重型汽车吊（通用10篇）
重型汽车吊 篇1
重型汽车车架是整车的关键部件, 它即是整车的承载主体, 又是各大总成的装配基准。车架由左右纵梁和若干横梁组成, 二者通过铆钉或螺栓连接为一体, 形成车架总成。
1 车架纵梁加工现状
车架纵梁长4 000~12 000 mm, 断面呈“U”型, 翼面高度70~110±2 mm, 腹面宽度220~350±1 mm, 材料厚度5~10 mm。腹面和翼面上分布着200~500个孔, 孔径范围10~50 mm。为降低整车重心, 车架设计呈前宽后窄结构, 前后宽度差150 mm, 左右纵梁折弯高度差75±2 mm。
纵梁传统加工工艺:剪块料→模具落料冲孔→模具冲多孔→模具弯曲成型→抛丸。该工艺所需设备及模具投入多, 生产准备周期长, 产品换型困难。目前应用较多的加工工艺[2]:纵剪线→辊型线 (定尺冲剪) →数控冲孔→数控折弯→机械手切割→抛丸。该工艺方式以高柔性化在国内外知名重型载货车企业得到快速推广和应用。
1.1 纵梁纵剪
将钢厂宽卷料经过开卷、校平、纵剪、收卷, 形成定尺宽度的纵梁卷料[3]。一般一次产出3条或5条 (不含两边废料) 。纵剪线见图1。纵剪线原材料及设备相关参数见表1。
目前除长春一汽采用韩国大铉纵剪开卷设备外, 中国重汽、东风等公司仍以国产设备为主。与国外设备相比, 国产设备在材料厚度和带料宽度发生变化时剪切刀具的间距调整时间较长, 对生产效率有一定影响, 产品质量基本处于同等水平。
1.2 纵梁辊型
将定尺宽度的卷料经过开卷、校平后, 冷弯成U形, 并根据所需长度将成形纵梁在辊型线冲裁断开。加工纵梁参数及精度见表2。辊型线见图2。
辊型线同类设备中最先进的当属意大利Stam公司开发的生产线。该公司在1989年向瑞典Volvo公司提供第1条辊型线, 目前在美国Metalsa、墨西哥Metalsa及比利时Sadef等公司已经投产10余条。东风公司在2007年投产第1条Stam辊型线 (截止目前国内共投产4条) , 加工纵梁质量稳定, 生产效率高。该线柔性化和自动化优势尤为明显, 当更改型材断面尺寸时不需要更改成型模具, 整条生产线的自动调整时间用5 min即可完成, 而国产生产线需要更换成型辊[4], 周期为4~6 h。该成型线另外一个特点是具有数控在线调整装置, 可调整型材外形尺寸、腹面平面度、角度 (翼面相对腹面) , 具有端部扩口 (翼面扩口) 装置, 而这些调整装置和功能, 国产设备基本没有或尚处于开发完善阶段, 纵梁端部200 mm范围内剪切变形通常由人工修整完成。
1.3 纵梁冲孔
从2001年开始, 国内纵梁孔加工从压力机模具冲孔逐渐过渡到数控冲孔, 以中国重汽、东风公司为代表的应用最多的是比利时Soenen公司的三面冲孔线[5]。该数控冲孔线具有柔性化高、自动化高、稳定性高等特点, 目前国内已引进18条线。国产设备如济南捷迈、济南法因等公司开发的纵梁冲孔线也部分投入使用, 相比Soenen冲孔线, 在设备可靠性、生产节拍等方面仍有一定提升空间。数控冲孔机见图3。
1.4 纵梁切割
目前国内普遍采用机器人与等离子相结合的切割技术, 选用精细等离子电源进行切割, 保证切割端面质量, 无需后续打磨处理, 提高了生产效率。机器人控制系统可以存储数千套程序, 对不同型号的纵梁可以调用相应的程序进行切割, 实现柔性化生产。机器人采用6轴控制, 可实现纵梁翼面、腹面复杂曲线的切割。生产线同时配备自动上下料装置和除尘装置, 通常与冲孔机、折弯机形成连线生产模式。机械手切割生产见图4。
1.5 纵梁折弯
目前国内各汽车公司普遍采用济南捷迈公司开发的数控纵梁折弯线。该生产线与传统成型方式 (模具成型) 相比较好地解决了柔性化问题, 使之仅需很小的调整即可达到不同纵梁成型的需要, 而且变形区域控制质量优于模具成型。目前国外掌握折弯机核心技术的是丹麦Stenhqj公司, 该公司设备在比利时、墨西哥获得成功应用。与国产机比较, 其设备在压力和位移控制方面占有一定优势 (尤其回弹角补偿量) 。数控折弯机见图5。
1.6 纵梁抛丸
为了避免酸洗带来的环境污染, 目前车架纵梁普遍采用抛丸处理[6], 抛丸线选用辊道输送的通过式连续生产线。该线一般由纵梁输送装置、清洗装置和抛丸机三部分组成 (若场地限制, 清洗部分可略去) 。抛丸机有效宽度1 600 mm, 工艺输送速度2~3 m/min, 可以同时摆放4根纵梁, 生产效率较高。随着环保要求逐步提高, 在线抛丸机除尘装置性能需要进行改造提升。
2 横梁加工现状
横梁用于连接车架左右纵梁, 同时为整车上其它零件提供装配位置。重型汽车横梁梁体常见结构形式为“U”形或“兀”形 (“兀”型在斯太尔基本型车架上采用, 由于工艺复杂, 逐渐由背对背双“U”形取代) , 梁体两端通过连接板与左右纵梁联接一体。梁体一般采用压力机、模具加工, 连接板近年来逐步采用平板冲孔、折弯工艺。为提高横梁总成质量, 批量生产中横梁总成要在专用胎具上实施铆接。
3 车架总成铆接
车架总成传统铆接方式为自由铆接[7], 由于缺乏定位装置, 总成质量不稳定, 自由铆接逐渐被胎具铆接所取代。如中国重汽借鉴Man公司技术, 于2011年自主研制开发了车架总成铆接胎具。该胎具采用纵梁孔定位, 磁力吸盘夹紧, 数控程序控制, 定位精度达到±2 mm, 不同车型调整定位时间≯1 min, 满足了铆接线1辆份/6 min的节拍需要。中国一汽、江淮等车架线也实现了胎具铆接。
欧洲重型汽车车架铆钉较少, 主要依靠带齿面螺栓螺母联接。原因是铆钳笨重, 有些部位存在干涉现象, 而螺栓联接则不受此限制, 同时减少了铆接机等设备投资。随着国产标准件质量提升及定值拧紧机的应用, 重型汽车车架总成上螺栓联接部分完全可以增加 (螺栓成本高于铆钉) 。
4 车架总成涂装
目前车架涂装有两种方式。一种方式为散件涂装, 形成总成后再二次补漆, 国外以Man、Volvo为代表, 国内以南京依维柯为代表。该方式优点为不存在夹层, 涂装彻底;缺点为散件在运输及装配过程中存在碰磨, 需二次补漆。另一种方式为车架铆接形成总成后一次性电泳采用底面合一电泳漆, 漆膜厚度≥30μm, 以中国重汽、中国一汽为代表。该方式优点为生产效率高, 没有色差等问题。该两种方式将长期并存。笔者更倾向于整体阴极电泳方式。电泳线下线车架见图6。
5 对我国重型汽车车架生产的几点建议
5.1 产品开发方面
车架产品要尽可能系列化、标准化, 适当控制品种数量, 主产车型车架品种要控制在500种之内。根据用户不同的需求开发适宜的车型并引导消费, 如矿山等重型汽车, 应突出“重”字, 开发高强度、增厚板的车架。对于普通用途的汽车, 在性能不降低前提下尽可能选择高强度、单层板车架, 以减轻整车自质量。对于车架纵梁[8], 等截面取代变截面是大势所趋。
5.2 制造技术方面
高柔性化生产线是重型汽车车架线发展趋势。个性化需求、订单式生产要求车架生产周期在一周或更短时间内完成, 纵梁纵剪线、辊压线、数控冲、数控折等柔性设备正迎合了市场和企业的需要。但如文中所述, 国内纵梁制造部分工艺核心技术掌握不完全, 国产设备在性能上还有较大提升空间, 需要进一步加大国际间技术交流。
5.3 产品组织方面
车架产品具有品种繁多、设备投资大、生产占用面积大、人员集中等特点, 欧洲Man、Volvo等公司的纵梁、横梁等车架零部件全部由配套商提供, 整机厂仅进行来件组装。而国内公司往往从零件到总成全部自制。原因分析:一方面是国内零部件配套商技术水平与整机厂有较大差距, 另一方面与长期以来国企贪大图全意识有一定关系。不防借鉴国外模式, 逐步培养提升配套商供货能力, 把散件业务扩散出去, 将主要精力集中在核心技术研发和提升上, 做到有所为, 有所不为, 使我国汽车工艺技术达到或超过世界先进水平。
参考文献
[1]王晓丽.中重型卡车车架纵梁制造方案选择[J].汽车技术, 2011, (5)
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[3]祁三中.汽车车架纵梁柔性化冲压生产技术的研究与应用[D].武汉:华中科技大学, 2005.
