液压传动在汽车上的应用研究

摘 要：液压传动装置是机械传动的新领域。帕斯卡尔在17世纪提出恒压转移原理，如今已经过去了两三年。社会进步，技术水平也相应有所提高，在各个工业领域中都能使用到液压技术，尤其是在机床，工程，机械，汽车的使用相当广泛。在汽车方面，汽车现在的发展方向为舒适驾驶，稳定驾驶，安全驾驶，节能环保。液压技术的最大好处之一是可以改善阻尼，但不影响其舒适和安全。与其他传动方式相比，液压变速器有很多的优势，还可以对汽车实际使用情况以及周围环境条件进行调整控制，进而可以从各个方面提高汽车的性能。

关键词：液压传动;汽车;应用

今天的汽车逐步发展，更加舒适，稳定，安全，节能环保。当然了，具有主导地位的还是液压设备和液压传动技术。由于汽车的整体结构和重量轻，液压传动系统是具有可以根据车辆的行驶条件调整的高度组件组合。这些年以来，对于汽车应用的技术来说，液压传动技术很大程度的提高了汽车性能。特别是现代汽车的高科技机电，液压一体化计算机的使用引领了汽车工业的发展，使得汽车发展上升了一个新阶梯。

1 我国液压传动技术现状

我国液压传动技术被用于原始机床，于1952年正式开始，但已经落后于发达国家近50年。在二十世纪中期，我国才开始使用非本国的液压传动技术，逐步发展并进行改进。与国际知名品牌相比，我国的液压传动技术尚未得到显著改善，处于竞争劣势。特别是，液压传动技术的一个重要组成部分是由美国，日本和韩国控制，防止我国液压传动技术的发展。目前我国液压传动技术面临的最大问题是创新能力薄弱，未经授权的产业结构积压了很多基本材料，产业发展不协调，物质层落后。

2 液压传动在汽车上的应用

2.1 液压传动在汽车液压助力转向装置中的应用

转向系统的功能是通过将汽车恢复到其原始的运动位置来引导自身，从而使得汽车克服了与驾驶员的侧面阻挡力，尝试改变行驶方向。目前，具有两种转向系统，一种是机械转向系统，而另外一种就是带有其他转向能源的动力转向系统。机械转向系统难以机动，省力，但是难以满足高速车辆的要求，而在驾驶重型卡车和越野车的情况下不能满足机动安全驾驶的要求。某些车型增加了转向功率放大器，以降低驾驶员的抗疲劳性，提高乘坐舒适性并确保驾驶安全。液压系统的高压减小了部件的尺寸，使得操作期间没有噪音，操作延迟时间短，并且可以吸收路径冲击。所以说，各种车辆都可以使用液压动力转向装置。根据车辆的运行条件，通常，在车辆中配置的液压动力转向装置有：常压和恒流。液压动力转向系统的优点是可以在油泵低流速下使用，并且当油泵不工作时还可以进行维护。缺点是系统具有高压情况，并且易于泄漏以及发动机功率消耗高。因此，目前仅在一些重型商用车辆中使用，通过控制阀关闭的情况下直接转动汽车来运行。恒流液压助力转向系统的功能是在当前高压转换过程中广泛产生，无论车辆状况如何，压力都很低，油总是流入液压系统，同时，可以用于各种车辆。在其他层面来說，与回油也有一定关系。

2.2 液压传动在汽车传动系中的应用

2.2.1 液压式离合器

离合器操作对于动力传动系统来说简单方便，所以说，汽车常用液压式离合器，操作会方便很多。通常来说，其结构主要是踏板，主泵，副泵和分叉这四个部分。当驾驶员操作离合器踏板时，泵产生足够的动力，这样的话，液压传动装置就可以致动分配器的分叉了，因此，对于驾驶员来说，工作难度和强度都有所增加，图1所表示的就是液压离合器操作结构图。

2.2.2 液力自动变速器

现代汽车越来越多地使用液压自动变速箱。使用液压传动装置可以轻松地将电机速度调节到特定范围，在车速突然变化降低发动机振动噪音消除变速箱上的动态负载，减少换档冲击，提高发动机和变速箱的使用寿命。

2.3 液压传动在汽车制动系中的应用

液压制动系统包括制动踏板，主缸，制动管和制动器。制动时，驾驶员制动踏板，制动踏板通过制动管路进入制动器，之后再进入主缸上的制动液制动缸，制动缸的活塞形成制动机械，当机械盘接触制动鼓时，发生摩擦，确保连接到制动鼓的车轮不旋转并抬起制动器。如下图2所示，揭示了液压制动系统的整体工作原理。

2.3.1 液压系统应用于ABS中

汽车制动器和ABS根据实际情况自动调节制动力。在这种情况下，页面不会阻挡车轮。与此同时，车轮和地面非常接近。因此，该系统具有很高的地位，被认为是安全带以外更加安全一项利于生活的技术成就。在乘用车和轻型卡车的使用中，我们会发现大多数用的都是ABS液压制动系统。液压ABS制动系统结合了气动和液压制动系统的功能，用于一些大中型车辆。

2.3.2 液力变矩器

除了传统的变矩器之外，变矩器还有自动地改变涡轮机输出扭矩，其中涡轮机速度随叶轮扭矩而变化。液力变矩器可以自动应用于外部负载，使车辆平稳启动并迅速稳定地加速。减振降低了传动系统的动态载荷和扭转振动，延长了传动系统的使用寿命，提高了传动系统的效率，提高了舒适性和行车安全性。然而，扭矩转换器存在效率不足和扭矩范围受限的问题。所以说，单个扭矩转换器不常用，并且需要串联或并联的固定或旋转轴机械传动装置以类似地延伸换档和扭矩范围。目前，大多数豪华车使用流体力学传动装置，主要关注的是舒适性和简易性。由于频繁停车，城市公交车启动和加速的频率频繁变化，增加了对舒适驾驶的要求。液压机械变速器的使用也在增加，可以达到获得稳定的驱动功率，还能对交通拥堵情况有所帮助。对于25至80吨的自卸卡车，动力传动系统需要传递高扭矩并且齿轮必须容易移动，因此，需要使用更多的液压机械变速器。

