輕型卡車離合操縱系統(tǒng)的匹配選型研究

趙威鋒，劉朋朋

（安徽江淮汽車集團股份有限公司，安徽 合肥 230601）

輕型卡車離合操縱系統(tǒng)的匹配選型研究

趙威鋒，劉朋朋

（安徽江淮汽車集團股份有限公司，安徽 合肥 230601）

通過分析影響離合操縱系統(tǒng)的匹配因素，具體介紹了輕型卡車離合操縱系統(tǒng)的匹配選型研究。

離合操縱系統(tǒng)；匹配選型

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

引言

隨著排放及動力總成的升級，低轉速、大馬力、大扭矩已成為一種趨勢，高效物流已成為客戶追求的目標。離合器作為發(fā)動機和變速箱的中間連接元件，其能否徹底分離直接影響整車的可靠性，因此離合操縱系統(tǒng)的匹配選型至關重要。本文將具體介紹輕型卡車離合操縱系統(tǒng)的匹配選型研究。

1、匹配選型概述

離合操縱系統(tǒng)的選型會影響到離合器能否徹底分離。通過分析，目前影響離合操縱系統(tǒng)匹配的因素有：1、離合踏板的操縱舒適性2、離合器最大分離力和分離行程3、系統(tǒng)杠桿比4、離合操縱形式5、分泵或助力分泵的調節(jié)形式（非自調或自調）6、效率7、車輛制動形式8、空間尺寸。

2、匹配選型因素

2.1 離合操縱舒適性

離合操縱系統(tǒng)匹配時，在滿足整車性能、可靠性時應滿足離合操縱舒適性，即離合踏板最大踏板力和分離點踏板行程。

表 1

2.2 離合器的最大分離力、分離行程及允許的最大分離行程

離合器選定后最大分離力、分離行程及允許的最大分離行程屬于固有屬性基本已定。

2.3 系統(tǒng)杠桿比

系統(tǒng)杠桿比包括變速箱撥叉杠桿比、離合踏板杠桿比、總分泵缸徑變化引起的杠桿比。

2.4 離合操縱形式

目前離合操縱形式分為總分泵結構、真空助力結構、氣助力結構三種。

2.5 分泵或助力分泵的調節(jié)形式——自調節(jié)形式、非自調形式

自調節(jié)形式：分離軸承與離合器分離指無間隙；

非自調節(jié)形式：分離軸承與離合器分離指需要 1mm～3mm的間隙；

目前新開發(fā)的分泵和助力器采用自調節(jié)形式，老車型存在非自調節(jié)結構的分泵和助力器。

圖1

2.6 效率

總分泵結構效率大概0.85，真空助力結構和氣助力結構效率大概0.9。

2.7 車輛制動形式

氣制動車型只能選擇總分泵結構或氣助力結構的離合系統(tǒng)。

液制動車型只能選擇總分泵結構或真空助力結構的離合系統(tǒng)。

2.8 空間尺寸

空間尺寸影響分泵、助力器的安裝，綜合變速箱搖臂形式、與車架空間距離等因素對其進行選型。

3、某氣制動車型選型舉例

3.1 設計時輸入

根據(jù)規(guī)劃，該系統(tǒng)需要覆蓋GVW為5～8T，選定發(fā)動機最大扭矩450Nm為，通過整車參數(shù)配置、后備系數(shù)、滑磨功等校核后選定φ325規(guī)格的離合器。

3.2 離合器的最大分離力、分離行程及允許的最大分離行程

由分離特性曲線和圖紙要求可知：最大分離力3565N，分離行程8.5mm，允許的最大分離行程為11mm。

3.3 系統(tǒng)杠桿比

系統(tǒng)杠桿比i、離合踏板杠桿比i踏、變速箱撥叉杠桿比i變、總泵缸徑D、分泵缸徑d、總分泵缸徑變化引起的杠桿比i1=d2/D2系統(tǒng)杠桿比i=i踏×i變×i1目前常用總泵缸徑：17.46mm、19.05mm、22.23mm；常用的分泵缸徑：22mm、24mm、25.4mm、26.99mm