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[6]董振华.卡车车架纵梁冲孔模间隙的确定[J].锻压技术, 2010, 35 (5) :118-120.
[7]邓仕珍, 范淼海.汽车车身制造工艺学[M].北京:北京理工大学出版社, 2007.
[8]王孝培.冲压设计资料[M].北京:机械工业出版社, 1983.
重型汽车吊 篇2
为了严格控制汽车污染物CO、HC、NOx和PM等的.排放,我国于4月16日起实施相当于欧Ⅰ、欧Ⅱ法规的GB 17691-<车用压燃式发动机排气污染物排放限值及测量方法>(简称旧标准),今年4月,我国又发布了相当于欧Ⅲ、欧Ⅳ法规的GB 17691-2005<车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法(中国Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ阶段)>(简称新标准),标志着我国汽车污染物排放控制达到了更高水平.
作 者：车胜新 Che Shengxin 作者单位：淄博汽车制造厂 刊 名：机械工业标准化与质量 英文刊名：MACHINERY INDUSTRY STANDARDIZATION & QUALITY 年，卷(期)：2005 “”(12) 分类号：F4 关键词：
重型汽车吊 篇3
关键词：重型汽车;变速器;自动控制;倍档;半档
1.前言
随着国民经济的飞速发展，我国的汽车领域，也是得到了前所未有的机遇与挑战，面临着挑战，我国汽车制造业对于汽车科技以及其他附属科技在不断的探寻与创新，例如变速器科技的发展就是很好的例子，只有在不断的创新中才能获得新生，因此在汽车这早方面的改革，正需要进行大刀阔斧的改革。
2.变速器的概念，运用及构成
2.1汽车变速器的概念
变速器座位汽车动力系统中的核心部件，它所起到的作用是改变汽车的传动比，使转速和驱动轮转矩的范围得到提升，从而进一步适应多变的行驶环境，并便于变换档位或动力输出。一般变速器应具有如下几点要求以保证变速器的工作性能：
（1）在档位设置上应设置倒档与空档，保证在驾驶人员操作时能够使发动机和驱动轮可以长时间保持分离状态，并使得在操作汽车时能够使汽车倒退行驶。
（2）设置有动力装置，在需要的时候可以进行功率输出，避免不必要的事故发生。
（3）性能可靠，司机在驾驶过程中，变速器不能出现跳档和换挡遭遇冲击的现象，以免发生事故。
（4）满足汽车的动力性指标以及满足汽车的经济性指标，从而正确的选择半俗气的传动比。
2.2构成重型汽车变速器的组件
变速器是由两部分构成，一是把持机构，二是变速传动机构，采取齿轮传动的变速器为有级式变速器，此类变速器经由过程转变齿轮间的传动最近转变变速器的变速方式。
2.3汽车变速器的分类
依照汽车范例不同，汽车变速器可以分为：重型变速器，中型变速器，微型变速器和轿车变速器四类。此中重型变速器一样平常用于重型商用车或者是大型客车，虽在行业内对变速器未定出明显的界限，但凡是额定输入扭矩高于100Kgm的变速器都别人们统一称乎为重型变速器。
3.重型汽车变速器的分类及应用概况
现阶段，国外具有代表性的变速器是电控机械式自动变速器（Automated manual transmission，AMT），现阶段主要生产AMT产品的公司主要有：德国ZF—AS Tronic，美国的伊顿公司和德国奔驰公司的Sprintshift等。而且现阶段由于在变速器领域科技水平的不断提高，欧美国家在对重型汽车生产加工时，重型汽车装备配备机械化自动变速器的比例也是逐渐升高。由于汽车制造业的科技水平的不断进步，现在重型汽车制造时利用电子控制元件感应行驶时的车速和其它车辆状态，进一步通过电子转换器和变速器使得汽车始终处于相应的合理转速和较低的能源消耗。
3.1倍档机械变速器
倍档式机器变速器的利用道理是在主变速器后串连一个副变速器，如此倍档式机器变速器的主变速器的档位数将会增加一倍，如此一来齿轮对数将会少于档位数，箱体的尺寸也会缩小，之间轴承的长度也会缩小，如许就会增大变速器的容量。采用倍档组合式变速器时分流功率主要有两种方法：第一种是使用双中央轴传动结构，采用此种方式最必要战胜的困难便是使主传动齿轮与所啮合的双中间轴齿轮的轮齿相接触。另一种采取行星齿轮系的传动方式，此种结构异常紧凑，体积小的同时扭矩容量大，此类方法广泛别人们所认同。
3.2半档组合式机械变速器
使副变速器传动比平均地均匀插入传动比间隔大的主变速器的各档之间，进一步使得变速器的档位数增加一倍。后来逐渐发展成将半档副齿轮直接放到主变速器之内。半挡组合式变速器普遍被国外所接受，尤其是在欧美国家的中型或重型的汽车所采用。此种变速器成本较低，维修保养容易，且结构简单，深受用户们的青睐。
4.自动式变速器的使用现况及发展趋势
面对当今社会交通的拥堵，不免会发生车辆频繁起步，频繁加速的现象，面对此种要求并可持续加速到最高速度等性能，进一步提高车辆在现代交通环境的适应性。现阶段自动式变速器在欧美等国家普遍被使用，而我国还欠缺发展的机会，因此如能借鉴外国变速器研发与制造的先进经验，将会对我国普及先进的变速器科技以及车辆科技起推动作用。
5.液力自动变速器
5.1液力自动变速器的工作原理
液力自动变速器与手动变速器相比存在很大的区别，其中手动变速器一般是由轴和齿轮组成，通过改变齿轮组的组合产生变速变矩;而液力自动变速器一般是由液力变扭器，液压操作系统和行星齿轮组合而成，这种变速器是通过液力传递和齿轮之间的组合的方式从而达到变速变矩。
5.2液力自动变速器的优点
液力自动变速器不采用离合换挡，档位设置较少，变化较大，连接比较平稳，较易操作不仅给驾驶员提供便利，也为乘客带来舒适的乘车体验。而其缺点也是显著的，液力自动变速器机构复杂，制造和修理都比较麻烦，所以隐隐有被淘汰的趋势。
6.电控机械自动变速器（AMT）
电控机械自动变速器的产生是以干式离合器和固定轴式变速器为基础，综合应用模糊控制理论，电子技术和变速理伦，并以电子控制元件为核心，进一步通过液压控制系统控制离合器的动作，例如选档，换档以及分离和结合。
6.1电控机械自动变速器的基本原理
依据驾驶员的指令（油门，制动）并与车辆的运行状态（车速，档位，发动机转速）相结合根据一定的原理，并辅以相应的执行手段，从而联合控制汽车的动力以及传动系统，进一步实现起步，换档的智能操作。
6.2电控机械自动变速器的优点
（1）控制系统结构相对简洁，便于安装，维护以及后期保养。
（2）灵活方便，可提高生活安全性，并有效减少驾驶员的劳动强度，并能使驾驶员注意力更加集中在行车环境中遇到的突发情况。
7.电控机械自动变速器在我国的发展趋向
自动变速器的分类广泛但其核心技术是电液控制，电子技术和传感器技术。但是由于液力自动变速器对于技术和经济投入要求比较高，因此难以形成规模化。因此我国就现在的国情来讲更应以电控机械自动变速器方向为主，主要原因还是性价比比较高，投资少且可批量生产，收益比较可观。
8.结语
汽车市场的迅速扩大使得本国汽车制造业大量兴起，病史汽车工艺以及科技得到大幅度的提升，变速器仅仅是其中的一部分，在保证现状的同时，我们应该大力开展科技创新，多从国外先进的技术中取长补短，要紧跟着时代的脚步，争取时刻处在科技前沿，以及重型汽车的高技术含量开发和生产适合我国现阶段国情的重型车用变速器。
参考文献
[1]仇彬.轿车白车身的有限元模型与试验模态分析研究.农业装备与车辆工程.2008.（1）：30-35.
