汽車自動切換擋和舉升機構液壓系統
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    汽車自動切換檔液壓系統
    中、小型貨車和普通轎車的定軸式齒輪變速器需用人工通過機械裝置進行換檔操縱。高級轎車的自動變速器和重型汽車、特種車的動力換檔式（包括自動、半自動和手動換檔的）變速器則多數采用多排行星齒輪機構組成的多自由度傳動系統。要由一些操縱件來限制行星齒輪機構構件的運動才能得到一個確定的檔位。圖1是一個簡單的、由兩個行星排組成的轎車自動變速器簡圖。其中多片離合器1和帶式制動器2、3便是三個操縱件。交替地改變這些操縱件的接合和脫開，就目B實現檔位的變換。當這些操縱件由自動控制系統來控制時，就是自動變速器。這類變速器的換檔都靠液壓系統來完成。液壓系統具有動作靈敏可靠、結構緊湊等優點。
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圖1汽車自動變速器結構簡圖

  汽車變速度器的功能在于改變發動機的轉速和動力特性以適應車輛行駛的要求。在不同的行駛條件下要求變速器有不同的齒輪傳動比，即處于不同的檔位。為了兼顧動力性和經濟性，汽車通常在低速和大負載時應以低檔行駛，在高速小負載時應以高檔行駛。自動變速系統的任務就是根據汽車的行駛條件和駕駛員的意圖隨時將變速器的檔位變換到最適宜的檔位。系統的輸入信號是車速和油門開度。當油門開度大（反映駕駛員要求汽車有較好的動力性）時，對應的換A高檔的車速要高些，即在加速時較遲換人高檔；當油門開度小（反映駕駛員要求汽車有較好的經濟性）時，對應的換入高檔的車速就要低些，即在加速時較早換人高檔。此外還有一種“強制低檔”狀態，即將油門踏板踏到油門全開位置后如再往上踏，就能強制變速器處于低檔，即使在較高車速（高于對應油門全開時的升檔車速）時，變速器也不能自動換人高檔，或已換入高檔后強制換回低檔。在要求汽車有很高的動力性（如超車）時，就需要這種工作狀態。自動變速系統應能實現上述這些要求。
    圖2是轎車自動變速系統經簡化后的油路圖。其中手動選檔閥25，自動換檔閥26，速度閥27和油門閥30屬系統的控制部分，離合器28和制動器29為操縱件，屬系統的執行部分。這個系統的輸入信號來自車速和發動機的油門開度。速度閥27裝在變速器輸出軸14上，其轉速與車速成正比。速度閥的閥芯13和閥體組成“雙邊節流滑閥”，它與閥體之間形成12和11兩條縫隙，液流通過縫隙12進入速度閽，再經縫隙11流入泄油道，形成一個經常不斷的液流，由于兩條縫隙的節流作用，在速度閥的腔內形成一個壓力，這便是反應速度的壓力，其高低與縫隙12與11的大小有關。滑閥13與輸出軸14對面的重塊15和16相連，當輸出軸的轉速升高（車速增高時），重塊在離心力的作用下帶著滑閥13并克服彈簧力向有移，使縫隙12增大，節流作用減小；縫隙11減小，節流作用增大。這兩個因素都使反應速度的壓力增高。反之，當輸出軸轉速降低（車速降低）時，滑閥13左移，縫隙12減小，11增大，反應速度的壓力降低。這就得到了一個反映車速的信號壓力。設置兩個重塊的目的是要使反應速度的壓力隨車速的變化關系更符合系統的要求。在低速時，兩個重塊同時起作用，反應速度的壓力隨車速增高而上升的較快，到一定速度后，大重塊15被擋住，只有小重塊16起作用，使速度油壓隨車速增高而上升緩慢。油門閥30的閥芯23和閥體也是形成一個“雙邊節流滑閥”，它與閥體之間形成17和18兩道縫隙，液流通過縫隙17進入油門閥的閥腔，再經縫隙18流入泄油道。閥芯23通過彈簧與強制低檔閥芯19相連，后者又與駕駛員的油門踏板相連，駕駛員踏下油門踏板（油門開度增加）時，閥芯19向左移并通過彈簧將閥芯23向左推，根據與速度閥相似的工作原理，在油門閥的腔內形成一個隨油門開度增加而增加的反應油門開度的壓力，這就是反應油門開度的信號壓力，這個壓力通過通道24進入閥芯23的左端，產生一個使滑閥向右的力與彈簧力相平衡。