2.3.3 液力偶合器

液力偶合器也称为液压离合器，使用其仅仅会对汽车中的扭矩传递产生影响。液力偶合器安装在发动机和车辆的机械传动装置之间，以提供灵活的传动装置，以减小扭矩传递的影响。在启动和加速期间，关闭扭转振动才能使汽车保持安静。

2.4 液压传动在汽车底盘中的应用

2.4.1 汽车电控液压悬架

车辆的电子控制液压悬架在乘客乘坐的位置设置了软弹簧，以确保车辆的灵活性和稳定性。如今，无论车辆如何变化，在有限的范围内，车载电子悬架都具有敏感的车辆高度调节功能，可以保持车辆的特定高度，以及显著降低随后的转向趋势，当行驶不均匀时，可以增加车身的高度，并且当高速行驶时，可以适当地降低车身的高度以减小风阻。图3是电子控制液压悬架系统的示意图。此外，电子控制液压悬架具有阻尼力调节功能，以提高车辆的稳定性。当车辆快速变化时，突然加速和紧急制动可以抑制车辆姿态的变化。

2.4.2 汽车液压减震系统

汽车液压减震器具有出色的减震功能，保持车辆的重量平衡，使车辆安全行驶。对于更换汽车轮胎的情况下，都可以不使用千斤顶来更换轮胎，这样的话，有效提高工作效率，避免因换轮胎而浪费不必要的时间。不过呢，也有弊端，不能在光滑的地方，要不然就很容易滑出去。

2.5 液压传动在汽车液压悬架系统中的应用

通过驾驶时的不良道路和行驶状态的动态变化来显示诸如车辆的垂直振动，俯仰和滚动运动的各种驾驶模式，这样的话，很难确保汽车的舒适性，优化性和稳定性。为了解决该问题，根据实际情况的条件，产生电子控制的液压悬架系统，可以保证车辆的最佳性能。电控主动液压悬架主要由液压泵组成，压力调节器，执行器等组成，主要是为了控制车辆的振动。车辆中心附近的纵向和横向偏航加速度传感器和陀螺仪将根据车辆振动，物理高度和倾斜的信号传输到ECU以确保车辆性能。ECU输出预设程序，用于之前的输入信号控制命令和之后的气缸的操作以及电动机的操作。

2.6 液压传动在专用汽车上的应用

汽车起重机的液压系统在汽车底盘上配备有提升装置。起重作业的汽车称为起重机。当汽车起重机执行提升操作时，工作过程通常是提升，转动，加载，返回，并且有时进行间歇性的冲刺操作。液压驱动系统控制很多工作的完成情况，也是极为重要的一部分。液压传动装置也用于汽车工业中，例如自卸卡车，平板车和其他工作车辆。

2.7 液压传动在汽车自动变速器液压控制系统中的应用

在进行变速器控制是汽车变速器系统中尤为核心的技术内容，其应用广泛。其简化了自动变速器的操作，并且可以在发动机负载时自动改变相应的齿轮比，同时，在驾驶员的疲劳强度过高时控制车速的变化。自动变速器的自动控制主要由控制换档致动器的操作的液壓控制系统执行，由三部分组成：即电源，执行器和控制机构。这是一种用于供应补偿冷却油变矩器制品的液压泵，其中动力部件实现控制机构变速，并且致动器液压油供应到行星齿轮，同时，执行器有适当的离合器和制动器。一般来说，自动变速器上会安装液压缸控制这一结构，该结构的主要部件是主液压控制阀，手动阀，切换阀和锁定控制阀。其中，主液压控制阀的主要功能是将液压泵的压力（对应于发动机负荷系数的变化）设定为车速的特定值，并且操作可靠性液压输入油压回路准确形成。

（1）如果发动机的节流阀开度小，则可以适当地减小主油路中的压力。当发动机的节气门开度大时，主油路中的压力增加并且可以实现目的。

（2）如果低速驱动车的扭矩传递较大，主油路有高压，即1.05 MPa，与此同时，主液压可能会下降。

（3）相反，增加液压并将液压增加到1.75MPa时，可以有效的防止打滑。主油路的控制阀二次压力的功能是根据汽车行驶速度的变化进行改变的，节流阀的开度，每次摩擦的油压，都是确保流入自动装置的液压油冷却器的油压。也就是调节变矩器的流体压力，实际上，就是一个减压阀，自动变速器通过将欧元运动方向改变为液压来控制执行器的运动，那么自动变速器就可以完成换档操作。

3 结语

近年来，液压技术的快速发展和汽车液压传动技术的应用对液压应用方面的改进也有了显著的提高。根据相关研究表明，液压和微电子技术会进行更深入的整合，因此，计算机控制技术和传感器在液压驱动技术中发挥着重要作用。本文首先对我国液压传动技术现状进行了分析，然后从液压传动在汽车液压助力转向装置中的应用、液压传动在汽车传动系中的应用、液压传动在汽车制动系中的应用、液压传动在汽车底盘中的应用、液压传动在汽车液压悬架系统中的应用、液压传动在专用汽车上的应用以及液压传动在汽车自动变速器液压控制系统中的应用等七个方面对液压传动在汽车上的应用进行了分析，最后希望通过本文的研究，对今后的专家学者研究与液压传动在汽车上的应用相关的课题有一定的借鉴与帮助作用。

参考文献：

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