[2]蒋春明，阮米庆.汽车机械式变速器多目标可靠性优化设计.汽车工程.2007，（12）：1091-1093.
重型汽车境外维修现状初探 篇4
在汽车行业高速发展的当下,如何升级管理策略和管控机制,需要管理人员针对实际问题建立对应的处理机制。在这一点上,我国汽车行业应该积极地吸纳外国汽车项目的优秀经验。近几年,外国汽车检修项目的发展进程推进得很快,特别是一些工业较为发达的国家,汽车生产速度以及质量的上升,推动了整体维修机制的进步,针对机电一体化以及智能化综合体系的研究也逐渐深入。不仅是为了升级项目质量,也是为了能更好地提升项目的工艺参数结构,特别是美国、日本以及意大利等国,在汽车检修诊断项目上已经开始研发新的设备和运行结构,真正实现了系统化和标准化参数的框架结构。[1]
以日本为例,在日本汽车维修技术中最引以为傲的就是较为先进的电子调漆系统,传统的调漆系统都是利用汽车的车架编号以及油漆的颜色和配方进行调漆,具有一定的局限性,而日本的调漆方式是利用扫描仪在汽车车身上扫描,从而将扫描仪和计算机技术进行优化联网,借助计算机的参数解构能力有效显示出结果。加之日本的自动门式洗车机,改变了传统毛刷和清水,而是利用超声波原理进行直接喷水,从而实现超声波震荡洗车技术的运行。
二、重型汽车境外维修发展前景
(一)高新技术发展
在技术运行过程中,最根本的追求就是安全性以及低排放性,不仅能满足基础要求,也要充分践行科学发展观的运行结构,真正实现汽车管理系统的控制。例如,美国目前使用的是陆军战术车防碰撞系统,并且集中利用导航系统以及全球定位系统,真正升级了汽车的实际构造,确保了项目运行技术和项目检测技术的升级。加之汽车维修检测设备还在不断发展和升级,利用电子控制技术以及数字显示技术等高科技项目,真正实现了维护和保养项目的最优化运行机制。[2]
(二)标准化维修发展
伴随着技术的不断推进,利用技术参数建立健全有效的维修措施能提升整体运行结构的效果,特别是推进标准化项目发展的进程,主要是利用新型维修设备以及技术性能的提升,确保了检修设备运行框架的标准化。不仅能提升管理效能,也能升级能耗的保护,减少浪费,确保了检修维修设备的年限,真正提高了汽车设备的使用年限。另外,利用标准化操作流程进行汽车维修,能真正提高项目处理机制的践行结构,确保维修质量和效果的最优化。在运行特殊工作和运输任务的设备方面,国家研制生产运行技术要符合实际发展需求,促进修理工程结构的有效升级,建立具有针对性的配套维修机制,提升项目维修的价值结构和运行参数。[3]
(三)测试设备精准化发展
在维修设备运行框架建立的过程中,管理人员要选取适应于设备运行作业的维修机制,确保维修设备的小型化以及自动化,真正提升技术发展项目,促进技术框架的优化运行,实现结构和用途的多元化发展,也能提升现场维修管理效果的升级。另外,汽车维修技术的发展,不仅要升级管理制度和管控措施,也要将维修流程建立得更加精准,从而提高项目基础数据的质量。特别要注意的是,汽车维修过程中,管理人员既要对汽车的产品质量进行关注,也要对维修项目的经济效益进行调控,确保维修技术能符合项目发展机制以及运行参数,真正提升诊断系统以及测试设备的良性升级。例如,有许多发达国家利用计算机技术、打印输出技术以及中央控制技术,配以CTR终端技术进行汽车维修,从而确保维修人员能利用介质对诊断技术进行升级。能实现不拆除汽车就进行项目诊断的目标,在提升整体维修效率和进度的同时,提高维修的根本质量,促进运输任务以及研制功效的升级。
三、结语
总而言之,在国外重型汽车维修技术运行过程中,我们要以积极的心态对技术进行学习,吸纳技术优势,提升我国自身重型汽车维修能力,确保维修小型化以及自动化运行参数结构符合我国经济结构的需求。
摘要：伴随着科技的进步以及汽车行业的不断发展,重型汽车的维修机制成为了社会各界关注的焦点,如何有效对境外重型汽车进行优化维护,是需要项目操作人员在实践中认真思考的。不仅要集中升级车辆的检测机制,也要有效顺应时代的发展需求。本文针对重型汽车境外维修现状进行了简要的分析,并且对其项目发展前景展开了讨论,旨在为技术操作人员提供有价值的技术建议,以供参考。
关键词：重型汽车,境外,维修,现状,前景
参考文献
[1]杨岱浩,王波,叶春明等.基于Extendsim的汽车维修流程仿真优化[J].现代制造工程,2016,14(02):8-11.
