控制方式屬于雙通道式,可減少壓力調(diào)節(jié)器個數(shù),成本較低,應(yīng)用較少6四傳感器二通道/前輪獨立—后輪低選擇控制方式在通往后輪的兩通道上增加一個低選擇閥(SLV閥)代替第5種中的PV閥。SLV閥的存在可使汽車在不對稱路面制動時,高φ側(cè)前輪的高壓不直接傳至低φ側(cè)對角后輪,而只升至與低φ側(cè)前輪相同的壓力,從而防止低φ側(cè)后輪抱死,這種控制方式的效果接近三通道或四通道控制的ABS7一傳感器一通道/后輪近似低選擇控制系統(tǒng)制動方式用于制動管路前后布置且采用后輪驅(qū)動的汽車。在后輪制動器總管中只設(shè)置一個制動壓力調(diào)節(jié)器,只對后輪采用近似低選擇的控制方式。由于沒有對前輪進(jìn)行控制,故前輪易抱死,轉(zhuǎn)向操縱性差,制動距離較長,但結(jié)構(gòu)簡單,裝車成本更低,應(yīng)用于一些輕型載貨汽車上第三節(jié):汽車防滑液壓控制系統(tǒng)ABS的工作原理

通過輪速傳感器測量車輪轉(zhuǎn)速并將這一數(shù)據(jù)傳送到ECU上。ECU利用車輪轉(zhuǎn)速傳感器信號來計算車速。在制動過程中,車輪轉(zhuǎn)速可與固化在ECU中的理想減速度的特性曲線相比較。如果ECU判斷出車輪減速度太快和車輪即將抱死,它就將信號傳送給液壓執(zhí)行裝置。液壓執(zhí)行裝置根據(jù)來自ECU的信號能夠迅速地對對制動器進(jìn)行保壓、減壓、升壓或常規(guī)制動,動作頻率能達(dá)到每秒鐘10次以上。ABS的功用就是控制實際的制動過程,使之接近于理想制動過程。第三節(jié):汽車防滑液壓控制系統(tǒng)二、ASR的液壓系統(tǒng)組成和工作原理(一)ASR的基本組成1-右前輪速傳感器2-比例閥和差壓閥3-制動主缸4-ASR制動壓力調(diào)節(jié)器5-右后輪速傳感器6-左后輪速傳感器7-發(fā)動機控制電腦8-ABS/ASR控制電腦9-ASR關(guān)閉指示燈10-ASR工作指示燈11-ASR選擇開關(guān)12-左前輪速傳感器13-主節(jié)氣門位置傳感器14-輔助節(jié)氣門位置傳感器15-輔助節(jié)氣門驅(qū)動步進(jìn)電動機16-ABS制動壓力調(diào)節(jié)器第三節(jié):汽車防滑液壓控制系統(tǒng)⒈ASRECUASR和ABS的一些信號輸入和處理都是相同的,為減少電子元件的使用量,使結(jié)構(gòu)更加緊湊,ASR控制器與ABS電子控制單元通常集成在一起,成為ABS/ASRECU。第三節(jié):汽車防滑液壓控制系統(tǒng)⒉ASR傳感器ASR與ABS系統(tǒng)共用車輪車速傳感器,而節(jié)氣門開度傳感器則與發(fā)動機電子控制系統(tǒng)共享。ASR選擇開關(guān)是ASR專用的信號輸入裝置,將ASR選擇開關(guān)關(guān)閉,ASR就不起作用。第三節(jié):汽車防滑液壓控制系統(tǒng)⒊ASR執(zhí)行機構(gòu)

在通往驅(qū)動車輪制動輪缸的管路中增設(shè)了一個ASR制動壓力調(diào)節(jié)器,ASR制動壓力源是蓄能器,通過電磁閥來調(diào)節(jié)驅(qū)動車輪制動壓力的大小。

