液压缸容积损失对汽车离合系统操纵效能的影响

孙 玉，董钰舒Sun Yu，Dong Yushu

（长城汽车技术研究院，河北保定 071000）

工程实践中发现，液压缸容积损失对离合踏板操纵行程影响较大，尤其是在应用大扭矩柴油发动机车型上这种特性表现得更加明显。

以某车型离合系统液压缸测试结果为例，对汽车离合系统液压缸容积损失特性进行介绍。结合离合系统理论计算和实测数据的对比结果，阐述液压缸容积损失对系统工作过程表现造成的影响。

1 液压缸容积损失

由于液压元件必然存在着一些间隙，当间隙的两端有压力差时，就会有油液从这些间隙中流过。所以，液压系统中泄漏现象总是存在的[1]。

液压传动领域将这种液压泵输出的流量不能全部流入液压缸等执行元件的现象称之为液压容积损失。

众所周知，离合主泵和工作缸是汽车液压离合系统的重要组成部分，因此液压容积损失特性在汽车液压离合系统中也是存在的。

经对某车型液压缸进行测试后（图1、图2），总结出离合主泵和工作缸容积损失主要与系统工作压力和工作温度变化有关，具体损失值由液压缸的自身产品特性决定。

2 离合系统理论计算方法介绍

离合系统理论计算主要是将离合操纵系统抽象为一个杠杆机构，通过输入离合器最大分离力、最大分离行程来评估离合踏板力和行程的极值，偏差部分运用经验效率予以修正。

文献[2]中给出了具体方法，文献[3]作者根据经验进行了公式的演化。

踏板行程极值S的计算：

其中，η1为离合系统力传动效率；s为离合器分离行程，mm；i踏板为踏板杠杆比；i拨叉为拨叉杠杆比；d1为主泵直径，mm；d2为工作缸直径，mm；S0为踏板空行程，mm。

踏板力（无弹簧助力）极值Fmax的计算：

其中，F1max为离合器最大分离力，N；η2为离合系统行程传动效率；i踏板、i拨叉、d1、d2，同公式（1）。

3 系统特性的模拟与试验结果比对验证

以国内搭载了大扭矩柴油发动机的某车型为例，已知该车型的离合系统为液压离合系统，具体参数如图3、表1。

理论计算结果与实测结果对比如图4。

表1 离合器系统参数

4 结论

由图4踏板分离特性曲线对比结果可知：

（1）对于计算踏板力与行程的极值大小，理论计算方法较符合，但不适用于模拟系统过程表现；

（2）测试数据变化趋势，与分离力增大液压缸容积损失随之增大的规律相对应。说明了在分离力较大的大扭矩柴油发动机车型上，液压缸容积损失对系统工作过程表现影响较大，主要特征为峰值点相对滞后和过峰值点后行程部分减短。

［1］曹建东，袭肖新.液压传动与气压技术［M］.北京：北京大学出版社，2006.

［2］刘惟信.汽车设计［M］.北京：清华大学出版社，2010.

［3］李光明，刘辉，毛世伟.离合器性能设计计算方法的研究［J］.客车技术与研究，2010，（6）.