離合踏板杠桿比：1.66變速箱撥叉杠桿比：1.99

3.4 氣制動車型

氣制動車型，只能選擇總分泵結構或氣助力結構的離合操縱系統(tǒng)。

3.5 調節(jié)形式：非自調節(jié)

3.6 計算校核

表2

3.7 小結

3.7.1 采用總分泵結構，保證踏板行程滿足要求的情況下，離合踏板力為369.9N，踏板踩踏太沉重，不滿足設計要求，所以需要增加助力；

3.7.2 該變速箱與車架的空間距離可以布置的下離合助力分泵，在現(xiàn)有零部件的基礎上使用離合助力分泵結構（非自調節(jié)結構）；

3.7.3 增加助力后踏板力值116.8N，踩踏輕便，舒適

4、某液制動車型選型舉例

4.1 設計時輸入

根據(jù)規(guī)劃，需要覆蓋GVW為3.5～5T，選定發(fā)動機最大扭矩355Nm，通過整車參數(shù)配置、后備系數(shù)、滑磨功等校核后選定φ310規(guī)格的離合器。

4.2 離合器的最大分離力、分離行程及允許的最大分離行程

由分離特性曲線和圖紙要求可知：最大分離力3100N，分離行程8mm，允許的最大分離行程為10mm。

圖3

4.3 系統(tǒng)杠桿比

系統(tǒng)杠桿比i、離合踏板杠桿比i踏、變速箱撥叉杠桿比i變、總泵缸徑D、分泵缸徑d、總分泵缸徑變化引起的杠桿比i1=d2/D2系統(tǒng)杠桿比i=i踏×i變×i1。

目前常用總泵缸徑：17.46mm、19.05mm、22.23mm；常用的分泵缸徑：22mm、24mm、25.4mm、26.99mm。

離合踏板杠桿比：5.42變速箱撥叉杠桿比：1.66

4.4 氣制動車型

液制動車型，只能選擇總分泵結構或真空助力結構的離合系統(tǒng)。

4.5 調節(jié)形式：自調節(jié)4.6 計算校核4.7 小結

4.7.1 總泵缸徑越小，離合踏板力越小——現(xiàn)使用缸徑最小的總泵，保證分離點踏板行程滿足設計要求的情況下，離合踏板力為221.1N，離合踏板踩踏沉重，不滿足設計要求，故需要助力

4.7.2 使用真空助力結構——現(xiàn)真空助力器帶總泵總成的總泵缸徑為22.23，通過校核，為了保證分離點踏板行程、允許的離合器最大分離行程和離合踏板力指標，分泵缸徑只能選擇26.99mm。

4.7.3 增加助力后踏板力值112.6N，踩踏輕便，舒適。

表3

5、結論

隨著發(fā)動機扭矩不斷增大，保證后備系數(shù)的前提下，離合器的扭矩容量需不斷增大，進而導致壓緊力不斷增大，相應的分離力也會不斷增大。但踏板操縱舒適性是客戶追求的指標，故離合操縱系統(tǒng)加助力是必然趨勢。

分泵和離合助力分泵目前有非自調節(jié)結構，這樣就要求客戶定期需要自行維護，否則會因分離軸承與分離指間隙消失后引起的壓緊力變小，從而產生打滑引起燒蝕。故分泵和離合助力分泵優(yōu)化為自調節(jié)也是必然趨勢，目前新車型已經在應用，驗證完畢后逐步進行切換。

[1] 江淮汽車集團研發(fā)中心.江淮輕型卡車設計規(guī)范.第一版,合肥: 江淮汽車股份有限公司,2006年6月.

[2] 徐石安，江發(fā)潮.編著《汽車離合器》清華大學出版社 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

趙威鋒，就職于江淮汽車技術中心商用車研究院。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.06.032