轻型卡车离合操纵系统的匹配选型研究

赵威锋，刘朋朋

（安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽 合肥 230601）

轻型卡车离合操纵系统的匹配选型研究

赵威锋，刘朋朋

（安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽 合肥 230601）

通过分析影响离合操纵系统的匹配因素，具体介绍了轻型卡车离合操纵系统的匹配选型研究。

离合操纵系统；匹配选型

CLC NO.:U469.7Document Code:AArticle ID:1671-7988 (2017)06-94-03

引言

随着排放及动力总成的升级，低转速、大马力、大扭矩已成为一种趋势，高效物流已成为客户追求的目标。离合器作为发动机和变速箱的中间连接元件，其能否彻底分离直接影响整车的可靠性，因此离合操纵系统的匹配选型至关重要。本文将具体介绍轻型卡车离合操纵系统的匹配选型研究。

1、匹配选型概述

离合操纵系统的选型会影响到离合器能否彻底分离。通过分析，目前影响离合操纵系统匹配的因素有：1、离合踏板的操纵舒适性2、离合器最大分离力和分离行程3、系统杠杆比4、离合操纵形式5、分泵或助力分泵的调节形式（非自调或自调）6、效率7、车辆制动形式8、空间尺寸。

2、匹配选型因素

2.1 离合操纵舒适性

离合操纵系统匹配时，在满足整车性能、可靠性时应满足离合操纵舒适性，即离合踏板最大踏板力和分离点踏板行程。

表 1

2.2 离合器的最大分离力、分离行程及允许的最大分离行程

离合器选定后最大分离力、分离行程及允许的最大分离行程属于固有属性基本已定。

2.3 系统杠杆比

系统杠杆比包括变速箱拨叉杠杆比、离合踏板杠杆比、总分泵缸径变化引起的杠杆比。

2.4 离合操纵形式

目前离合操纵形式分为总分泵结构、真空助力结构、气助力结构三种。

2.5 分泵或助力分泵的调节形式——自调节形式、非自调形式

自调节形式：分离轴承与离合器分离指无间隙；

非自调节形式：分离轴承与离合器分离指需要 1mm～3mm的间隙；

目前新开发的分泵和助力器采用自调节形式，老车型存在非自调节结构的分泵和助力器。

图1

2.6 效率

总分泵结构效率大概0.85，真空助力结构和气助力结构效率大概0.9。

2.7 车辆制动形式

气制动车型只能选择总分泵结构或气助力结构的离合系统。

液制动车型只能选择总分泵结构或真空助力结构的离合系统。

2.8 空间尺寸

空间尺寸影响分泵、助力器的安装，综合变速箱摇臂形式、与车架空间距离等因素对其进行选型。

3、某气制动车型选型举例

3.1 设计时输入

根据规划，该系统需要覆盖GVW为5～8T，选定发动机最大扭矩450Nm为，通过整车参数配置、后备系数、滑磨功等校核后选定φ325规格的离合器。

3.2 离合器的最大分离力、分离行程及允许的最大分离行程

由分离特性曲线和图纸要求可知：最大分离力3565N，分离行程8.5mm，允许的最大分离行程为11mm。

3.3 系统杠杆比

系统杠杆比i、离合踏板杠杆比i踏、变速箱拨叉杠杆比i变、总泵缸径D、分泵缸径d、总分泵缸径变化引起的杠杆比i1=d²/D²系统杠杆比i=i踏×i变×i1目前常用总泵缸径：17.46mm、19.05mm、22.23mm；常用的分泵缸径：22mm、24mm、25.4mm、26.99mm

离合踏板杠杆比：1.66变速箱拨叉杠杆比：1.99

3.4 气制动车型

气制动车型，只能选择总分泵结构或气助力结构的离合操纵系统。

3.5 调节形式：非自调节

3.6 计算校核

表2

3.7 小结

3.7.1 采用总分泵结构，保证踏板行程满足要求的情况下，离合踏板力为369.9N，踏板踩踏太沉重，不满足设计要求，所以需要增加助力；

3.7.2 该变速箱与车架的空间距离可以布置的下离合助力分泵，在现有零部件的基础上使用离合助力分泵结构（非自调节结构）；

3.7.3 增加助力后踏板力值116.8N，踩踏轻便，舒适

4、某液制动车型选型举例

4.1 设计时输入

根据规划，需要覆盖GVW为3.5～5T，选定发动机最大扭矩355Nm，通过整车参数配置、后备系数、滑磨功等校核后选定φ310规格的离合器。

4.2 离合器的最大分离力、分离行程及允许的最大分离行程

由分离特性曲线和图纸要求可知：最大分离力3100N，分离行程8mm，允许的最大分离行程为10mm。

图3

4.3 系统杠杆比

系统杠杆比i、离合踏板杠杆比i踏、变速箱拨叉杠杆比i变、总泵缸径D、分泵缸径d、总分泵缸径变化引起的杠杆比i1=d²/D²系统杠杆比i=i踏×i变×i1。

目前常用总泵缸径：17.46mm、19.05mm、22.23mm；常用的分泵缸径：22mm、24mm、25.4mm、26.99mm。

离合踏板杠杆比：5.42变速箱拨叉杠杆比：1.66

4.4 气制动车型

液制动车型，只能选择总分泵结构或真空助力结构的离合系统。

4.5 调节形式：自调节4.6 计算校核4.7 小结

4.7.1 总泵缸径越小，离合踏板力越小——现使用缸径最小的总泵，保证分离点踏板行程满足设计要求的情况下，离合踏板力为221.1N，离合踏板踩踏沉重，不满足设计要求，故需要助力

4.7.2 使用真空助力结构——现真空助力器带总泵总成的总泵缸径为22.23，通过校核，为了保证分离点踏板行程、允许的离合器最大分离行程和离合踏板力指标，分泵缸径只能选择26.99mm。

4.7.3 增加助力后踏板力值112.6N，踩踏轻便，舒适。

表3

5、结论

随着发动机扭矩不断增大，保证后备系数的前提下，离合器的扭矩容量需不断增大，进而导致压紧力不断增大，相应的分离力也会不断增大。但踏板操纵舒适性是客户追求的指标，故离合操纵系统加助力是必然趋势。

分泵和离合助力分泵目前有非自调节结构，这样就要求客户定期需要自行维护，否则会因分离轴承与分离指间隙消失后引起的压紧力变小，从而产生打滑引起烧蚀。故分泵和离合助力分泵优化为自调节也是必然趋势，目前新车型已经在应用，验证完毕后逐步进行切换。

[1] 江淮汽车集团研发中心.江淮轻型卡车设计规范.第一版,合肥: 江淮汽车股份有限公司,2006年6月.

[2] 徐石安，江发潮.编著《汽车离合器》清华大学出版社 2005年.

Light truck clutch control system matching selection research

Zhao Weifeng, Liu Pengpeng
( Anhui jianghuai automobile group co., LTD., Anhui Hefei 230601 )

By analyzing the matching factors that affect the clutch control system, the matching selection of light truck clutch control system is introduced in detail.

Clutch control system; Matching selection

U469.7

A

1671-7988 (2017)06-94-03

赵威锋，就职于江淮汽车技术中心商用车研究院。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.06.032