重型汽车吊 篇5
摘 要：本文通过计算对重型汽车制动压力提升后对后桥推力杆受力的影响进行了简要分析，为整车制动系统压力提升提供了理论依据。
关键词：重型汽车制动系统；后桥推力杆；后桥制动力
1 概述
目前，欧洲重型汽车气制动系统的行车制动气压普遍采用10bar，而我国的行车制动气压普遍采用8.5bar。提升行车制动气压，可以增大制动力，缩短制动距离，提高行车安全。但由于制动系统压力的提高，车辆制动时的减速度会如何变化，是否会对整车的悬架系统带来影响，例如双后桥车型后桥推力杆的受力，在增大制动系统压力后，车辆制动时减速度变化较多的话，可能会超出推力杆的受力极限，甚至产生致命的破坏效果。本文通过计算确定不同气压下的制动减速度的变化情况，并通过整车试验分析推力杆受力，以此验证提高系统压力的可行性。
2 制动减速度的计算
2.1 整车模型参数：
整车模型以6x4双后桥牵引汽车为例，其主要参数如下：
满载整车质量 32000kg
满载前轴静载荷 6000kg
满载中后桥静载荷 26000kg
满载质心高度 hg=1.3m
满载质心距前桥中心 A=3.17m
满载质心距中后桥中心 B=0.73m
车轮静力半径 rk=0.5625m
地面附着系数 φ0=0.8
2.2 系统初始压力为10bar时，满载工况下最大减速度计算：
初始气压为10Bar，第一次制动时的气压按P1=9Bar计算，根据
Ff1=
前桥制动力是：Ff1=80995N
同理后桥制动力是：Ff2=168420N
制动力分配系数：β==0.32474
根据制动力分配系数可以绘制出满载车辆I曲线、β线、f线组和r线组，见图1：
通过曲线分析，在前轴制动力为80995N及之前，β线和φ=0.8r线有交点A，β线和φ=0.8f线没有交点，故前轴不会抱死，而后桥会在A点抱死；如图1所示，点A即为后桥抱死点。
制动时，前桥的制动力为：Ff1=8099N（1）
后桥的制动力则取地面提供的最大制动力
FB2=（L1-q×hg）φ（2）
又有，Ff1+FB2=Gq
把式（1）、（2）带入（3）可以求出：q=0.717
车辆减速度：a=qg=0.717×9.8=7.03m/s2
2.3 系统初始压力为8.5bar时，满载工况下最大减速度计算：
初始气压为8.5bar，第一次制动时的气压按P1=7.5 bar计算，此处计算过程与2.2相同，同理可得：q=0.65
车辆减速度：a=qg=0.65×9.8=6.37m/s2
2.4 小结
由此我们可以看出，车辆制动系统压力由8.5bar提升至10bar后，整车满载制动时的最大减速度由6.37m/s2增大为7.03m/s2。而空载工况下由于制动时前后桥均会抱死，其制动减速度不变，在此不再详细计算。因此，下一步我们需要验证制动减速度增大后，对后桥推力杆受力的影响。
3 后桥推力杆受力的变化
后桥推力杆在悬架系统中的作用是防止中后桥的移位，如車辆制动或加速时防止桥前、后移位，其受力的变化直接影响悬架的可靠性。因此，当我们提升制动压力，导致车辆的制动减速度变化时，推力杆的受力必然发生变化。下面，我们通过不同工况下的制动试验来对后桥推力杆的受力进行分析。
试验中一共安装了四个传感器，用于测量推力杆横截面每平方毫米的受力大小，它们分别位于中桥上推力杆（A点）、中桥下推力杆（B点）、后桥上推力杆（C点）、后桥下推力杆（D点）。试验又分为满载和空载两种状态。故在8.5bar和10bar两种压力下，做对比试验时，就形成了8组对比数据：A点空载、A点满载、B点空载、B点满载、C点空载、C点满载、D点空载、D点满载。下面就每组数据进行对比分析：
如上数据，在8组对比数据中，有两组不增反降，它们是A点满载和B点空载；有四组数据略有增加，增加幅度在4%以内：A点空载、B点满载、D点空载、D点满载；而在C点位置，增幅有所增大，C点满载增加了17.7%，C点空载增加了6.7%。但是，从应力的数值上来看，在C点，不管是空载还是满载，都要比B点和D点要小，特别是满载状态下，要小很多。
下面对数据的局部进行分析，从所有的数据上看，出现了两个大于50 的数据，他们分别是：满载状态下系统压力为8.5时，ABS失效53N/mm2，前轴失效50N/mm2。可见系统压力提升后，推力杆的受力更加均衡，压力提升前受力大的推力杆受力有所减小，而压力提升前受力小的推力杆受力较大增加。
因此，我们可以得出制动系统压力由8.5bar提升到10bar后，对推力杆的影响很小，可以满足要求。
4 结束语
本文所介绍的整车制动减速度的计算和后桥推力杆受力变化的验证分析方法，为整车制动系统压力提升提供了理论和试验依据。
参考文献：
[1]余志生，等.汽车理论[M].机械工业出版社，2006.
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[3]尹福炎.金属箔式应变片制作工艺原理[M].国防工业出版社，
重型汽车设备备件管理信息系统 篇6
备件管理系统将先进的管理理念和信息技术相结合, 以适时、适量、适质为原则, 功能涵盖备件计划、采购执行、入库、消耗、库存适时控制、各类相关的查询与统计等业务。另外, 为确定备件的具体消耗, 可同时开发故障统计子系统。
二、设备备件管理基础理论
备件管理工作庞杂、量大、繁琐, 要真正做好, 需投入很大的人力。备件储备资金占企业流动资金的比率一般达10%以上, 而其周转速度却远低于生产流动资金, 其周转天数一般是生产流动资金的2～3倍, 有的甚至高达5倍以上。为了尽可能降低备件储备、加速备件资金周转、精简人力, 以提高企业综合竞争力, 有必要采用一些现代化手段来管理备件。
利用计算机来处理备件的定额确定、计划编制与库存台账等大量繁杂工作, 可大大提高效率、节省人力, 还可迅速反馈信息, 使有关人员能及时了解备件的消耗与储备情况, 对可能出现的问题提前采取对策。计算机辅助备件管理要求有较好的管理基础, 有消耗与储备的基本数据, 将有关消耗与储备定额输入计算机后, 便可编制计划、建立台账。只要建立实际库存与储备定额之间的警示关系, 如Dmin时亮红色, Dp时亮黄色, Dmax时亮绿色等 (D为实际库存量;Dmin、Dmax分别为最低、最高库存极限值;Dp为接近极限的预报警值) , 便可及时报警, 反馈信息。当主管部门与仓库部门的计算机联网运行时, 能迅速实现信息共享, 将备件的定额管理、计划管理与仓库管理等三大管理工作紧密联系起来, 从而大大提高效率, 减少差错。
三、陕重汽设备备件供应控制情况概述
根据体系文件SQ/SI8.4《设备备件供应控制流程》及同相关科室、单位的交流。目前, 设备备件控制流程大体如下。
由设备使用单位每月以“SQ/SIR8.4.1机电产品需求计划表”格式报备件需求表, 其中通用设备备件经设备管理科审核、关键设备备件及紧急采购备件相关技术人员和领导审核后, 由生产制造部报物资采供部实施采购。采购后, 入物资采供部一级库, 随后由使用单位领取。为配合目前大产量的生产情况, 允许主要生产单位每月申报两次。
对于特殊流程的处理, 如果备件难以采购, 物资采供部直接同使用单位联系。二级库对一级库的退库需建立退库手续, 而备件的报废由物资采供部集中处理。单价在5 000元以上的备件, 需要使用单位向生产制造部进行专项报告, 并经使用单位设备主管领导签字。
另外, 各设备使用单位的备件申报工作一般由设备所属辖区的技术人员申报, 直接领导审核后, 报设备科技术人员审核汇总。设备科科长审核后报主管领导。随后报设备管理科。也就是说, 在使用单位, 一般设备备件的使用需求申报和备件的替代、库存控制以及财务报表三方面的审核各有侧重。
四、设备备件控制系统控制的重点及流程
设备备件控制系统控制的重点及流程如下。
(1) 建立联合库存控制, 方便物资查询和调拨;
