第八章汽车典型液压系统及其设计

1第九章：汽车典型系统及其设计第一节：汽车起重机液压系统第二节：自动变速器液压控制系统第三节：汽车防滑液压控制系统第四节：汽车液压悬架系统第五节：液压动力转向第六节：液压系统设计及其实例重点：（根据自校实际情况，自行确定）难点：教学目的：第一节：汽车起重机液压系统2在汽车底盘上装设起重设备完成吊装任务的汽车称为汽车起重机。汽车起重机广泛地应用在运输、装卸和筑路等场地或临时吊装作业。随着液压元件的完善和液压技术的发展，液压式汽车起重机的应用更加广泛，优势更加突出。汽车起重机可独立到达目的地，完成起重的作业循环通常是：起吊→回转→卸载→返回。第一节：汽车起重机液压系统第一节：汽车起重机液压系统31-三联齿轮泵2-中心回转接头3-油箱4-支腿组合阀5-转阀6-支腿水平缸7-支腿垂直缸8-液压锁9-回油精过滤器10-顺序阀11-组合阀12-蓄能器13-操纵阀14-多路换向闽15-溢流阀16-回转马达17-伸缩臂缸18、20、22-平衡阀19-变幅缸21-起升马达23-梭阀24-制动器缸25-离合器缸26-单向阻尼阀27～41管道42-单向阀第一节：汽车起重机液压系统4一、支腿收放液压回路1.水平缸的动作泵1.1→油管5→选择阀6.2(上位)→换向阀6.3(上、下位)→水平缸9(伸出、缩回)2.垂直缸的动作泵1.1→油管5→选择阀6.2(中位)→换向阀6.4(上位)→转阀7→液压锁(伸出)泵1.1→油管5→选择阀6.2(中位)→换向阀6.4(下位)→油管11→液压锁(缩回)第一节：汽车起重机液压系统5二、回转机构液压回路泵1.1→油管5→阀6.2(下位)→管路13→中心回转接头14→外控顺序阀17→多路换向阀23.2(上、中、下位)→柱塞马达42(顺、停、逆)。顺序阀17的开受到蓄能器21的压力(9MPa)控制。第一节：汽车起重机液压系统6三、臂架变幅液压回路泵1.3→油管16→多路换向阀23.5(上、下位)→平衡阀30→变幅缸40(增、减幅)平衡阀作用是使负载作用腔产生一定的背压，以平衡负载的作用力，同时又起到液压锁的作用。是变幅回路中必不可少的元件。应将其串连在高压分支油路中，控制压力油向低压分支供油。第一节：汽车起重机液压系统7四、伸缩臂液压回路泵1.3→油管16→多路换向阀23.4(上、下位)→平衡阀28→变幅缸41(缩回、伸出)平衡阀控制伸缩臂的缩回速度。第一节：汽车起重机液压系统8五、吊重起升液压回路起升机构，即卷筒-吊索机构，作用是实现垂直起升和放下重物。液压起升机构用大转矩起升马达38通过减速器驱动卷筒，液压马达的转速可通过改变发动机的转速来进行调节。阀23.6为五位六通换向阀，五位是指操纵此阀可得到快、慢两档起升和快、慢两档下降速度以及中位。第一节：汽车起重机液压系统91.慢档上升泵1.2→中心回转接头14→管路26→阀23.6向上第一挡(上数第二位置)→平衡阀39→起升马达38的油口A→低转速工作，使重物慢速起升。泵1.3排出的油→阀23.5的中位→阀23.6→管路25回油箱。第一节：汽车起重机液压系统102.快档上升阀23.6向上第二挡(上数第一位置)→平衡阀39→起升马达38的油口A→高转速工作，使重物快速起升。B口排出的油→阀23.6→管路25回油箱。泵1.3→阀23.5→单向阀24泵1.2→中心回转接头14→管路26第一节：汽车起重机液压系统113.慢档下降泵1.2→中心回转接头14→管路26→阀23.6向下第一挡(上数第四位置)→平衡阀39→起升马达38的油口B→低转速工作，使重物慢速下降。泵1.3排出的油→阀23.5的中位→阀23.6→管路25回油箱。第一节：汽车起重机液压系统124.快档下降阀23.6向下第二挡(上数第五位置)→平衡阀39→起升马达38的油口B→高转速工作，使重物快速下降。A口排出的油→阀23.6→管路25回油箱。阀39限制马达转速，防止重物超速下降。