汽车液压动力转向系统流量的选择
油泵流量是汽车液压动力转向系统的一项重要参数,对转向系统的轻便性、反应速度、回正能力、寿命及功率损耗等功能有较大影响。
本文就油泵流量的计算和选择作一简要介绍:
一.油泵最小流量的计算。
当汽车快速转向时,油泵提供的流量必须能及时填充活塞移动产生的空间,才能产生并保持相应的液压助力,否则,就会出现转向沉重。保证汽车液压动力转向系统正常工作的最小流量可按如下公式计算:
Qmin=nAt+ΔQ
其中 Qmin——保证汽车液压动力转向系统正常工作的最小流量n——人操纵汽车方向盘的最大转速
A——活塞缸面积
t——螺距
ΔQ——动力转向器允许的最大内泄漏量
下面以日本某中型客车为例进行简单计算:
该车配套的动力转向器活塞缸径为φ90mm,螺距t=12mm汽车动力系统
根据试验,对于不同直径的方向盘,人转动方向盘的最大速度n在90~120圈/分之间。对于该车,可取n=100
动力转向器的内泄漏量不能过大,可取ΔQ=1.4升/分钟
则Qmin=nAt+ΔQ=9(升/分钟)
即:该车动力转向系统正常工作所需最小油泵流量为9升/分钟若油泵流量小于9升/分钟,在快速转向时,就会因流量供应不足而导致反应迟钝、转向沉重。
二.油泵最大流量的选择。
油泵损耗的功率 W*=PQ
其中 W*——油泵损耗功率
P——油泵工作压力
Q——油泵流量
可见:
1.流量越大,则损耗发动机的功率也越大,油耗就越高。
2.流量越大,当系统管路通径和转向器分配阀的过流开隙一定时,系统的液流阻力就越大,产生的热量就越大,导致系统温度过高,加速油封和橡胶软管的老化,缩短系统寿命。同时,还会导致系统失稳,产生震动和噪音,引起顾客不满。
3.流量越大,所需维持正常流动的管路通径和转向器分配阀的过流开隙也就越大,若为适
应较大流量而加大转向器分配阀的过流开隙及管路通径,则不仅需要相应增大转向器的体积和重量,不利于整车的空间布置和减重,更影响到转向器的油压灵敏度和转向力特性,致使转向反应迟钝,回正性能降低。
因此,在满足正常使用性能的前提下,油泵流量应尽可能的小。但由于油泵本身流量有一定的制造散差,并考虑到因长期使用导致的性能降低,一般设计动力转向器及动力转向系统时,选择油泵的最大流量可比最小流量大3~4升/分钟。如上例,转向系统的流量范围可按9~13升/分钟设计。
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