汽車典型液壓系統(tǒng)應(yīng)用

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，液壓傳動技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械、機(jī)械制造業(yè)、建筑機(jī)械等行業(yè)。在汽車生產(chǎn)制造的過程中有很多的系統(tǒng)均采用了液壓系統(tǒng)。由于液壓系統(tǒng)的組成、作用和特點(diǎn)各不相同，使得液壓系統(tǒng)所服務(wù)主機(jī)的工作循環(huán)和動作特點(diǎn)不同。文章主要論述了汽車典型液壓系統(tǒng)的應(yīng)用，進(jìn)一步了解液壓元件在整個液壓系統(tǒng)中的作用和各種液壓回路的組成。

關(guān)鍵詞：汽車；典型液壓系統(tǒng)；液壓回路；工作原理；應(yīng)用

中圖分類號：THl37 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）3-0039-02

在汽車的眾多系統(tǒng)中，有很多都采用的是液壓傳動系統(tǒng)。在實(shí)際應(yīng)用的過程中，只有了解和掌握相關(guān)液壓系統(tǒng)的組成、特點(diǎn)和工作原理，才能夠根據(jù)實(shí)際需要選擇合適的液壓系統(tǒng)。

1 液壓傳動系統(tǒng)的組成及其特點(diǎn)

1.1 液壓系統(tǒng)的基本組成

液壓傳動系統(tǒng)的主要部分為：動力元件、控制元件和輔助元件。此外，還包含液壓系統(tǒng)中的工作介質(zhì)。各個組成部分在液壓傳動系統(tǒng)中功能是不一樣的，具體情況如下：

①動力元件：它是系統(tǒng)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為工作介質(zhì)壓力能的裝置，主要作用是為液壓系統(tǒng)提供壓力油，是系統(tǒng)的動力源。常見的動力元件有液壓泵和電動機(jī)。

②控制元件：它是控制系統(tǒng)壓力油流速、壓力、方向的一種裝置。如溢流閥、節(jié)流閥和換向閥等。

③執(zhí)行元件：它是將液體壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的裝置，其作用是輸出力和速度，以驅(qū)動液壓缸和液壓馬達(dá)工作。

④輔助元件：為整個壓力系統(tǒng)提供輔助功能的一些裝置。主要作用是為系統(tǒng)儲油和保護(hù)系統(tǒng)。如油箱、過濾器和壓力計等裝置。

⑤工作介質(zhì)：工作介質(zhì)是指傳動液體或傳動氣體，在液壓傳動系統(tǒng)中通常為液壓油液。

1.2 液壓傳動系統(tǒng)的特點(diǎn)

1.2.1 液壓傳動系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

液壓傳動可以實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速，并且調(diào)速范圍大和調(diào)速便捷。如果在相同功率的情況下，液壓傳動工作比較平穩(wěn)，反應(yīng)也很迅速，并且換向沖擊很小；同時也能夠快速啟動、制動和頻繁換向，這些特點(diǎn)使得液壓傳動控制易于實(shí)現(xiàn)自動化。

1.2.2 液壓傳動系統(tǒng)的缺點(diǎn)

在液壓傳動系統(tǒng)中，工作介質(zhì)容易出現(xiàn)泄漏使得系統(tǒng)中的壓力難以維持在一定的范圍內(nèi)，這樣難以保證嚴(yán)格的傳動比。此外，液壓系統(tǒng)在工作過程中會產(chǎn)生一定的熱量，這部分熱量都是損失掉的，傳遞距離越長能量損失越大，不能夠做遠(yuǎn)距離的傳動。

2 汽車典型液壓系統(tǒng)的應(yīng)用

2.1 汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)

液壓起重機(jī)承載能力比較大，能夠在有沖擊、振動和環(huán)境溫度惡劣的情況下工作。一般液壓起重機(jī)都會采用手動控制，這樣方便對系統(tǒng)的準(zhǔn)確的控制。由于起重機(jī)的液壓系統(tǒng)對保證工作安全性較為重要，所以它的各項(xiàng)指標(biāo)均要符合國家標(biāo)準(zhǔn)。起重機(jī)的走臺板通常為全覆蓋式，便于操作和維修。因此，在汽車起重機(jī)系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。

2.1.1 汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)

汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)一般由伸縮回路、回轉(zhuǎn)回路和控制回路等回路組成。每個回路都有各自的功能和特點(diǎn)。

2.1.2 汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)的工作回路。

①伸縮回路。伸縮回路主要通過改變吊臂的長度來改變起重機(jī)吊重的高度，這樣就能夠根據(jù)所吊物體的高度來進(jìn)行調(diào)節(jié)。根據(jù)伸縮高度和方式不同，其液壓缸的節(jié)數(shù)結(jié)構(gòu)也會不一樣。三位四通手動換向閥D控制吊臂的伸縮運(yùn)動，換向閥D的不同工位能夠?qū)崿F(xiàn)伸長、縮短和停止三種不同的工作狀態(tài)。當(dāng)三位四通手動換向閥D工作在左位時液壓缸伸出，在右位時液壓缸縮回，在中位時，液壓缸處于停止?fàn)顟B(tài)。手動閥組D中位工作時液壓油的流向如圖1所示。

當(dāng)閥D處于右位時，吊臂伸出，液壓油經(jīng)過各個控制閥后到達(dá)伸縮液壓缸的無桿腔。完成整個工作循環(huán)后，液壓油將從伸縮液壓缸的有桿腔流入到郵箱。