(2) 备件流程所涉及的相关方, 可适时查询备件采购及到货情况, 加快响应;
(3) 方便备件采购资金的控制和汇总, 做到适时监控;
(4) 可与故障统计结合起来, 使备件使用控制落实到故障维修上。做到备件使用的准确管理, 并有利于对备件质量的跟踪。
五、程序框架
1. 系统主要功能模块
系统主要功能见图1。
2. 系统功能详解
建立备件信息表, 记录备件编号、价格等信息, 并定期更新, 作为一项重要基础资料持续改进。其中可将专用备件的使用设备作以登记, 以便于备件的专门管理, 方便设备调拨时相应备件随之调拨。建立设备资产信息表和设备动态管理表 (根据相关规定, 公布部分内容) 。以便于备件具体消耗的控制。
所属辖区备件申报人员仅根据实际需要, 向设备使用单位备件管理人员上报经由直接领导签字后的机电产品需求计划表。使用单位备件管理人员在录入各需求计划表后, 可自动对比库存情况, 对库存满足的备件计划提示删除, 对备件信息表中不存在的备件, 联系申报人员进行确认, 并进行重点关注。使用单位备件汇总人员可对备件价格等进行控制, 并对于高价值备件出具电子报告。上述工作完成后, 经由设备科科长电子审核签字, 即在设备厂长处加以显示, 主管厂长审核后, 即刻在生产制造部设备管理科主管人员处显示有报表提交。
各单位的备件需求单在设备管理科提交后, 可进行自动汇总, 对可以通过相互备件调拨完成的备件计划给出提示。对需要设备技术方面参与的备件给出汇总, 对高价格备件的专门报告进行自动汇总。完成相关人工审核工作后, 设备管理科负责人员签字, 即刻交由主管领导审核。主管领导审核后即刻交由物资采供部。物资采供部将采购情况、入库情况及一级库转二级库情况录入后, 即完成备件的申报和采购。
在上述过程中, 各条备件申报记录可做到适时查询, 使用单位和备件管理、采购部门也可做到适时控制。如对于难采购备件, 在使用单位还未审核的时候, 只要录入系统, 物资采供部门便已经可以查询到, 做到提前准备。同时有利于明确相互的权责。
参考文献
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重型汽车吊 篇7
随着世界汽车保有量的急剧增长,人们越来越意识到传统的内燃机汽车对人类环境带来的危害。人们对生存环境的要求越来越高,降低汽车有害排放的呼声与日俱增。环境保护的迫切性和石油储量日见短缺的压力,迫使人们重新考虑未来汽车的动力问题。经过对各种新燃料、新能源和新动力的探索,电动汽车成为最主要的选择之一。
纯电动汽车由于关键部件之一的电池能量密度、寿命、价格等方面的问题,使得其性价比无法与传统的内燃机汽车相抗衡,在发展中受到了技术上的制约,产业化前景并不看好【5】。
混合动力电动汽车是指采用了两种动力装置(内燃机和电动机),通过储能装置(蓄电池等)和控制系统对能量的调节,能实现最佳的能量分配,达到整车的低排放、低油耗和高性能的混合动力汽车,融合了燃油汽车和电动汽车的优点,是最具有市场价值的低排放和低油耗汽车。
1. 混合动力汽车概述
配置有两个或更多个能源及其能量变换器的车辆被称作混合动力车,当其携带有电器的动力系(能源及能量变换器)时,进而被称为混合动力电动汽车。
混合动力汽车的关键是混合动力系统,它的性能直接关系到混合动力汽车整车性能。混合动力汽车的驱动系通常有不多于两个的动力系组成,多余两个动力系的结构使其更加复杂化。为了达到回收在传统内燃机车辆中以热形式消耗的部分制动能量的目的,通常的混合动力驱动系含有一个双向的能源及其能量变换器。如图1展示了混合动力电驱动系的概念,以及可能发生的各种动力流通路【1】。
根据不同的负载需要,混合动力的工作模式可分为以下模式:
a.动力系1单独向负载提供动力。这一模式可应用于蓄电池组近乎完全放电,而发动机没有剩余功率给蓄电池充电的情况;或者可应用于蓄电池组以完全充电,而发动机能供应足够的动力去满足车辆动力需求的情况;为发动机单独驱动模式。
b.动力系2单独向负载提供动力。这一模式可应用于发动机不能有效的运行的场合;为纯电动模式。
c.动力系1和2同时向负载提供动力。这一模式可应用于需要大量动力供给的情况;是混合牵引模式。
d.动力系2由负载获得功率(制动再生能量)。这一模式应用于车辆的动能或位能回收转化成电能,储存在蓄电池中;是再生制动模式。
e.动力系2从动力系1中获得能量。这一模式中没有动力应用于负载或来自负载,车辆处于停止、惯性或滑行等状态;是发动机向蓄电池组充电的模式。
f.动力系2从动力系1和负载中同时获得能量。是同时存在再生制动和内燃机向蓄电池组充电的模式。
g.动力系1同时向负载和动力系2提供动力。是发动机驱动车辆和向蓄电池组充电同时存在的模式。
h.动力系1向动力系2提供动力,同时动力系2向负载提供动力。这一模式是发动机向蓄电池组充电,同时蓄电池组向负载供应功率。
i.动力系1向负载提供动力,同时负载向动力系2提供功率。这一模式是借助车辆的质量,来自于热机的动力流进入蓄电池组的模式。
混合动力电动汽车中,各种电驱动系的运行模式形成了优于单动力系车辆的更多的灵活性。由特有的结构和控制,采用对每一特定运行工况的专用模式,能够优化车辆的全面性能、效率和排放【1】。
2. 混合动力驱动系的构造
混合动力电动汽车根据动力传输路线可分为以下4种形式:串联式、并联式、混联式和复合式(如图2)
3. 我公司HEV的研究
3.1 商用汽车现状
混合动力系统目前已在乘用轿车上有成功的经验,但在重型商用卡车上使用较少,主要原因是相对于乘用轿车的使用环境和用途来说,重型商用卡车作为人们的生产工具,主要使用环境比较恶劣,经常在建筑工地、长途非高速公路满载,更多的是超载情况下使用,这就要求混合动力系统具有更高的安全可靠性,导致成本过高。但金融、能源危机的影响,混合动力系统能够提高燃油经济性;而且混合动力特有的减速制动能量回收系统能够减少能量的损失;同时混合动力系统能够减轻汽车尾气排放的污染,对生存环境的保护有利;随着技术的不断发展,成本在逐渐下降。
Volvo公司已经研发成功一款混合动力城市垃圾车——the Volvo FE Hybrid(a hybrid truck for distribution and refuse collection)。Volvo-FE混合动力商用汽车驱动系结构如下图3所示,这套驱动系统中1为柴油发动机,2为离合器,3为I-SAM电动机,4为变速箱,5为能量管理单元,6为蓄电池组,7为能量转化器。图中整个蓝色部分为电气部分,其中I-SAM电动机也具有发电机的功能,可以给蓄电池组6提供(回收)能量。该系统的核心是能量管理单元,他控制着柴油系统和电气系统的能量供给以及电气系统的能量回收。
3.2 我公司研究现状
我公司为专业的商用汽车生产企业,已经研发成功某型号的混合动力商用汽车。该混合动力商用汽车采用并联式结构。考虑到设计的复杂程度和成本,选用双离合器形式动力分配机构,其整车技术方案如图4所示。
3.3 并联混合动力商用汽车驱动系结构设计
并联式混合动力电动汽车的动力系统主要由发动机、电动机、电池组、电机控制器等总成组成。和串联式混合动力电动汽车不同的是,发动机和电动机是以机械能叠加的方式来驱动汽车,可以组合成不同的动力模式。发动机功率和电动机功率分别约为电动汽车所需最大驱动功率的50%-100%(最大),其能量利用率高,因此,可以采用小功率的发动机与电动机,使得整个动力系统的装配尺寸、质量都较小,成本较低,行程也可以比串联式混合动力电动汽车的长一些,但布置结构相对复杂,实现形式也多样化。
并联式混合动力汽车的驱动模式有:驱动力复合式、双轴转矩复合式、单轴转矩复合式、转速复合式等。根据混合动力汽车所用的各种类型的动力分配机构的分析,并结合我公司PHEV的技术要求,考虑到设计的复杂程度和成本,最终选用单轴转矩复合式并联驱动模式。输出转矩可表达为单轴并联结构的动力合成方式为转矩合成。其传动系输入端的转矩计算公式为Ttqreq=Ttqe+Ttqm·ρ