速度壓力和油門壓力分別被引到自動換檔閥26的左、右兩端，它能根據車速和油門開度自動地控制系統壓力到哪些操縱件左，從而確定接合哪個檔，脫開哪個檔。當自動換檔閥的閥芯7處在圖示位置時，主油路可從進入自動換檔閥26．并通過通道6到操縱件28和29，前者是控制接合高檔的離合器，壓力油進人其液壓缸后即接合高檔；后者是控制接合低檔的制動器，具有雙向液壓缸，這時主油路壓力進入其分離缸，作用在活塞的背面，使原來拉緊的制動帶松開，從而脫開低檔。因此，這是接合高檔，脫開低檔的位置。如閥芯7移到左邊，通道5便被阻斷，主油路的壓力油不能進入高檔離合器28的液壓缸和低檔制動器29的分離缸，變速器處于接臺低檔的狀態。在自動換檔閥芯7的兩端各有一個小閥芯9和4，它們分別承受反應速度的壓力和反應油門開度的壓力，并將力傳給閥芯7，其位置決定于這兩個力和彈簧力的平衡。在換入高梢以前，H動換檔閥的閥芯7處在左邊位置，變速器接合低檔。在一定的油門升度下，隨著車速升高，閥芯7左端反應速度的壓力增大，并克服彈簧力和右端反應油門開度的壓力所產生的向左的力而向右移，當車速升高到某一特定值時，閥芯7向右移到足以打開通道5的位置時，壓力油便進入操縱件28和29，變速器便自動脫開低檔，換A高檔。如車速再降低，隨著反應速度的壓力降低，閥芯7左移，直至重新阻斷通道5，便發生自動換回低檔的過程。在油門開度增加時，油門開度的壓力增加，需要較高的反應速度的壓力（即對應較高的車速）才能將自動換檔閥的閥芯7推到發生自動升檔的位置。這就實現了由車速和負載兩個參數控制的自動換檔。在油門踏板踏到對應油門全開位置以后再往下踏時，強制低檔閥的閥芯19就越過通道21，反應油門開度的壓力就通過通道22，20，21和8進入閥芯9的右面，抵消了反應速度的壓力，阻止閥芯7換入高檔。這就實現了強制低檔的功能。圖中25是手動選檔閥由駕駛員通過于柄來操縱閥芯3以確定在哪些檔位上可實現自動換檔。來自泵的恒油壓力從通道1進人手動選檔閥，閥芯3在圖示位置時壓力袖可通過通道2進入自動換檔閥26，速度閥27和油門閥30，如駕駛員通過選檔手柄將閥芯3向右移，便阻斷了通道2，就不能實現圖示檔位的自動換檔。為了提高系統的工作質量和為了實現多檔自動換檔，實際系統還有許多輔助部件，形成一個較復雜的液壓系統，圖上僅畫出了最基本的部件。
圖2汽車自動換檔液壓系統圖
    汽車舉升機構液壓系統
    汽車舉升機構是指可使車廂后傾（見圖5a>或側傾（見圖5b），以便完成自卸動作。噸位較小的車用液壓缸直接頂升。5 - 15t的重型汽車除有頂升液壓缸外還有機械杠桿力放大系統。
a)前置舉升缸直推式
b)側面傾斜直推式
圖5  自卸車示意圖
舉升機構的液壓系統圖見圖6.
圖6舉升機構液壓系統圖
    液壓泵2由發動機驅動，當電磁閥6失電時，閥關閉，來自泵2的油不經過閥3直接進入舉升缸4，并使舉升缸4中活塞桿伸出，頂車廂升起卸貨。缸4也隨舉升過程而變得傾斜。當開關閥3打開時，來自泵2的油通過閥3回油箱1，車廂靠自重下降，舉升缸排出的油也經過閥3與油箱相通。
    當車廂過載或系統壓力突然升高時，安全閥5開啟，使高壓油溢流返回油箱，防止了系統過載。當車廂舉升到設計所要求的翻轉角度時，舉升缸的傾斜角觸動限位開關時，使電磁閥6得電，閥門開啟，使高壓腔與低壓腔相通，泵2的來油經閥6返回油箱不再往舉升缸內供油，使舉升缸停止伸長而達到限位目的。
    本系統的液壓缸常用多級伸縮缸，一般用在車廂傾角小于45°的場合。液壓缸為單作用的，需靠車廂自重回程。若最大傾角需達到60°～70°時，就不能靠自重回程了，則需要用雙作用液壓缸，強制其回程。

本文標題：汽車自動切換擋和舉升機構液壓系統

分類：液壓行業知識
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