當(dāng)閥D處于左位時，吊臂將縮回，液壓油經(jīng)過各個控制閥到達(dá)伸縮液壓缸有桿腔。完成收縮過程后，液壓油由伸縮液壓缸無桿腔經(jīng)過控制閥回到油箱。

②回轉(zhuǎn)回路?；剞D(zhuǎn)回路主要由液壓泵、換向閥、平衡閥和液壓馬達(dá)等組成。在回轉(zhuǎn)回路中回轉(zhuǎn)力很小，回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)也就沒有沒有起升回路那樣復(fù)雜。重物水平移動的范圍有限，所需功率也很小，這就符合回轉(zhuǎn)回路的工作條件，通常將汽車起重機(jī)都設(shè)計成全回轉(zhuǎn)式的，回轉(zhuǎn)的速度一般為2 r/min～3 r/min。液壓馬達(dá)的回轉(zhuǎn)主要有三位四通手動換向閥C進(jìn)行控制，當(dāng)三位四通手動換向閥C工作在左位時，液壓馬達(dá)正向回轉(zhuǎn)，在右位時，液壓馬達(dá)正向回轉(zhuǎn)。其油流路線如圖2所示。

2.2 汽車液壓轉(zhuǎn)向傳動系統(tǒng)

2.2.1 液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)組成

汽車液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由：轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向控制閥、搖臂、轉(zhuǎn)向節(jié)、轉(zhuǎn)向橫拉桿、轉(zhuǎn)向油罐、轉(zhuǎn)向油泵、轉(zhuǎn)向動力腔等組成。轉(zhuǎn)向油泵安裝在發(fā)動機(jī)上，由曲軸通過皮帶驅(qū)動運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)而向外輸出具有一定壓力的液壓油。液壓油通過油管分別和轉(zhuǎn)向油泵和轉(zhuǎn)向控制閥聯(lián)接，然后由動力轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)向控制閥來變油路。

2.2.2 液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作過程

在液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)向動力缸中液壓的是由主轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)向控制閥來調(diào)節(jié)的。如果轉(zhuǎn)向控制閥5處于中間位置，系統(tǒng)中的液壓油就會流過轉(zhuǎn)向控制閥，進(jìn)入出油口流回至轉(zhuǎn)向油泵。在這一過程中系統(tǒng)將不會產(chǎn)生壓力油，并且轉(zhuǎn)向動力缸活塞兩側(cè)的壓力相等，活塞不能夠左右運(yùn)動，車輛便無法轉(zhuǎn)向。當(dāng)駕駛員控制車輛向左轉(zhuǎn)時，此刻轉(zhuǎn)向控制閥將處于左位，這時會關(guān)閉其中的一條右路而另一條油路將開得大些，使系統(tǒng)內(nèi)液壓油的流量發(fā)生變化，這樣就會在轉(zhuǎn)向動力缸活塞兩端產(chǎn)生壓力差，動力缸活塞朝左運(yùn)動，從而將動力缸中的液壓油通過轉(zhuǎn)向控制閥壓回轉(zhuǎn)向油泵，實(shí)現(xiàn)液壓油的加壓過程。液壓轉(zhuǎn)向液壓原理如圖3所示。

2.3 汽車防抱死系統(tǒng)（ABS）

2.3.1 汽車防抱死系統(tǒng)的組成

ABS系統(tǒng)主要由ABS控制器（液壓系統(tǒng)）、四個車輪轉(zhuǎn)速傳感器、ABS故障警告燈、制動警告燈等組成。其中液壓系統(tǒng)的具體情況如圖4所示。

2.3.2 ABS系統(tǒng)制動過程

①常規(guī)制動過程。在調(diào)壓電磁閥不通電，進(jìn)液電磁閥通電，出液電磁閥不通電和電動液壓泵不工作的情況下，自制動主缸輸出的制動液將通過進(jìn)液電磁閥直接進(jìn)入車輪的制動輪缸，各制動輪缸的制動壓力將隨制動主缸的制動壓力而變化。

②汽車防抱死制動過程。當(dāng)轉(zhuǎn)速傳感器得到信號得知車輪有抱死傾向時，ECU將會發(fā)出控制信號關(guān)閉相進(jìn)液電磁閥，并讓出液電磁閥一直處于關(guān)閉狀態(tài)，這樣就能夠使制動輪缸中的制動液壓被封閉。與此同時液壓泵也開始運(yùn)轉(zhuǎn)，把低壓儲能室的制動液重新輸入到制動主缸，這樣就能夠補(bǔ)償制動踏板的行程損失，隨后制動踏板出現(xiàn)輕微的振動，使得車輪抱死程度得以降低，車輪的速度得到回升。當(dāng)車輪轉(zhuǎn)速達(dá)到一定值時，ECU將再次發(fā)出控制指令使該制動輪缸相應(yīng)的進(jìn)液電磁閥和出液電磁閥都斷電，使進(jìn)液電磁閥處于通流狀態(tài)，而出液電磁閥處于斷開狀態(tài)，這樣制動液就會通過進(jìn)液電磁閥進(jìn)入制動輪缸使制動壓力增大，車輪再次被制動使得輪速再次下降。

3 結(jié) 語

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，將會有越來越多的汽車典型液壓系統(tǒng)在汽車中得到應(yīng)用。對汽車典型液壓系統(tǒng)應(yīng)用的分析需要了解各種液壓系統(tǒng)的工作原理，這樣才能夠在液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障能夠快速的排除故障，確保汽車的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

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