功能結(jié)構(gòu)
        隨著人們環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)，世界各國(guó)都在爭(zhēng)相開發(fā)環(huán)保型汽車。日本幾家名牌汽車制造公司生產(chǎn)了液壓驅(qū)動(dòng)的定壓力源系統(tǒng)CPS (Constant Pressure System)公交汽車，在東京等3個(gè)城市中運(yùn)營(yíng)，尾氣排放和燃油費(fèi)用各降低了20%以上。
        以往液壓傳動(dòng)和控制在一般的汽車中用得不多，因?yàn)橐簤鹤兯偈且揽扛淖儓?zhí)行器（液壓缸和馬達(dá)等）的流量實(shí)現(xiàn)的，而流量和負(fù)載的變化會(huì)引起系統(tǒng)壓力波動(dòng)。壓力波動(dòng)使得工作機(jī)構(gòu)在低速運(yùn)行和換向的時(shí)候，難以平穩(wěn)，效率很低。CPS能保證液壓源為恒定壓力，擴(kuò)大了液壓技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域。
公交汽車需要頻繁地加速、減速和啟動(dòng)、停車，采用CPS傳動(dòng)控制可以將剎車時(shí)的熱能損失作為運(yùn)動(dòng)能量回收、蓄積起來，在加速時(shí)利用。這種制動(dòng)能量可回收使用的汽車被稱為復(fù)合型汽車( Hybrid bus)。
        CPS液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及其工作原理
        圖6-22所示為用于驅(qū)動(dòng)公交汽車的CPS驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)原理圖，主要由能源液壓泵／馬達(dá)、飛輪液壓泵／馬達(dá)、驅(qū)動(dòng)液壓泵／馬達(dá)以及飛輪、蓄能器、壓力補(bǔ)償器等組成，液壓泵／馬達(dá)采用液力平衡式FFC (Fluid Force Couple)結(jié)構(gòu)。發(fā)動(dòng)機(jī)1帶動(dòng)能源泵／馬達(dá)2，通過單向閥3向系統(tǒng)供油，飛輪泵／馬達(dá)5與壓力補(bǔ)償器4相連，蓄能器8用于保持系統(tǒng)恒定的壓力狀態(tài)，驅(qū)動(dòng)泵／馬達(dá)9帶動(dòng)車輪10轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)車輛行駛。 
                     
                                                                                                                                         圖6-22 CPS液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)原理圖
                          1-發(fā)動(dòng)機(jī)；2-能源液壓泵／馬達(dá)；3-單向閥；4-壓力補(bǔ)償器；5-飛輪液壓泵／馬達(dá)； 6-聯(lián)軸器；7-飛輪；8-蓄能器；9-驅(qū)動(dòng)液壓泵／馬達(dá)；10-車輪
         如圖6-23 (a)所示，改變偏心距來調(diào)節(jié)飛輪泵／馬達(dá)5的流量時(shí)，流量與壓力成正比變化。采用壓力補(bǔ)償器和蓄能器后，壓力補(bǔ)償調(diào)節(jié)曲線如圖6-23 (b)所示，成反比變化，稱為二次控制( Secondary control)。CPS的壓力補(bǔ)償調(diào)節(jié)有兩種方式，一種是比例控制，稱為A型，另一種為開關(guān)(ON-OFF)控制，稱為B型。B型的蓄能器容量更大，改善了回收效率。同時(shí)，B型的飛輪與泵／馬達(dá)3之間有一聯(lián)軸器6，不工作時(shí)（停車、恒速行進(jìn)等），能降低旋轉(zhuǎn)阻力損失，因而使用發(fā)動(dòng)機(jī)的功率可在較大范圍內(nèi)選擇。A、B兩種控制方式的一次和二次控制曲線如圖6-23所示。 
                                 
                                                                                                                           【圖6-23 CPS壓力調(diào)節(jié)曲線】
        汽車加速和減速時(shí)，飛輪泵／馬達(dá)5和驅(qū)動(dòng)泵／馬達(dá)9相互轉(zhuǎn)換作液壓泵與液壓馬達(dá)使用。加速時(shí)5作液壓泵，9作液壓馬達(dá)，反之，減速時(shí)5作液壓馬達(dá)，9作液壓泵，從而完成能量的回收利用   。CPS驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)不需要齒輪變速箱，壓力補(bǔ)償器能夠自動(dòng)地調(diào)節(jié)利用飛輪7的動(dòng)能。飛輪的能量密度及利用效率比蓄電池及單獨(dú)的液壓蓄能器都高，在低速下以一定的轉(zhuǎn)矩間斷地運(yùn)行時(shí)，燃料消耗和汽車的尾氣排放大大降低，行駛平穩(wěn)性得以提高。
        技術(shù)特點(diǎn)
        1) CPS液壓系統(tǒng)恒定壓力的關(guān)鍵是采用FFC液力平衡式變量泵／馬達(dá)。其關(guān)鍵點(diǎn)是液力平衡環(huán)，由于FFC的全部零件處于靜壓平衡狀態(tài)，消除了普通柱塞泵／馬達(dá)的軸向力，也沒有變 量泵調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的擺動(dòng)和球形鉸接式柱塞的軸向游隙產(chǎn)生的慣性力矩。
        FFC的缸體和配流軸的液流通道截面積較大，可以提高流速。因此，F(xiàn)FC在啟動(dòng)和低轉(zhuǎn)速時(shí)的機(jī)械效率很高（達(dá)97%），效率損失降低80%。在調(diào)節(jié)流量時(shí)，控制系統(tǒng)響應(yīng)速度快，即使在低轉(zhuǎn)速下，變量曲線的線性度也很好，能夠使流量在正的最大值與負(fù)的最大值之間全范圍內(nèi)平穩(wěn)地?zé)o級(jí)調(diào)節(jié)，及時(shí)進(jìn)行泵與馬達(dá)的功能轉(zhuǎn)換，滿足恒定壓力源的要求。
FFC不需要承受大載荷的軸向推力軸承，延長(zhǎng)了軸承和整個(gè)產(chǎn)品的壽命；而且簡(jiǎn)化了支承系統(tǒng)，縮短了泵／馬達(dá)的軸向尺寸，減少了零件數(shù)量，產(chǎn)品重量可減輕1/3。
        2)采用CPS的汽車，節(jié)能降耗，且尾氣排放大大減小，具有綠色環(huán)保特征。
技術(shù)參數(shù) 
        科技帶來強(qiáng)勁動(dòng)力，泰勒姆斯液壓馬達(dá)，靠事實(shí)說話！

本文標(biāo)題：公交汽車用定壓力源液壓系統(tǒng)

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分類：液壓行業(yè)知識(shí)
標(biāo)簽： 液壓馬達(dá)