ASR制動壓力調(diào)節(jié)器對滑轉(zhuǎn)車輪施加制動力并且控制制動力的大小,使滑轉(zhuǎn)車輪的滑轉(zhuǎn)率被控制在目標(biāo)范圍之內(nèi)。

ASR制動壓力調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)形式有單獨方式和組合方式兩種。第三節(jié):汽車防滑液壓控制系統(tǒng)單獨方式的ASR制動壓力調(diào)節(jié)器

1-ABS制動壓力調(diào)節(jié)器2-ASR制動壓力調(diào)節(jié)器3-調(diào)壓缸4-三位三通電磁閥5-蓄能器6-壓力開關(guān)7-驅(qū)動車輪制動器第三節(jié):汽車防滑液壓控制系統(tǒng)組合方式的ASR制動壓力調(diào)節(jié)器1-液壓泵2-ABS/ASR制動壓力調(diào)節(jié)器3-電磁閥Ⅰ4-蓄能器5-壓力開關(guān)6-循環(huán)泵7-儲液器8-電磁閥Ⅱ9-電磁閥Ⅲ10、11-驅(qū)動車輪制動器第三節(jié):汽車防滑液壓控制系統(tǒng)節(jié)氣門驅(qū)動裝置

應(yīng)用最廣的方法是ASRECU通過改變發(fā)動機輔助節(jié)氣門的開度來控制發(fā)動機的輸出功率。在ASR不起作用時,輔助節(jié)氣門處于全開位置。當(dāng)需要減小發(fā)動機的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩來控制車輪滑轉(zhuǎn)時,ASRECU就輸出控制信號,使輔助節(jié)氣門驅(qū)動裝置工作(節(jié)氣門驅(qū)動裝置一般由步進(jìn)電動機和傳動機構(gòu)組成。步進(jìn)電動機根據(jù)ASRECU輸出的控制脈沖轉(zhuǎn)動規(guī)定的轉(zhuǎn)角,通過傳動機構(gòu)帶動輔助節(jié)氣門轉(zhuǎn)動),減小輔助節(jié)氣門的開度使發(fā)動機進(jìn)氣量減少,從而達(dá)到控制發(fā)動機的輸出功率、抑制驅(qū)動車輪滑轉(zhuǎn)的目的。第三節(jié):汽車防滑液壓控制系統(tǒng)(二)ASR的工作原理

汽車行駛時,ECU根據(jù)輪速傳感器產(chǎn)生的驅(qū)動車輪及非驅(qū)動車輪的轉(zhuǎn)速信號,確定驅(qū)動車輪的滑轉(zhuǎn)率,如果ECU判斷滑轉(zhuǎn)率超出了目標(biāo)范圍,ECU再綜合參考節(jié)氣門開度信號、發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號、轉(zhuǎn)向信號等因素確定控制方式,向相應(yīng)執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出指令,使驅(qū)動副節(jié)氣門的步進(jìn)電動機動作,減小節(jié)氣門的開度,發(fā)動機的輸出轉(zhuǎn)矩減小,驅(qū)動輪上的驅(qū)動力矩也隨著減小,從而將驅(qū)動車輪的滑轉(zhuǎn)率控制在目標(biāo)值之內(nèi)。第三節(jié):汽車防滑液壓控制系統(tǒng)(三)ABS與ASR的比較ABS是在車速大于8Km/h時制動才發(fā)揮作用,ASR則是在汽車行駛的過程中起作用,但當(dāng)車速大于80~120Km/h時一般不起作用。返回本節(jié)第四節(jié):汽車液壓懸架系統(tǒng)第四節(jié):汽車液壓懸架系統(tǒng)一、汽車電控液壓懸架系統(tǒng)的組成和工作原理返回本章第四節(jié):汽車液壓懸架系統(tǒng)液壓控制油路第四節(jié):汽車液壓懸架系統(tǒng)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。它能夠根據(jù)車身負(fù)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。車高控制系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)通常由空氣或油氣彈簧組成,因而高度調(diào)整機構(gòu)一般分為空壓式與液壓式兩類。液壓式又分為千斤頂式和液壓氣動式,可與普通彈簧并聯(lián)使用。第四節(jié):汽車液壓懸架系統(tǒng)液壓千斤頂式車身高度調(diào)整機構(gòu)第四節(jié):汽車液壓懸架系統(tǒng)液壓氣動機械控制式車身高度調(diào)整機構(gòu)第四節(jié):汽車液壓懸架系統(tǒng)三、自適應(yīng)懸架系統(tǒng)

