浅述液压系统在汽车上的应用

李承承　王悦

摘 要：液压传动与机械传动、电气传动相比，在汽车各方面的应用有着许多突出的优点，如 ：重量轻、体积小、运动惯性小、反应速度快；因此，它在汽车上的应用也越来越广泛。如液压动力转向系统、汽车液压制动系统、液压制动系统、汽车悬架系统等等。本文将从以上几个方面阐述液压传动技术在汽车上的应用。

关键词：液压传动技术；压动力转向系统、汽车液压制动系统、液压制动系统、汽车悬架系统

近年来随着液压、气压与液力传动技术的发展和在汽车上的应用使得汽车的各项性能都有了很大地提高。尤其是现代汽车上使用了电脑、机电液一体化的高新技术使汽车工业的发展更上了一个新的台级。汽车工业成为衡量一个国家科学技术水平先进与否的重要标志，目前技术先进的汽车已广泛采用了液压气压和液力传动新技术就连汽车的燃料供给和机械润滑系统也借鉴了这些技术，因此加强针对汽车的液压气压与液力传动技术的学习与研究对于从事汽车理论学习和设计制造维修的人员具有很重要的意义。下面简述液压系统在汽车上的几方面应用：

1 液压动力转向系统在汽车上的应用

汽车转向系统按照能源的不同分为机械式转向系统和动力式转向系统。前者以人力作为转向能源，而后者则利用了发动力的动力作为辅助的转向能源。动力转向系统按照传递能量的介质不同分为两大类：液压式和气压式。而液压式动力转向系统按液压油的流动形式分成常压式和常流式两大类。常压式液压转向系统的特征是不管方向盘维持静止状态还是正在转向过程中、或者方向盘位于中间位置还是左右偏转位置，装置管路中总是存在一定高压压力的油液，系统负荷始终较大。而常流式液压动力转向系统虽然和常压式转向系统一样都装备有转向油泵，将发动机的动力转化为管路油液的压力，作为转向助力系统的动力来源，该油泵和发动机有直接的传动关系，所以无论助力系统是否工作，转向油泵始终跟随发动机的运转而工作，但当转向助力系统停止工作时，转向油泵的泄压阀会打开，使其处于空转状态，这样系统管路的油压会下降，小于常压式的系统管路油压。电动- 液力式动力转向系统与机械式液压转向系统的原理基本一致，也装备有转向油泵，不同的是此油泵不再由发动机驱动而是由独立的电动机来驱动，并由相应的电控系统来控制，该电控系统的控制原理是由转角传感器检测转向角度的大小、转向的快慢，车速传感器检测车速快慢，将检测到的信息输送

给控制单元，控制单元进行计算、分析后，向转向控制阀发出指令，改变转向控制阀的阀门开启角度以改变管路油压，从而实现对转向扭矩的调整。电动- 液力式动力转向系统具有机械动力转向系统的大部分优点，并且能耗较低，反应也比机械式灵敏快捷，更重要的是其电控系统可以根据实时车况（转角、车速）改变调整助力大小。其缺点是，电控系统必然增加过多的电子元件，使得设计、生产、维护的成本相应上升，另外，其工作稳定性较机械动力转向系统略有不足。不过随着汽车技术的不断发展进步，相信这些缺点会逐步消除，电动- 液力式动力转向系统会有更加广阔的应用前景。

2 汽车液压制动系统

汽车制动系统的好坏在保证按人身安全方面起着不可替代的作用，其主要作用是使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车；使已停驶的汽车在各种道路条件下（包括在坡道上）稳定驻车；使下坡行驶的汽车速度保持稳定。而液压制动系在轿车、轻型货车的行车制动系上已经有了广泛的应用，它主要由制动踏板、制动主缸、轮缸、连接管路及制动力分配阀等组成。在制动系中制动主缸是动力元件，向系统输送压力油。而制動轮缸是执行元件，推动制动蹄或制动块执行制动任务。液压制动系的工作原理如下： 当驾驶员施加控制力时，通过制动踏板传动制动主缸，制动主缸再将制动液经油管分别送到前、后轮制动器中的制动轮缸，将制动蹄推向制动盘，消除制动间隙，产生制动力矩。随着踏板力的增大，制动力矩也相应成比例的增加，直到完全制动。放松制动踏板，制动蹄和制动轮缸的活塞在各自回位弹簧的作用下回位，制动液被压回到制动主缸，制动作用随之解除。

3 液压系统在汽车悬架系统中的应用

现今，汽车的舒适性和安全性越来越受人们关注。并且随着高速公路网的发展，汽车车速有了很大程度的提高，现代汽车对悬架的要求除了能保证其基本性能外，还致力于提高汽车的行驶安全性和乘坐舒适性，向高附加值、高性能和高质量的方向发展。现代汽车中的悬架有两种，一种是从动悬架，另一种是主动悬架。被动悬架能减弱路面传给车身的冲击力，衰减由冲击力而引起的承载系统的振动。主动悬架的控制环节中安装了能够产生抽动的装置，采用一种以力抑力的方式来抑制路面对车身的冲击力及车身的倾斜力。先进的液压悬架系统采用一种有源方式来抑制路面对车身的冲击力及车身倾斜力。它既能使车辆具有软弹簧般的舒适性，又能保证车辆具有良好的操纵稳定性；对于传统的悬架系统而言，一旦参数固定，在车辆行驶过程中就无法进行调节，因此使悬架性能的进一步提高受到很大限制。目前乘用车上采用的电液控制悬架系统基本上具有三个功能：一是具有车高调节功能。不管车辆负载在规定范围内如何变化，都可以保证车高一定，可大大减少汽车在转向时产生的侧倾。当车辆在凸凹不平的道路上行驶时，可提高车身高度；当车身高速行驶时，又可使车身高度降低，以减小风阻并提高其操纵稳定性。二是具有衰减力调节功能。其作用是提高车辆操纵稳定性，在急转弯、急加速和紧急制动时可以抑制车辆姿势变化（减小俯仰角、后仰角、侧倾角）。三是具有控制悬架系统减振力和弹性元件的弹性或刚性系数的功能。

4 结束语

近年来，随着液压技术迅速发展，液压元件日臻完善，使得液压传动技术在汽车上的应用也大大增加。可以相信，随着液压技术与微电子技术、计算机控制技术以及传感技术的紧密结合，液压传动技术必将发挥出越来越重要的作用。

参考文献

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[2]张福臣.液压与气压传动[M].机械工业出版社，2006.

[3]余志生. 汽车理论[M]. 北京：机械工业出版社，2003.

[4]付百学. 汽车电子控制技术（ 下册）[M]. 北京： 机械工业出版社，2000.

[5]刘惟信. 汽车设计[M]. 北京： 清华大学出版社，2001.

作者简介

王悦（1995-），女，汉族，郑州大学机械工程学院机械工程专业，2014级学生。