其中,Ttqreq—传动系总转矩;
Ttqe—发动机转矩;
Ttqm—电机转矩;
当ρ取1时,两个动力源转速相等,而转矩各自独立,无比例关系,传动系总转矩是发动机转矩和电动机转矩之和。
动力系统的工作模式如表1所示,表1中,“0”表示发动机/电机不工作;“1”表示发动机/电机工作,此时的电机用作电动机;“-1”表示电机用作发电机,用来发电;“+”表示离合器接合,“-”表示离合器断开。
3.4 并联混合动力商用汽车驱动系总体控制设计
混合动力汽车总体控制方案基本上分为两大类,即分布式和集成式。所谓分布式是指设置独立的整车控制单元,同时整车控制单元和各总成控制单元之间相互独立。PHEV商用汽车采用分布式层次化的控制方案,如图4所示。混合动力系统属于多能源动力系统,各个子系统之间需要协调工作才能实现混合动力系统在各个工况下的功能,从而体现混合动力系统在提高燃油经济性和排放性能方面的优势。整个系统的控制策略主要由多能源动力总成管理系统来完成。
多能源管理系统根据驾驶员的各种操作(钥匙、油门踏板位置、制动踏板位置、档位等)以及各个子系统当前状态进行判断,确定各子系统的运行模式并对其进行相应的能量分配以及协调控制。最后多能源管理系统将控制信号发送给对应的子系统的控制器,由各个子系统的控制器完成对相应子系统的调节和控制。
本方案主要控制思想是将动力总成系统中的电机作为灵活变化的被控部件,利用电力系统反应迅速、控制准确的特点,在电动汽车行驶过程中,随工况需求变化配合发动机进行电机实时调控,。使动力总成的能量输出在满足汽车动力性要求的同时,确保动力电池组的SOC维持在合理的范围内,并使整车获得良好的燃油经济性和排放特性。
3.5 电机选型及参数匹配
混合动力电动汽车与传统发动机汽车不同,它有两种车载动力源。按照两种动力源不同能量的搭配比例,混合动力车辆有四种类型。图5用图形的方式,可表达出微混合、轻度混合、全混合、可外接电源充电混合系统之间,电池、电机、内燃机能量搭配比例的差别。
3.5.1电机性能参数确定
1)、以纯电动最高车速确定电机额定功率
式中:
PN—驱动电机的额定功率(kW),
ηT—整车传动系效率,
m—整车最大总质量(kg),
fr—滚动阻力系数,
CD—空气阻力系数,
A—迎风面积(m2),
V—纯电动最高车速(km/h),
2)、以常规车速确定电机额定转速
其中:nN—电机额定转速(rpm),ig—传动比,i0—主减速比,uN—常规车速(km/h),r—滚动车轮半径(m)
3)、以额定功率/转速确定电机额定转矩
其中:MN——额定转矩(Nm)
4)、以最大爬坡度确定电机短时工作时的最高转矩
电动机性能分为连续工作性能和短时工作性能,其连续工作特性曲线由电机的额定值来确定,短时工作特性曲线是由电机过载一定倍数之后的转矩功率特性曲线。由上面公式计算后所得的参数便可满足以下基本原则:
用电机的额定工况计算电动汽车的最高车速
用电机的短时工作性能曲线计算车辆的最大爬坡度
电动汽车的常规车速应落在电机的基速上
电动汽车最高车速功率平衡点应落在电机连续工作性能曲线的等功率段上
3.6 发动机功率范围的确定
根据PHEV商用汽车要满足的技术指标,发动机与电机联合驱动时要满足该车混合驱动时动力性能指标。发动机功率选择的原则是确保在PHEV商用汽车的经济巡航车速下,发动机工作在万有特性图上经济性最佳的区域,此时发动机单独驱动车辆并可以承担一定的充电功率,功率大小参看公式
式中,eP——发动机匀速时的功率
ηT——传动系效率
ma——整车质量
CD——空气阻力系数
V——经济巡航车速
A——迎风面积
fr——滚动阻力系数
在整体考虑整车运行状况,对发动机功率进行修正时,还应当加上附件功率Pacc(特别是有空调时)、1%～2%的爬坡功率iP和10%(经验值)的充电功率Pbc,即公式
另外还要考虑发动机的噪声和振动、可靠性、使用寿命、维护成本、运行成本以及安全性能等因素。
结束语
目前,混合动力商用汽车的研究已经越来越深入,但大部分研究还停留在样车阶段,距离真正的产业化之路还很长。我公司通过对混合动力汽车技术方案的确定,根据动力分配机构的分析,结合商用卡车不同于乘用轿车的独特使用环境,确定出所设计的混合动力商用汽车驱动系统结构,设计出总体控制方案以及针对不同工况下的控制策略,并对电动机及发动机的参数进行设计选择,最终设计出我公司混合动力商用汽车。而且经过各种仿真计算,各项性能指标均能达到设计要求,体现了混合动力驱动系统相对于传动柴油驱动的优越性。但在研究中还存在一些问题,我们将在下一步的研究中进行验证研究,并为下一轮深度混合动力商用卡车开发研制提供有价值的指导。
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重型汽车膨胀水壶装置设计探讨 篇8
随着汽车技术的不断发展,汽车的冷却系统也已经由早期的开放式冷却系统转变为闭式强制循环冷却系统(见图1)。由于现在冷却系统冷却介质用价格较高的汽车冷却液代替水,如果闭式强制循环冷却系统不具有全封闭的特点,则可能会因为冷却液的蒸发等损失而经常补充造成用户使用成本的增加。当车辆行驶在不同海拔的地域工况时,还需要调整系统的最大压力,来提高冷却液的沸点,使车辆不至于过早开锅。冷却系统如果除气性能不好则可能会造成发动机水泵、水道等零部件的气蚀,气蚀是发动机冷却系统的失效模式之一[1],对发动机的危害很大。发生气蚀时冷却系统产生大量的气泡,冷却液流量降低,冷却系统散热能力下降,导致发动机温度过高、寿命缩短。
闭式强制循环冷却系统为了实现密封、定压、除气、补水、膨胀等,所以在系统中设置一个相对独立的装置—膨胀水壶装置来实现这些功能。当前对于重型汽车来说,使用膨胀水壶装置实现闭式强制循环已普遍推广,除了一些相对低端的车型外,中、轻型卡车和乘用车都已经普遍使用该模式的冷却系统。
1、膨胀水壶装置的组成和功能
汽车冷却系统中的膨胀水壶装置一般包括膨胀水壶总成、冷却液补水管、散热器除气管和发动机除气管。
膨胀水壶总成,也称为膨胀水箱、副水箱、补偿水桶[2]等。重卡冷却系统中的膨胀水壶总成如图2所示,一般由膨胀水壶本体、液位传感器和膨胀水壶压力盖及相关附件组成。
膨胀水壶本体主要作为储存冷却液的容器,一般通过注塑或者吹塑成型。通常要求材料有一定的透明度,以便于观察冷却液液位。根据冷却系统需求在膨胀水壶本体上设置最高水位线和最低水位线,同时根据使用需求需要具有一定的强度、耐候性、耐腐蚀性等。
液位传感器对膨胀水壶内冷却液的最低液位进行监测,如果冷却液的液位低于最低液位,液位传感器则会将其接收到的电阻信号变化反馈给仪表系统,从而进行声光报警提醒用户检查故障和补充冷却液。
膨胀水壶压力盖是一个具有正压开启和负压开启分别进行的零部件,为冷却系统密封、最大系统内压设定、冷机时冷却系统压力平衡提供保障。
2、膨胀水壶装置的设计
2.1 一般原则
一般来说,当冷却系采用低位密封式散热器时,必须增设高位膨胀水壶装置,它的主要功能是给冷却液提供一个膨胀空间,及时去除冷却液中积滞的空气以及发动机高温下产生的水汽,以便更有效地利用散热器的散热功能,提高冷却效率。
为了保证除气系统防气蚀压力,应将膨胀水壶安装在冷却系统最高处,一般高出水泵进水口600mm,膨胀水壶的底面至少应高出发动机水道顶部或散热器上水室顶部100毫米。
发动机及散热器通气管应连续上行,不能下垂和有下弯段,不允许与其它水管T形连接。发动机与散热器间的进出水管直径应大于发动机上的相应接口的直径。