自適應(yīng)懸架的剛度和阻尼特性能根據(jù)車輛的行駛條件進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)節(jié)。當(dāng)汽車在正常路面行駛時,懸架的剛度和阻尼應(yīng)設(shè)置得較低,以保證乘坐舒適性。在急轉(zhuǎn)彎、快速起動及緊急制動時,提高阻尼可減少車身姿態(tài)變化。在越過凸凹不平及壞路面行駛時,提高阻尼力能快速吸收車身的振動,并降低輪胎接地點力的變化,減少輪胎動負(fù)荷。第四節(jié):汽車液壓懸架系統(tǒng)液力主動控制自適應(yīng)懸架返回本節(jié)第五節(jié):液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)第五節(jié):液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

在汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中增設(shè)動力裝置后就稱為“動力轉(zhuǎn)向”。采用動力轉(zhuǎn)向的目的,是使轉(zhuǎn)向躁縱輕便,改善響應(yīng)特性。目前的動力轉(zhuǎn)向裝置均采用液壓作動力,利用油泵來建立液壓,再經(jīng)過控制閥來調(diào)節(jié)液壓油的流量,根據(jù)汽車的行駛狀態(tài),控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。在轉(zhuǎn)向時,轉(zhuǎn)向動作仍由駕駛員來完成,但作用在轉(zhuǎn)向機構(gòu)上的力則由動力裝置提供,因此,能使轉(zhuǎn)向輕便省力。返回本章第五節(jié):液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)一、液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)概述及分類

液壓式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是以液體的壓力作動力完成轉(zhuǎn)向加力動作的,工作介質(zhì)多用油液,工作壓力一般為8~15Mpa。與氣壓動力轉(zhuǎn)向比較,工作壓力高、動力缸尺寸小、結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量??;由于油液具有不可壓縮性,所以液壓式動力轉(zhuǎn)向靈敏度高、系統(tǒng)剛性好;油液的阻尼作用可以吸收路面沖擊;助力裝置也無需潤滑。缺點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜,對加工精度和密封要求高等。第五節(jié):液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分類

液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)按控制閥形式分為滑閥式和轉(zhuǎn)閥式兩種。按動力缸、控制閥和轉(zhuǎn)向器的相互位置可分為整體式和分置式兩種:動力缸、控制閥與轉(zhuǎn)向器合為一體的為整體式;動力缸和轉(zhuǎn)向器分開布置的為分置式。按控制閥的位置分為三種形式:控制閥裝在轉(zhuǎn)向器上的為半整體式;控制閥裝在動力缸上的為聯(lián)閥式;控制閥裝在轉(zhuǎn)向器和動力缸之間的拉桿上的為聯(lián)桿式。液壓式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)按液流的形式分為常流式和常壓式兩種。第五節(jié):液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)常流式液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

常流式是指汽車在行駛中,轉(zhuǎn)向盤保持不動,控制閥中的滑閥在中間位置時油路保持暢通,即油液從油罐吸入油泵,又被油泵排出,經(jīng)控制閥回到油罐,一直處于常流狀態(tài)。

第五節(jié):液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)常壓式液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

