液气压与汽车工业教学课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,液气压与汽车工业,液压技术在汽车上的应用,目录,1.自动变速器液压控制系统.,2.汽车液压悬架系统.,3.汽车液压制动系统,4.电子液压制动系统(简称EHB),5.汽车液压减震系统,6.液压转向系统,7.汽车电子稳定控制(EPS)液压系统,1.自动变速器液压控制系统.,1)汽车自动变速器液压操纵系统阀体的作用是把油泵所输出的液压油分配给各元件，以控制各离合器和制动器的接合和分离，从而达到自动换档的目的。,2)主油路的副调压阀限压滑阀,根据车速和节气门开度的变化,自动调节液力变矩器的压力,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.,2.汽车液压悬架系统.,当车辆在凸凹不平的道路上行驶时可以提高车身的高度，当车辆高速行驶时又可使车身的高度降低，以减少风的阻力。汽车电控液压悬架还具有衰减力的调节功能，以提高车辆的稳定性。在急转弯、急加速和紧急制动时，还可以抑制车辆姿态的变化。,3.汽车液压制动系统,汽车制动系统是汽车安全行驶中最重要的部分。由于频繁或长时间地使用制动器，出现摩擦片过热衰退现象，严重时导致制动失效，威胁到行车安全。车辆也因为频繁更换制动蹄片和轮胎导致运输成本的增加。当今的液力缓速器主要用在重型载货汽车和大中型客车上。液力缓速器的使用和推广，大大地改善了传统的制动器的不足。,4.电子液压制动系统(简称EHB),电子液压制动系统(简称EHB)是在传统的液压制动器基础上发展而来的。,EHB 以电子元件替代部分机械元件,是一个先进的机电一体化系统。,这种集成电子踏板传感器能精确地感知驾驶人控制踏板的轻重缓急，并转换为电信号传递给电子控制单元，高压液压控制单元则会根据不同的驾驶工况自动调节车轮的制动压力。这一系统缩短了反应时间，也避免了液压机械制动系统作用反力引起的震动而导致驾驶者不自觉地减小制动力的危险。执行机构用一个综合的制动模块取代传统制动器中的压力调节器和ABS模块，这个综合制动模块包含电机、泵、蓄电池等部件，它可以产生并储存制动压力，并可分别对4个轮胎的制动力矩进行单独调节。与传统的液压制动器相比，EHB有了显著进步：,主要优势编辑,(1)结构紧凑，改善了制动效能；,(2)控制方便可靠，制动噪声显著减小；,(3)不需要真空装置，有效减轻了制动踏板的打脚，提供了更好的踏板感觉；,(4)由于模块化程度的提高，在车辆设计过程中又提高了设计的灵活性，减少了制动系统的零部件数量，节省了车内制动系统的布置空间。EHB的局限性是整个系统仍然需要液压部件，离不开制动液。,EH B是在传统的液压制动器基础上发展而来的。与传统的汽车制动系统有所不同,EH B 以电子元件替代部分机械元件,是一个先进的机电一体化系统。EHB 用一个综合制动模块取代传统制动器中的压力调节器和 ABS 模块。这个综合的制动模块由电机、泵、蓄电池等部件组成,它可以产生并储存制动压力,可以对 4 个车轮的制动力矩进行单独调节。同时,在 EHB 的电子控制系统中设计相应程序,通过操纵电控元件来控制制动力的大小及各轴制动力的分配,可以完全实现 ABS 及ASR 等功能。,5.汽车液压减震系统,汽车液压减振系统具有优良的减震功能，在车辆偏重时可以保持车辆的平衡，使车辆继续安全行驶。在车辆更换轮胎时，不需要千斤顶顶地即可更换轮胎，大大地提高了工作效率，节省了时间。如果车辆陷入湿滑的地方时，利用此装置也很容易走出泥沼。,液压减震器的工作原理,减震器主要有弹簧和阻尼器两个部分组成，弹簧的作用主要是支撑车身重量，而阻尼器则是起到减少震动的作用，为了了解减震器的工作原理，我们把防尘罩和弹簧去掉，直接看到阻尼器（见图一）。,液压阻尼器利用液体在小孔中流过时所产生的阻力来达到减缓冲击的效果。,红圈中是活塞，它把油缸分为了上下两个部分。当弹簧被压缩，活塞向下运行，活塞下部的空间变小，油液被挤压后向上部流动；反之，油液向下部流动。,不管油液向上还是向下流动，都要通过活塞上的阀孔。油液通过阀孔时遇到阻力，使活塞运行变缓，冲击的力量有一部分被油液吸收减缓了。,下面是压缩行程示意图，表示减震器受力缩短的过程。,图二为活塞向下运行，流通阀开启，油缸下部的油液受到压力通过流通阀向油缸上部流动。