膨胀水壶一般应设置最高液面和最低液面标志,最高液面的上方应有不小于规定的膨胀容积,该容积内不可以加注冷却液;最低液面与最高液面之间的容积应不小于规定的储备容积;膨胀水壶还应设置最低液面的液位传感器,以便提醒驾驶员及时添加冷却液。
2.2 系统总容积Vs确定
系统总容积是散热器、发动机等总成件的容积和各种相关管路容积之和。如果有水空中冷器、暖风装置、液力缓速器冷却装置和自动变速箱冷却装置等总成零部件的容积也应计算在系统总容积内。所以系统总容积影响因素较多,取决于系统布置、管路布置和管路内径大小等。
如将冷却系统中管道和各零部件内的总水量设为Vs,则有:
式中:
Ve——发动机水套容积,可通过发动机供应商提供或者测量得出；
Vr——散热器水容积,通过散热器供应商提供或者测量得出;
Vp——各种连接管路容积之和,可通过各管路直径和设计长度计算得出;
Vh——膨胀水壶最高水位时容积,如图2所示,为残留容积V1与储备容积V2之和,即Vh=V1+V2;
V0——其他总成零部件(如水空中冷器、暖风装置、液力缓速器冷却装置和自动变速箱冷却装置等)容积之和,可通过各零部件供应商提供或者测量得出。
2.3 膨胀水壶容积Vt确定
膨胀水壶的容积Vt应为残留容积V1、储备容积V2与膨胀量△V三者之和,考虑到冷却系统容积计算的误差和其他通用性因素,可以在△V适当增加储备系数β,该系数如过大则造成材料浪费,重量和成本增加,可根据系统总容积大小选择β=1.2～1.5。则有
2.3.1 残留容积V1
必备的残留容积V1是为了安全起见,防止冷却液在循环中吸入空气而设置的,考虑到车辆上下坡等致使膨胀水壶倾斜的各种情况,一般要求冷却液的最低液面至膨胀水壶的底面距离不小于35 mm,所以必备的残留容积应不小于35mm×膨胀水壶底平面面积。
2.3.2 储备容积V2
储备容积V2是为了确保冷却系由于微量不能觉察的泄漏和冷却液蒸发后仍能保持冷却系统内正常的水压,而能及时补充冷却液,延长补液周期,当冷却液泄漏空气开始进入冷却系统时的泄漏水量。储备容积必须至少比初次未加注水量要多总容积的1%,即应是总容积的11%,有暖风机时应达20%。
2.3.3 膨胀容积△V
下面以冷却水作为冷却介质为例进行说明,冷却系统水温从T1升高到T2时,体积从Vs变为Vs+△V,水的密度由ρ1变为ρ2,由于系统内水的质量在运行过程中保持不变:
式中:
Vs为系统内的水容量(系统充水时的容积),单位L;
ρ1为水在温度T1时的密度,单位kg/L;
ρ2为水在温度T2时的密度,单位kg/L;
△V为水温由T1升高到T2时,系统中水的膨胀量,单位L。
系统的水温T1、T2的设定,水的密度在4℃的时候最大,故将4℃定为T1,则ρ1为1kg/L。理论上应将发动机允许最高出水温度定为T2,但是考虑到该发动机最高出水温度由发动机设计时确定,对于当前国内大部分重型汽车用发动机而言该温度为99℃～108℃不等,由于水膨胀率变化最大时为100℃,此处取T2为100℃。则有:
2.3.4 膨胀水壶容积Vt计算
由于上文设定ρ1为1kg/L,可将Vt计算转化为下式:
如更换冷却介质,只需将冷却介质的密度代入即可获得相应的膨胀水壶容积。
2.4 膨胀水壶结构设计注意事项
2.4.1 膨胀水壶加注口
膨胀水壶加注口结构尺寸一般按照标准JB/T 2292[3]中规定进行设计,不但可以快速方便的匹配到合适的压力盖,而且可以快速设计选择冷却液真空加注设备的枪口。
2.4.2 膨胀水壶出液口
膨胀水壶出液口直径需根据发动机水泵流量和加注时间的要求进行设计,以便散热器和发动机水道连续除气和连续补水。
当发动机水泵流量小于757L/min时,膨胀水壶出液口直径要求不小于19mm。
当发动机水泵流量大于757L/min时,膨胀水壶出液口直径要求在25～38mm之间。
2.4.3 膨胀水壶除气接口
考虑到冷却系统除气需求,散热器和发动机上一般分别设置除气口,膨胀水壶上的除气口个数需与其对应。膨胀水壶除气口一般根据发动机功率大小进行设计,外径为8～12mm。除气口方向不宜垂直吹向液面(图2所示),建议尽可能远离液面并且水平设置,如图3所示。
2.4.4 膨胀水壶压力盖
膨胀水壶压力盖可提高系统内压力,从而提高冷却介质沸点[4],扩大冷却介质与周围环境温差以提高冷却性能,相对地减小了散热器的尺寸。系统通过其密封减少了冷却介质的外溢和蒸汽损失。常规的膨胀水壶压力盖按照JB/T 2292进行设计,但由于近年来发动机及整车需求不断增加,市场上已有压力在1.0bar以上的膨胀水壶压力盖,使车辆在高原等地区的适应能力更好。
2.5 膨胀水壶制造工艺和材料选择
一般来说,重型汽车使用膨胀水壶根据布置安装方式和承重设计不同,塑料膨胀水壶可以选择的生产加工工艺有注塑和吹塑两种,部分铁制膨胀水壶采用钢板冲压焊接而成。
膨胀水壶材料根据制造工艺和设计强度进行选择。注塑工艺选择的材料常见的有聚丙烯(PP),玻璃纤维增强聚丙烯(PP+GF),玻璃纤维增强聚酰胺(PA+GF)等,注塑的优点是能成型形状复杂的膨胀水壶,生产速度快、效率高,操作可自动化,特别适合大量生产;吹塑工艺选择的材料有高密度聚乙烯HDPE,一般用来生产一些结构比较简单的膨胀水壶。
2.6 加注
第一次加注冷却液时,应同时将散热器下部和发动机水套下部的放水开关打开,直到有冷却液溢出时再关闭,以便消除残留空气,顺利地将冷却液加满。一次加满率大于等于总容积的90%。发动机起动后25分钟内应除尽初次加注时积存在冷却系中的空气。使用真空加注设备加注效果会更好[5]。
3、总结
本文针对重型汽车冷却系统中膨胀水壶的作用和影响进行了较为详细的说明,从设计角度对膨胀水壶容积确定、最高水位和最低水位设置等方面内容进行分析探讨,并对膨胀水壶的设计原则进行了总结。文中虽然仅对重型卡车膨胀水壶设计进行了阐述,但对于轻、中型卡车、轻型客车等膨胀水壶设计开发也具有一定的参考意义。
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重型汽车吊 篇9
实际上, 在连续下坡路段, 驾驶员应采用辅助制动系统对车辆实施制动。辅助制动系统虽然短时间内不能产生较大的制动功率, 但可以保持长时间基本恒定的制动效能, 其这样的特点可以满足车辆在连续下坡过程中的制动要求。因此为了提高商用汽车的山区行驶安全性, 在车辆上加装辅助制动系统并深入研究其制动性能是十分必要的。辅助制动系统包括发动机制动, 排气制动, 缓速器等[2]。本文对辅助制动系统中排气制动的原理进行讨论, 同时对排气制动下坡时的性能进行研究。
1 排气制动原理
发动机正常工作过程的压力—容积图如图1所示, 膨胀和压缩过程曲线所围成的阴影部分面积为发动机对外做的正功, 进气和排气过程曲线所围成的双阴影部分面积为对外做的负功。图中正功部分大于负功部分, 发动机对外输出功率。发动机怠速状态下的压力—容积图如图2所示, 此时供给的燃料仅可以维持发动机的正常运转, 正功部分与负功部分面积相等, 发动机不对外输出功率。当发动机制动时, 不向气缸供油, 膨胀过程与压缩过程所包围的曲线也同样做负功如图3所示。此时发动机输出的总负功为双阴影面积之和, 汽车拖动发动机运转而达到发动机制动的目的。排气制动建立在发动机制动吸收能量基础之上, 在排气管路中安装一个制动阀, 当排气制动阀关闭时, 阻止了气缸内的气体向外排出, 增大排气阻力, 使得制动扭矩进一步增大[3]。排气制动时排气过程曲线和进气过程曲线所包围的面积之和大于发动机制动这两部分的面积之和如图4所示。由此看出排气制动的制动扭矩大于发动机制动的制动扭矩。
2 排气制动性能试验
排气制动的制动能力受到许多因素的影响, 不同车型采用不同发动机而产生的制动扭矩不同。本文选择测试重型商用车东风天龙DFL4251A9型牵引车满载状况下的排气制动性能。DFL4251A9型牵引车的主要技术参数和变速器各档位传动比见表1, 2。