常壓式是指汽車行駛中,無論轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動或不轉(zhuǎn)動,整個液壓系統(tǒng)一直保持高壓。通常用蓄能器保持壓力,控制閥是常閉的。平時油泵工作以提高蓄能器的壓力,達(dá)到最大工作壓力后,油泵自動卸載而空轉(zhuǎn)。與常流式相比,常壓式液壓元件多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜;蓄能器增加了充氮的工序;對系統(tǒng)的密封要求更高;油泵的磨損較大;在轉(zhuǎn)向阻力較小時,消耗的功率也較大。由于這些問題的存在,限制了它的使用,目前常壓式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)應(yīng)用較少。第五節(jié):液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)整體式與分置式比較

整體式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、管路少、支架小、質(zhì)量小、易于布置,因而在部分重型汽車、中型汽車和絕大多數(shù)高級轎車上得到應(yīng)用。缺點是不能用于噸位較大的重型汽車上,前軸負(fù)荷要小或等于8t。分置式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,根據(jù)不同車型的需要將控制閥靈活地布置在轉(zhuǎn)向器、動力缸或拉桿上??蛇x用現(xiàn)有的轉(zhuǎn)向器,加裝控制閥、動力缸及油泵和管路等,組成動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。但其管路布置要比整體式復(fù)雜得多,零件的數(shù)量也增加了。其顯著特點是承受載荷的限制較小,特別是對超重型汽車和特種汽車,可以視需要增加動力缸的數(shù)目,增大缸徑或改變動力缸的位置,以滿足轉(zhuǎn)向阻力矩增大的需要。第五節(jié):液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)二、液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成和工作原理1.整體式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)該動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由轉(zhuǎn)向油罐、轉(zhuǎn)向油泵、轉(zhuǎn)向管路、整體式動力轉(zhuǎn)向器組成。第五節(jié):液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)2.半整體式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

該轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)向器大都是滑閥式結(jié)構(gòu)。a)保持轉(zhuǎn)向盤不動時b)向左轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤時1-轉(zhuǎn)向盤2-動力缸3-轉(zhuǎn)向螺桿4-轉(zhuǎn)向螺母5-搖臂軸6-轉(zhuǎn)向搖臂7-復(fù)位裝置8-單向閥9-油罐10-轉(zhuǎn)向油泵11-閥體12-滑閥第五節(jié):液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)3.聯(lián)閥式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

該系統(tǒng)的控制閥與動力缸合為一體。a)保持轉(zhuǎn)向盤不動時b)向左轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤時1-轉(zhuǎn)向盤2-螺桿3-螺母4-搖臂軸5-搖臂6-中間搖臂7-副拉桿8-油罐9-油泵10-安全閥11-閥體12-滑閥13-復(fù)位裝置14-動力缸第五節(jié):液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)三、全液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以抱罐車全液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為例分析全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的特性。返回本節(jié)第六節(jié):液壓系統(tǒng)設(shè)計及其實例第六節(jié):液壓系統(tǒng)設(shè)計及其實例

系統(tǒng)重量輕、體積小、效率高、工作可靠、結(jié)構(gòu)簡單、操作和維護(hù)保養(yǎng)方便、經(jīng)濟(jì)性好。設(shè)計步驟大致如下。一、明確設(shè)計要求;二、分析系統(tǒng)工況,進(jìn)行總體規(guī)劃;三、草擬液壓系統(tǒng)原理圖;四、選擇液壓元件;五、驗算液壓系統(tǒng)性能。返回本章第六節(jié):液壓系統(tǒng)設(shè)計及其實例一、明確設(shè)計要求⑴明確主機用途、操作過程、周期時間、工作特點、性能指標(biāo)和作業(yè)環(huán)境的要求;⑵明確液壓系統(tǒng)必須完成的動作,運動形式,執(zhí)行元件的載荷特性、行程和對速度的要求;⑶動作的順序、控制精度、自動化程度和連鎖要求;⑷防塵、防寒、防爆、噪聲控制要求;⑸效率、成本、經(jīng)濟(jì)性和可靠性要求等。第六節(jié):液壓系統(tǒng)設(shè)計及其實例二、總體規(guī)劃1.確定液壓執(zhí)行元件:類型特點應(yīng)用可選用或需設(shè)計柱塞缸單出桿結(jié)構(gòu)簡單,制造容易;靠自重或外力回程液壓機、千斤頂、小缸用于定位和夾緊選用或自行設(shè)計雙出桿結(jié)構(gòu)簡單,桿在兩處有導(dǎo)向,可做得細(xì)長液壓機、注塑機動梁回程缸自行設(shè)計活塞缸雙出桿兩桿直徑相等,往返速度和出力相同;兩桿直徑不等,往返速度和出力不同磨床;往返速度相同或不同的機構(gòu)選用或自行設(shè)計單出桿一般連接,往返方向的速度和出力不同;差動連接,可以實現(xiàn)快進(jìn)