泵1.3→阀23.5→单向阀24泵1.2→中心回转接头14→管路26第一节：汽车起重机液压系统13六、吊重起升液压回路与其制动、离合的配合起升回路与其制动、离合的配合对汽车起重机的操作较为重要。操纵阀22(左、中、右位)离合器37(松、松、接)制动缸35(松、报、松)重物(下降、停止、上升或下降)。第二节：自动变速器液压控制系统14第二节自动变速器液压控制系统汽车传动系中的变速器控制自动化是汽车发展的较高级阶段，自动变速器能根据车速与发动机负荷的变化情况及时、自动地进行传动比变换（换挡），从而使操作简单省力，减轻驾车者的疲劳强度，。汽车自动变速器可分为三种类型：电控液力机械自动变速器（AutomaticTransmission，AT），电控机械式自动变速器（AutomatedMechanicalTransmission，AMT）和连续可变传动比自动变速器（ContinuouslyVariableTransmission，CVT）。第二节：自动变速器液压控制系统15一、液压控制系统的组成自动变速器的自动控制是依靠由动力元件、执行机构和控制机构组成的液压控制系统完成。动力元件是液压泵。执行机构包括各离合器、制动器的液压缸。控制机构包括主油路调压阀、手动阀、换挡阀及锁止离合器控制阀等，安装在自动变速器上。第二节：自动变速器液压控制系统16二、液压控制系统结构与工作原理1.液压泵a)半月型齿轮泵b)转子泵c)叶片泵1-腔室2-外部元件3-内部元件第二节：自动变速器液压控制系统172.主油路系统(1)主油路调压阀主油路调压阀的主要作用是根据车速和发动机负荷率的变化，将油泵的压力精确调节至规定值，形成稳定的工作油压再输入主油路。第二节：自动变速器液压控制系统18不同油压的功能要求1.当发动机油门开度较小时，主油路压力可以适当降低。而当发动机油门开度较大时，主油路压力要升高才能满足要求。2.汽车以中、低速行驶时，所传递的转矩较大，主油路压力需有较高的压力（1.05Mpa）。而在高速档行驶时，主油路油压可降低。3.倒档时，需提高操纵油压（主油路油压升高到1.75Mpa）来避免出现打滑。第二节：自动变速器液压控制系统19主油路压力调节方式1.由选档手柄的位置调节主油路的压力，在中低档及倒档时需增加主油路的压力，以满足汽车不同工况对油压的要求。2.由档位及油门开度调节主油路的压力。3.由档位、油门开度和车辆行驶速度调节主油路的压力，目前这种方式的应用是最广泛的。第二节：自动变速器液压控制系统20（2）主油路副调压阀（变矩器阀）主油路副调压阀的作用是根据汽车行驶速度和油门开度的变化，自动调节液力变矩器的液压，并保证各摩擦副润滑的油压和流向液压油冷却装置的油压，实际上是一个限压滑阀。第二节：自动变速器液压控制系统21（3）换挡阀组换挡阀组包括手动换挡阀和换挡阀。换挡阀组通过改变液压操纵油路的方向来控制执行机构的工作，使自动变速器完成换挡动作。第二节：自动变速器液压控制系统22手动阀驾驶室内的变速器选档操纵手柄通过一定的连杆机构与手动阀相连，手动阀是安装在控制系统阀板总成中的多路换向阀，其作用是根据不同的选档杆位置依次将管路压力油接入相应各档油路。第二节：自动变速器液压控制系统23换档阀（变速阀）电液式控制系统换档阀的工作完全由换档电磁阀控制。a）电磁阀关闭b）电磁阀开启第二节：自动变速器液压控制系统24电磁阀与换档阀工作情况换档阀档位换档情况原理图1～2换档阀1ECU给出信号关闭电磁阀A，而让电磁阀B通电，1～2档换档阀阀芯向左移动，关闭2档油路；2～3档换档阀阀芯右移，关闭3档油路，同时主油路油压作用在3～4档换档阀阀芯右端，让3～4档换档阀阀芯停留在右位，即只有1档油路连通，变速器挂入1档2ECU给出信号让电磁阀A和电磁阀B同时通电，1～2换档阀右端油压下降，阀芯向右移动，打开2档油路，变速器挂入2档第二节：自动变速器液压控制系统25换档阀档位换档情况原理图2～3换档阀32～3换档阀由换档电磁阀B控制，故此时不考虑换档电磁阀A（换档电磁阀A通电）。