液壓缸容積損失對汽車離合系統操縱效能的影響

孫 玉，董鈺舒Sun Yu，Dong Yushu

（長城汽車技術研究院，河北保定 071000）

工程實踐中發現，液壓缸容積損失對離合踏板操縱行程影響較大，尤其是在應用大扭矩柴油發動機車型上這種特性表現得更加明顯。

以某車型離合系統液壓缸測試結果為例，對汽車離合系統液壓缸容積損失特性進行介紹。結合離合系統理論計算和實測數據的對比結果，闡述液壓缸容積損失對系統工作過程表現造成的影響。

1 液壓缸容積損失

由于液壓元件必然存在著一些間隙，當間隙的兩端有壓力差時，就會有油液從這些間隙中流過。所以，液壓系統中泄漏現象總是存在的[1]。

液壓傳動領域將這種液壓泵輸出的流量不能全部流入液壓缸等執行元件的現象稱之為液壓容積損失。

眾所周知，離合主泵和工作缸是汽車液壓離合系統的重要組成部分，因此液壓容積損失特性在汽車液壓離合系統中也是存在的。

經對某車型液壓缸進行測試后（圖1、圖2），總結出離合主泵和工作缸容積損失主要與系統工作壓力和工作溫度變化有關，具體損失值由液壓缸的自身產品特性決定。

2 離合系統理論計算方法介紹

離合系統理論計算主要是將離合操縱系統抽象為一個杠桿機構，通過輸入離合器最大分離力、最大分離行程來評估離合踏板力和行程的極值，偏差部分運用經驗效率予以修正。

文獻[2]中給出了具體方法，文獻[3]作者根據經驗進行了公式的演化。

踏板行程極值S的計算：

其中，η1為離合系統力傳動效率；s為離合器分離行程，mm；i踏板為踏板杠桿比；i撥叉為撥叉杠桿比；d1為主泵直徑，mm；d2為工作缸直徑，mm；S0為踏板空行程，mm。

踏板力（無彈簧助力）極值Fmax的計算：

其中，F1max為離合器最大分離力，N；η2為離合系統行程傳動效率；i踏板、i撥叉、d1、d2，同公式（1）。

3 系統特性的模擬與試驗結果比對驗證

以國內搭載了大扭矩柴油發動機的某車型為例，已知該車型的離合系統為液壓離合系統，具體參數如圖3、表1。

理論計算結果與實測結果對比如圖4。

表1 離合器系統參數

4 結論

由圖4踏板分離特性曲線對比結果可知：

（1）對于計算踏板力與行程的極值大小，理論計算方法較符合，但不適用于模擬系統過程表現；

（2）測試數據變化趨勢，與分離力增大液壓缸容積損失隨之增大的規律相對應。說明了在分離力較大的大扭矩柴油發動機車型上，液壓缸容積損失對系統工作過程表現影響較大，主要特征為峰值點相對滯后和過峰值點后行程部分減短。

［1］曹建東，襲肖新.液壓傳動與氣壓技術［M］.北京：北京大學出版社，2006.

［2］劉惟信.汽車設計［M］.北京：清華大學出版社，2010.

［3］李光明，劉輝，毛世偉.離合器性能設計計算方法的研究［J］.客車技術與研究，2010，（6）.