试验在水平水泥路面上进行, 对重型商用汽车的12个档位的排气制动性能进行试验研究, 通过试验仪器测得各档位排气制动时车速随时间的变化关系。对速度时间关系三次拟合求得u=f (t) 的函数。对函数中车速u求导, 得到加速度a随时间的变化关系为a=f' (t) , 结合速度与时间的关系, 得到a=f (u) 的车速随加速度变化曲线的二次拟合函数。
排气制动工作时, 对车辆进行动力学分析, 得纵向动力学方程:
其中:Fexhaust (N) ———排气制动的持续制动力;
Fe_total (N) ———车辆行驶过程中受到的总阻力;
Fw和Ff———车辆行驶过程中所受的空气阻力和滚动阻力。其中总阻力Fe_total的计算方式为:
其中:δ———旋转质量换算系数;
m———整车总质量;
a———减速度的负值。
空气阻力和滚动阻力的和通过脱档滑行试验测得, 经计算得:
将排气制动力转换成制动力矩为:
通过剔除异常数据并对关系式 (1) 、 (2) 、 (3) 、 (4) 处理计算, 得到排气制动特性曲线 (各档位取平均) 如图5所示, 可知排气制动的制动扭矩随发动机转速的上升而增加。
当车辆在坡度为tanα=i的坡道上行驶时, 根据汽车动力学平衡方程, 可得汽车纵向动力学方程为:
假设车辆以恒定车速下坡, 即a=0, 则得到下坡坡度方程:
根据 (6) 式得到下坡坡度与排气制动车速之间的关系如图6所示[4]。如图可知车辆使用不同档位在不同坡度下可行驶的车速。车辆连续下坡时, 应当选择合适的档位, 保证车速在不超过40km/h的范围内尽可能大。
3 结果分析
在发动机的有效转速范围内, 车辆在不同档位下可以行驶的坡度范围见表3。在不考虑山区行驶车速的条件下, 车辆可以以排气制动的方式在道路坡度为2.40%~16.52%的范围内稳定行驶。中国公路工程技术标准中规定:四级公路的最大坡度不能超过9%[5]。由此看来, 排气制动可以满足重型商用车在不同坡度公路上行驶时的下坡制动要求。但是此时车辆行驶的车速变化范围非常大, 为3km/h到100km/h以上的速度。当车辆在公路下坡行驶时, 若行驶车速过高, 则影响车辆的行驶安全性;若行驶车速过低, 则会对整个道路的运输效率和运输速度产生影响[6]。出于车辆山区道路行驶的实际情况考虑, 对行驶车速过高的11档、12档, 和行驶车速过低的1档、2档不做分析。
由试验结果可得, 车辆在大于8%的坡度上行驶时, 可以采用3档排气制动。在6%~8%坡度上时, 可以采用4档、5档排气制动, 但此时的稳定车速都较低 (<25km/h) , 会对运输效率产生影响。在4%~6%的坡度上时, 可以采用6档、7档排气制动, 此时6档排气制动的效果更加明显, 但7档可以使车速保持在30~40km/h的山区正常行驶车速范围内。在2%~4%的坡度上时, 可以采用8档、9档、10档排气制动。由于在山坡上行驶车速不宜过高, 所以优先采用8档进行排气制动。
4 结语
结果表明, 车辆在山区道路上行驶时, 合理利用变速器档位, 可以在不采用主制动器制动的情况下, 通过排气制动方式使车辆匀速下坡行驶。这样不但可以降低主制动器制动蹄片的磨损, 而且可以防止主制动器由于频繁制动而造成的制动器过热, 从而提高了车辆的行驶安全性。但是当车辆运行在坡度较大的公路上时, 为保证足够的制动力, 需采用较低的档位, 这时的车速较低, 影响到正常运输效率。而且车辆在不同坡度的道路上行驶时, 为了保证匀速下坡, 需频繁换挡, 这样增加了驾驶员的劳动强度。这问题就需要采用其他制动方式联合制动的方法来解决。
参考文献
重型汽车吊 篇10
重型商用汽车发动机冷却系统基本都采用水冷形式, 冷却液在85~98℃时, 发动机工作状态最佳, 燃油消耗最经济, 机件磨损也不大。如果冷却水的温度过高或过低, 不仅会影响发动机的正常工作, 甚至会产生故障、事故。汽车的冷却系保证了发动机在最适宜的温度范围内工作, 因此汽车发动机冷却系统的设计在汽车研究开发中占有重要地位。冷却系统各部件的设计准确性对保证冷却系的工作性能非常重要。
重型商用车冷却系统中的副水箱是连通散热器和发动机水套的一个容器, 置于散热器和发动机的上部 (见图1所示) 。冷却液在发动机冷却回路流动过程中, 伴随着冷却系统中冷却液温度升高、降低以及冷却液的蒸发, 整个冷却系统中冷却液的体积随之发生变化。所以整个冷却液循环系统中一般应设置有附水箱 (膨胀箱) 对冷却液进行加注和补偿, 并提供一定的膨胀空间。
2 副水箱的具体作用
1) 接收加热时膨胀的冷却液。
2) 给冷却系统一定的正压, 分离出系统中的空气。由于结构设计的限制, 发动机水套中和某些零件的内部有“死区”存在, 积滞了部分气体。
3) 储备一定量的冷却液用于补偿泄漏损失。
4) 提高水泵进水口处的静压。
5) 方便冷却液的加注或液面检查。
3 副水箱结构及容积参数分析
一般副水箱的具体结构见图2所示。副水箱的容积应包含三部分, 一是膨胀容积:冷却液在冷态时注满整个系统, 经发动机几次热负荷运转, 冷却液在高温下必然发生膨胀而产生压力, 当压力升高至压力盖开启压力时, 蒸汽阀被顶开, 高温下超过系统总容积的多余部分冷却液通过溢流管排出, 这部分膨胀箱容积大约占整个系统内冷却液容积总容量的6%。二是储备容积:为了安全起见和延长补水周期, 储备容积应占整个系统总容积的11%。三是必留容积, 因底面具有回水口, 为了防止冷却液在循环中卷入空气, 冷却液的最低警戒面应离底面不小于一定的值, 如果低于这个警戒面, 液体在回水口处会产生旋流, 空气就会被裹进去。在副水箱上还设计一水管, 此管接在冷却循环最低位置的散热器出口和水泵进口之间的管路上。这样, 一方面可大大避免加入冷却液时产生气泡, 另一方面, 在发动机运行时可直接把系统压力作用到水泵入口, 防止水泵进水口形成负压。一般副水箱的总容积应为15%~20%系统总容积加必留容积。
4 副水箱压力盖的作用和参数确定
压力盖带有控制系统最高压力的压力阀。压力阀保证闭式强制循环冷却系统内的冷却液能保持一定的压力, 随着压力阀压力的增加, 从而提高冷却液的沸腾温度。在带有强制除气循环功能的副水箱的冷却系中, 压力盖一般装在副水箱的加注口上。冷却系统采用了压力盖以后, 可提高冷却液的沸点, 保证工作安全, 即使“液—气温差” (冷却液温度与大气温度之间的差值) 加大, 从而提高散热器的散热能力。相应的可减小散热器和风扇的尺寸和容量, 减轻和消除冷却液循环中的气泡和气阻现象, 改善发动机水套内高温臂面上的热传导质量, 使受热表面得到很好的冷却。车辆在高原上运行时, 由于海拔高, 冷却液的沸点降低, 更需要采用压力阀, 否则冷却液早期就发生沸腾。但是, 采用过高的压力阀, 使冷却液持续处于高温高压下工作, 对冷却系的密封性和有关零部件及非金属制品可靠性要求过高, 还会使发动机的热负荷增加, 机油温度升高, 发动机燃烧系统的某些参数恶化。对前置发动机而言, 还会影响驾驶室内的温度, 所以国内重型商用车多数采用的压力阀的压力为50k Pa, 即冷却液的沸腾温度控制在110℃左右。
压力盖上的真空阀的压力约为10k Pa, 因为冷却液经外溢和冷缩后, 系统内将产生真空或负压, 外界空气将通过真空阀进入膨胀水箱, 使系统压力保持在一定范围内, 对管路、密封垫及散热器起到保护作用。
摘要：汽车发动机的冷却性能研究和冷却系统工作状况复杂, 尤其是在重型商用汽车上, 发动机功率大、温度高, 且工作环境恶劣, 对发动机冷却系性能要求更高, 冷却系中副水箱设计的合理性直接决定整个冷却系统的性能。本文扼要的介绍了重型商用汽车冷却系中副水箱的作用, 提出了副水箱设计的基本思路。
关键词：冷去系统,副水箱,压力盖
参考文献
[1]吉林工业大学杨连生主编.内燃机设计.高等院校试用教材.