淺述液壓系統在汽車上的應用

李承承　王悅

摘 要：液壓傳動與機械傳動、電氣傳動相比，在汽車各方面的應用有著許多突出的優點，如 ：重量輕、體積小、運動慣性小、反應速度快；因此，它在汽車上的應用也越來越廣泛。如液壓動力轉向系統、汽車液壓制動系統、液壓制動系統、汽車懸架系統等等。本文將從以上幾個方面闡述液壓傳動技術在汽車上的應用。

關鍵詞：液壓傳動技術；壓動力轉向系統、汽車液壓制動系統、液壓制動系統、汽車懸架系統

近年來隨著液壓、氣壓與液力傳動技術的發展和在汽車上的應用使得汽車的各項性能都有了很大地提高。尤其是現代汽車上使用了電腦、機電液一體化的高新技術使汽車工業的發展更上了一個新的臺級。汽車工業成為衡量一個國家科學技術水平先進與否的重要標志，目前技術先進的汽車已廣泛采用了液壓氣壓和液力傳動新技術就連汽車的燃料供給和機械潤滑系統也借鑒了這些技術，因此加強針對汽車的液壓氣壓與液力傳動技術的學習與研究對于從事汽車理論學習和設計制造維修的人員具有很重要的意義。下面簡述液壓系統在汽車上的幾方面應用：

1 液壓動力轉向系統在汽車上的應用

汽車轉向系統按照能源的不同分為機械式轉向系統和動力式轉向系統。前者以人力作為轉向能源，而后者則利用了發動力的動力作為輔助的轉向能源。動力轉向系統按照傳遞能量的介質不同分為兩大類：液壓式和氣壓式。而液壓式動力轉向系統按液壓油的流動形式分成常壓式和常流式兩大類。常壓式液壓轉向系統的特征是不管方向盤維持靜止狀態還是正在轉向過程中、或者方向盤位于中間位置還是左右偏轉位置，裝置管路中總是存在一定高壓壓力的油液，系統負荷始終較大。而常流式液壓動力轉向系統雖然和常壓式轉向系統一樣都裝備有轉向油泵，將發動機的動力轉化為管路油液的壓力，作為轉向助力系統的動力來源，該油泵和發動機有直接的傳動關系，所以無論助力系統是否工作，轉向油泵始終跟隨發動機的運轉而工作，但當轉向助力系統停止工作時，轉向油泵的泄壓閥會打開，使其處于空轉狀態，這樣系統管路的油壓會下降，小于常壓式的系統管路油壓。電動- 液力式動力轉向系統與機械式液壓轉向系統的原理基本一致，也裝備有轉向油泵，不同的是此油泵不再由發動機驅動而是由獨立的電動機來驅動，并由相應的電控系統來控制，該電控系統的控制原理是由轉角傳感器檢測轉向角度的大小、轉向的快慢，車速傳感器檢測車速快慢，將檢測到的信息輸送

給控制單元，控制單元進行計算、分析后，向轉向控制閥發出指令，改變轉向控制閥的閥門開啟角度以改變管路油壓，從而實現對轉向扭矩的調整。電動- 液力式動力轉向系統具有機械動力轉向系統的大部分優點，并且能耗較低，反應也比機械式靈敏快捷，更重要的是其電控系統可以根據實時車況（轉角、車速）改變調整助力大小。其缺點是，電控系統必然增加過多的電子元件，使得設計、生產、維護的成本相應上升，另外，其工作穩定性較機械動力轉向系統略有不足。不過隨著汽車技術的不斷發展進步，相信這些缺點會逐步消除，電動- 液力式動力轉向系統會有更加廣闊的應用前景。

2 汽車液壓制動系統

汽車制動系統的好壞在保證按人身安全方面起著不可替代的作用，其主要作用是使行駛中的汽車按照駕駛員的要求進行強制減速甚至停車；使已停駛的汽車在各種道路條件下（包括在坡道上）穩定駐車；使下坡行駛的汽車速度保持穩定。而液壓制動系在轎車、輕型貨車的行車制動系上已經有了廣泛的應用，它主要由制動踏板、制動主缸、輪缸、連接管路及制動力分配閥等組成。在制動系中制動主缸是動力元件，向系統輸送壓力油。而制動輪缸是執行元件，推動制動蹄或制動塊執行制動任務。液壓制動系的工作原理如下： 當駕駛員施加控制力時，通過制動踏板傳動制動主缸，制動主缸再將制動液經油管分別送到前、后輪制動器中的制動輪缸，將制動蹄推向制動盤，消除制動間隙，產生制動力矩。隨著踏板力的增大，制動力矩也相應成比例的增加，直到完全制動。放松制動踏板，制動蹄和制動輪缸的活塞在各自回位彈簧的作用下回位，制動液被壓回到制動主缸，制動作用隨之解除。

3 液壓系統在汽車懸架系統中的應用

現今，汽車的舒適性和安全性越來越受人們關注。并且隨著高速公路網的發展，汽車車速有了很大程度的提高，現代汽車對懸架的要求除了能保證其基本性能外，還致力于提高汽車的行駛安全性和乘坐舒適性，向高附加值、高性能和高質量的方向發展。現代汽車中的懸架有兩種，一種是從動懸架，另一種是主動懸架。被動懸架能減弱路面傳給車身的沖擊力，衰減由沖擊力而引起的承載系統的振動。主動懸架的控制環節中安裝了能夠產生抽動的裝置，采用一種以力抑力的方式來抑制路面對車身的沖擊力及車身的傾斜力。先進的液壓懸架系統采用一種有源方式來抑制路面對車身的沖擊力及車身傾斜力。它既能使車輛具有軟彈簧般的舒適性，又能保證車輛具有良好的操縱穩定性；對于傳統的懸架系統而言，一旦參數固定，在車輛行駛過程中就無法進行調節，因此使懸架性能的進一步提高受到很大限制。目前乘用車上采用的電液控制懸架系統基本上具有三個功能：一是具有車高調節功能。不管車輛負載在規定范圍內如何變化，都可以保證車高一定，可大大減少汽車在轉向時產生的側傾。當車輛在凸凹不平的道路上行駛時，可提高車身高度；當車身高速行駛時，又可使車身高度降低，以減小風阻并提高其操縱穩定性。二是具有衰減力調節功能。其作用是提高車輛操縱穩定性，在急轉彎、急加速和緊急制動時可以抑制車輛姿勢變化（減小俯仰角、后仰角、側傾角）。三是具有控制懸架系統減振力和彈性元件的彈性或剛性系數的功能。

4 結束語

近年來，隨著液壓技術迅速發展，液壓元件日臻完善，使得液壓傳動技術在汽車上的應用也大大增加。可以相信，隨著液壓技術與微電子技術、計算機控制技術以及傳感技術的緊密結合，液壓傳動技術必將發揮出越來越重要的作用。

參考文獻

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作者簡介

王悅（1995-），女，漢族，鄭州大學機械工程學院機械工程專業，2014級學生。