,图三为活塞向下运行，压力达到一定程度时，压缩阀开启，油缸下部的油液通过压缩阀流向油缸外部储存空间。,图中红色大箭头表示活塞运动方向，红色小箭头表示油液流动方向。,下面是伸张行程示意图，表示减震器在弹簧作用下恢复原状的过程。,图四为活塞向上运行，伸张阀开启，油缸上部的油液受到压力通过伸张阀向油缸下部流动。,图五为活塞向上运行，压力达到一定程度时，补偿阀开启，油缸外部储存空间的油液流回到油缸下部。,图中红色大箭头表示活塞运动方向，红色小箭头表示油液流动方向。,6.液压转向系统,液压助力转向系统主要由机械部分和液压助力装置两部分组成。液压助力转向按液流形式分为常流式和常压式两种，按分配阀的形式又可分为滑阀式和转阀两种。机械式液压助力转向系统一般由液压泵、油管、压力流量控制阀体、V型传动皮带、储油罐等部件构成。,机械液压助力系统的主要组成部分有液压泵、油管、压力流体控制阀、V型传动皮带、储油罐等等。这种助力方式是将一部分发动机动力输出转化成液压泵压力，对转向系统施加辅助作用力，从而使轮胎转向。,常见的助力转向有机械液压助力、电子液压助力、电动助力三种。,机械液压助力 机械液压助力是我们最常见的一种助力方式，它诞生于1902年，由英国人Frederick W.Lanchester发明，而最早的商品化应用则推迟到了半个世纪之后，1951年克莱斯勒把成熟的液压转向助力系统应用在了Imperial车系上。由于技术成熟可靠，而且成本低廉，得以被广泛普及。,机械液压助力系统的主要组成部分有液压泵、油管、压力流体控制阀、V型传动皮带、储油罐等等。这种助力方式是将一部分发动机动力输出转化成液压泵压力，对转向系统施加辅助作用力，从而使轮胎转向。,根据系统内液流方式的不同可以分为常压式液压助力和常流式液压助力。常压式液压助力系统的特点是无论方向盘处于正中位置还是转向位置、方向盘保持静止还是在转动，系统管路中的油液总是保持高压状态；而常流式液压转向助力系统的转向油泵虽然始终工作，但液压助力系统不工作时，油泵处于空转状态，管路的负荷要比常压式小，现在大多数液压转向助力系统都采用常流式。可以看到，不管哪种方式，转向油泵都是必备部件，它可以将输入的发动机机械能转化为油液的压力。,机械液压助力优缺点：机械液压助力的方向盘与转向轮之间全部是机械部件连接，操控精准，路感直接，信息反馈丰富；液压泵由发动机驱动，转向动力充沛，大小车辆都适用；技术成熟，可靠性高，平均制造成本低。由于依靠发动机动力来驱动油泵，能耗比较高，所以车辆的行驶动力无形中就被消耗了一部分；液压系统的管路结构非常复杂，各种控制油液的阀门数量繁多，后期的保养维护需要成本；整套油路经常保持高压状态，使用寿命也会受到影响，这些都是机械液压助力转向系统的缺点所在。,电子液压助力 由于机械液压助力需要大幅消耗发动机动力，所以人们在机械液压助力的基础上进行改进，开发出了更节省能耗的电子液压助力转向系统。这套系统的转向油泵不再由发动机直接驱动，而是由电动机来驱动，并且在之前的基础上加装了电控系统，使得转向辅助力的大小不光与转向角度有关，还与车速相关。机械结构上增加了液压反应装置和液流分配阀，新增的电控系统包括车速传感器、电磁阀、转向ECU等。,电子液压助力的原理与机械液压助力基本相同，不同的是油泵由电动机驱动，同时助力力度可变。车速传感器监控车速，电控单元获取数据后通过控制转向控制阀的开启程度改变油液压力，从而实现转向助力力度的大小调节。,电子液压助力拥有机械液压助力的大部分优点，同时还降低了能耗，反应也更加灵敏，转向助力大小也能根据转角、车速等参数自行调节，更加人性化。不过引入了很多电子单元，其制造、维修成本也会相应增加，使用稳定性也不如机械液压式的牢靠，随着技术的不断成熟，这些缺点正在被逐渐克服，电子液压助力已经成为很多家用车型的选择。,7.汽车电子稳定控制(EPS)液压系统,汽车ESP（Electronic Stability Program）系统，中文名称是汽车电子稳定控制系统，是目前世界上最尖端的高科技汽车主动安全系统电子设备。在汽车行驶过程中，ESP始终监测车的运动状态，尤其是与转向相关的运行状态，一旦出现不稳定的预兆，ESP系统便实时予以更正，从而使行车安全性大大提高，驾车人员感觉更灵活、更快捷、更安全。ESP是汽车在各种恶劣状况下，都能非常可靠的按照驾驶人员的意图进行控制，而不会出现摆尾和方向失控等危险状况。,