ECU给出信号让电磁阀B断电，2～3档电磁阀右端油压上升，阀芯向左移动，打开3档油路，变速器挂入3档。同时主油路油压作用在1～2档换档阀左端，而让3～4档换档阀阀芯左端控制油压泄压2如要强制降入2档，换档电磁阀B通电（换档电磁阀A通电）第二节：自动变速器液压控制系统26换档阀档位换档情况原理图3～4换档阀4ECU给出信号使电磁阀A和电磁阀B均不通电，3～4挡换挡阀阀芯右端控制压力升高，阀芯向左移动，关闭直接挡离合器油路，接通超速制动器油路，由于1～2挡换挡阀阀芯左端作用着主油路油压，虽然右端有压力油作用，但阀芯仍然保持在右端不能左移3如要强制挂入3档，换档电磁阀A通电，换档电磁阀B不通电第二节：自动变速器液压控制系统27（4）锁止控制系统作用是控制液力变矩器的油压以及锁止离合器的工作，主要元件为锁止离合器控制阀。1-变矩器2-锁止离合器3-脉冲线性式锁止电磁阀4-锁止离合器控制阀第二节：自动变速器液压控制系统28（5）缓冲安全系统提高自动变速器换挡品质和汽车的乘坐舒适度，取决于执行机构各元件的工作性能。为此，在液压系统中设置了缓冲安全系统，以保证换挡的可靠性和平顺性。为防止自动变速器在换档时出现冲击，装有许多起缓冲和安全作用的缓冲阀、蓄压减振器。这类装置统称为缓冲安全系统。第二节：自动变速器液压控制系统29缓冲阀缓冲阀的作用是改善换档的平顺性a)手控制阀在前进档位置b)抬起加速踏板换直接档1-滑阀2-弹簧3-阀座第二节：自动变速器液压控制系统30蓄能器缓冲换档冲击第三节：汽车防滑液压控制系统31第三节：汽车防滑液压控制系统一、ABS的液压系统组成：电控单元；传感器；执行机构1-轮速传感器2-轮缸3-液压调节器4-制动主缸5-ABSECU6-警告灯第三节：汽车防滑液压控制系统321.ABSECUABSECU传感器的信号，计算出车速、轮速、滑移率和车轮的减速度、加速度，并向ABS执行机构下达控制指令来调节各车轮制动器的制动油压，控制各种执行器工作。第三节：汽车防滑液压控制系统332.传感器ABS采用的传感器包括轮速传感器和汽车减速度传感器两种。一般轮速传感器都安装在车轮上，有些后轮驱动的车辆将检测后轮速度的传感器安装在差速器内，通过后轴转速来检测，故又称之为轴速传感器。目前，国内外ABS控制车速范围是15～160Km/h，并将逐渐扩大到8～260Km/h，甚至更大。霍尔效应式轮速传感器适应面更广，现已得到广泛地应用。第三节：汽车防滑液压控制系统34⒊执行机构ABS执行机构主要由制动压力调节器和ABS警告灯组成。液压式制动压力调节器主要由电磁阀、液压泵和储液器等组成。制动压力调节器串接在制动主缸和轮缸之间，通过电磁阀直接或间接地控制轮缸的制动压力。根据工作原理的不同，液压制动系统装用的制动压力调节器有循环式（压力调节器通过电磁阀直接控制制动压力）和可变容积式（压力调节器通过电磁阀间接控制制动压力）两种。第三节：汽车防滑液压控制系统35⑴循环式制动压力调节器1-轮缸；2-电磁阀；3-电动液压泵；4-蓄能器第三节：汽车防滑液压控制系统36电磁阀第三节：汽车防滑液压控制系统37回油泵与蓄能器1-偏心轮2-油泵柱塞3-油泵4-储液器B-通储液器A-通轮缸第三节：汽车防滑液压控制系统38常规制动过程1-电磁阀；2-ECU；3-传感器；4-车轮；5-轮缸；6-液压部件；7-主缸；8-线圈；9-阀芯；10-储液器；11-回油泵；12-踏板第三节：汽车防滑液压控制系统39保压过程1-电磁阀；2-ECU；3-传感器；4-车轮；5-轮缸；6-主缸；7-线圈；8-回油泵；9-储液器；10-踏板第三节：汽车防滑液压控制系统40减压过程1-电磁阀；2-ECU；3-传感器；4-车轮；5-轮缸；6-液压部件；7-主缸；8-线圈；9-储液器；10-电动机；11-回油泵；12-踏板第三节：汽车防滑液压控制系统41⑵可变容积式压力调节器常规制动过程1-ECU；2-传感器；3-车轮；4-轮缸；5-储液器6-线圈；7-液压泵；8-电磁阀；9-柱