各類機械選用,非產(chǎn)品型號缸自行設(shè)計復(fù)合增速缸

可獲得多種出力和速度,結(jié)構(gòu)緊湊,制造較難液壓機、注塑機、數(shù)控機床換刀機構(gòu)自行設(shè)計復(fù)合增壓缸體積小,出力大,行程小

模具成型擠壓機、金屬成型壓印機、六面頂選用或自行設(shè)計多級液壓缸

行程是缸長的數(shù)倍,節(jié)省安裝空間

汽車車廂舉傾缸、起重機臂伸縮缸

選用葉片式擺動缸

單葉片式轉(zhuǎn)角<3600;雙葉片式轉(zhuǎn)角<1800。體積小,密封較難

機床夾具、流水線轉(zhuǎn)向調(diào)頭裝置、裝載機翻斗

選用第六節(jié):液壓系統(tǒng)設(shè)計及其實例類型特點

應(yīng)用可選用或需設(shè)計齒輪馬達(dá)轉(zhuǎn)速高,扭矩小,結(jié)構(gòu)簡單,價廉鉆床、風(fēng)扇傳動選用擺線齒輪馬達(dá)

速度中等,扭矩范圍寬,結(jié)構(gòu)簡單,價廉塑料機械、煤礦機械、挖掘機行走機械選用葉片馬達(dá)

轉(zhuǎn)速高,扭矩小,轉(zhuǎn)動慣量小,動作靈敏,脈動小,噪聲低

磨床回轉(zhuǎn)工作臺、機床操縱機構(gòu)選用軸向柱塞馬達(dá)

速度大,可變速,扭矩中等,低速平穩(wěn)性好

起重機、鉸車、鏟車、內(nèi)燃機車、數(shù)控機床

選用內(nèi)曲線徑向馬達(dá)

扭矩很大,轉(zhuǎn)速低,低速平穩(wěn)性很好

挖掘機、拖拉機、冶金機械、起重機、采煤機牽引部件

選用第六節(jié):液壓系統(tǒng)設(shè)計及其實例2.繪制液壓系統(tǒng)工況圖第六節(jié):液壓系統(tǒng)設(shè)計及其實例3.確定系統(tǒng)的工作壓力

按負(fù)載選取執(zhí)行元件工作壓力負(fù)載F/kN<55~1010~2020~3030~50>50工作壓力p/MPa<0.8~11.5~22.5~33~44~55~7各類設(shè)備常用的工作壓力設(shè)備類型應(yīng)用范圍/MPa壓力等級說明機床、壓鑄機、汽車<7低壓低噪聲、高可靠性系統(tǒng)農(nóng)業(yè)機械、工礦車輛、注塑機、船用機械、搬運機械、工程機械、冶金機械7~21中壓一般系統(tǒng)油壓機、冶金機械、挖掘機、重型機械21~31.5高壓空間有限、響應(yīng)速度高、大功率下降低成本金剛石壓機、耐壓試驗機、飛機、液壓機具31.5>超高壓追求大作用力、減輕重量第六節(jié):液壓系統(tǒng)設(shè)計及其實例4.確定執(zhí)行元件的控制和調(diào)速方案種類特點及應(yīng)用無級調(diào)速容積調(diào)速手動變

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