重型卡車離合儲油壺設計

張緯蘇

（安徽江淮汽車集團股份有限公司，安徽 合肥 230601 ）

重型卡車離合儲油壺設計

張緯蘇

（安徽江淮汽車集團股份有限公司，安徽 合肥 230601 ）

文章以某重卡的離合操縱系統(tǒng)為研究對象，計算分析該系統(tǒng)中離合儲油壺的設計，并對該車離合儲油壺的設計進行具體分析,使其能滿足實際要求。

重卡；離合器；踏板力

CLC NO.:U462.1 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)13-77-03

1 引言

目前離合器操縱系統(tǒng)按分離能源可分為機械式、液壓式、彈簧助力式、機械式氣助力、液壓式氣助力等。在重型汽車上，由于分離離合器時踏板力很大，駕駛員難以操作，經(jīng)常采用液壓式氣助力操縱。該操縱形式一般都需要一個獨立的儲油壺，向離合操縱系統(tǒng)中提供所需的制動液。

2 離合儲油壺的設計

2.1 離合儲油壺的基本功能

1）用于向離合操縱系統(tǒng)中添加制動液；

2）用于檢查離合操縱系統(tǒng)中制動液的液面高度；

3）解除離合過程中向離合總泵工作腔內(nèi)提供補償液壓油，并為制動液回流提供空間；

4）離合操縱系統(tǒng)工作過程中，由于離合油管有一定膨脹量，為熱膨脹提供油量；

5）用于補充離合器摩擦片損耗導致的油量損耗；

6）用于除去離合操縱系統(tǒng)中的空氣。

2.2 離合儲油壺的分類

1）整體式油壺

直接安裝在離合總泵上的儲油壺稱為整體式儲油壺，整體式儲油壺的制造成本、保修成本都比較低；

2）分體式油壺

不直接安裝在離合總泵上的油壺稱為分體式油壺。目前重卡多采用此類型油壺。 這種油壺主要用在安裝空間緊張的場合。在布置中，這種油壺離總泵的距離應該盡可能的短。采用分體式油壺有更多的潛在泄漏點，且成本較高。在有安裝空間的情況下盡可能采用整體式油壺。

2.2 離合儲油壺的容積計算

2.2.1 最小刻度線MIN容積

針對離合儲油壺基本功能的3）、4）、5）項，分別計算出所各項所需的制動液容積。

總泵工作時液壓缸徑容積Vz：

摩擦片磨損后，離合助力器液壓腔所增加的制動液容積Vm：

表1

圖1 水平和最大爬坡度路面上儲液罐液面高度示意圖

在水平路面上，設定Vmin=Vs，儲油壺截面面積為S0，則油面高度：

上下坡時，儲油壺出油口中心點的虛線以下部分的容積V' 在上下坡時無法被利用，V' 稱作無效利用容積；為了保證汽車在最大爬坡度路面上行駛時可利用的制動液容積滿足損耗容積最低要求，設虛線以上部分的容積V'' 等于汽車在水平路面上行駛時所需要的儲油壺最低容積Vmin，V'' 稱作有效利用容積，此時，油壺油液量：

由于離合油壺未設定報警容積，參考儲油壺對報警容積的定義，在離合油壺設計中設定報警容積Vb等于MIN刻度線容積V，即：

則水平方向時，最小加注刻度線位置MIN的位置：

參考制動儲油壺對報警刻度線hb的設計，設定：

一般情況k=1.5mm～4.5mm，如離合油壺總?cè)莘e較小，設定的k值可適當增大。

2.2.2 最大刻度線Vmax容積

最大容積Vmax的設計一般在最小刻度線MIN容積V的基礎上增加30%-40%左右，即：

2.2.3 空氣容積

制動液吸水膨脹、受熱膨脹，會導致制動液的體積增大，此外保證制動液，與外界空氣相通，均需要油壺具備一定的空氣容積。根據(jù)經(jīng)驗，空氣容積設計一般為最大容積的10%-15%,但需根據(jù)空間的約束及油壺性能要求進行適當調(diào)整。

3 實例分析

通過以上方法對本公司某重型卡車離合油壺的進行設計，計算所需參數(shù)如下：摩擦片磨損后，離合助力器液壓腔所增加的制動液容積

表2

Vm：

考慮油壺的安裝位置、周邊零部件、及加注方便性等因素，油壺Z方向尺寸最大為Hz=90mm，根據(jù)經(jīng)驗，設定油壺口的高度Hk=25mm，所以Z方向油壺尺寸為Hb=65mm?？紤]到離合油壺與前圍的距離，X方向的尺寸Bx應盡量小。考慮到加注槍通用性，油壺口應同現(xiàn)離合油壺口規(guī)格一致，Bx= 44mm，離合油壺厚度為2mm。

離合油壺Y方向尺寸Ly可變動，變動有兩種方案：

設定：K=10（可根據(jù)實際情況進行設定），則h=25mm；

V=h*S0=62 mL

如按照最大刻度線容積滿足條件進行計算：

Vmax=1.4*V=86.5 mL

此時hmax=35mm= h+10mm

建立數(shù)模，油壺總?cè)莘e為158mL，空氣容積占總?cè)莘e的45%-60%。

駕駛室翻轉(zhuǎn)規(guī)定在水平位置，駕駛室翻轉(zhuǎn)最大角度為65 °，當油壺蓋設計成卡扣式，四周不密封時，離合油壺可保證加注82mL的制動液不溢出油壺口（如下圖），不能滿足要求。當油壺蓋設計為通風口位于壺蓋中心位置，壺蓋四周密封時，最多可加注139mL的制動液，大于Vmax=86mL，可保證翻轉(zhuǎn)后制動液不溢出。

圖2

方案二：油壺蓋設計成卡扣式，油壺本體增加擋板，擋板與油壺體一次成型。

圖3

增加擋板后，離合油壺可保證加注100mL的制動液不溢出油壺口，可滿足Vmax=86mL時制動液不溢出。

設計結(jié)論：以上兩種方案均可實現(xiàn)油壺功能,第一種方案對油壺口的密封要求較高，第二種方案開模較難，成本高，在方案一可行的情況下優(yōu)先選擇方案一。

4 其他要求

4.1 油壺設計需考慮加注統(tǒng)一性及加注方便性，預留加注空間；

4.2 油壺設計需考慮與周邊距離間隙，動態(tài)≥15mm，靜態(tài)≥5mm；

4.3 油壺口設計應防止外界雜質(zhì)的進入，又能保證油壺內(nèi)部與外界大氣相通；與離合總泵進油口相連，此處安裝應保證密封。

5 結(jié)束語

重型卡車的離合儲油壺一般都是單獨設計，儲油壺的設計關系到整個離合系統(tǒng)是否能正常進行液壓操縱，同時也受限于周邊件的布置。本文詳細分析了離合儲油壺的設計要點，通過實例分析，可以容易的設計出較理想的離合儲油壺。

Heavy-duty trucks are designed to leave the oil pot

Zhang Weisu
( Anhui Jianghuai Automobile group Co. Ltd., Anhui Hefei 230601 )

The clutch system design of heavy tractor was used for example, calculation and analysis of clutch oil can storage in clutch system design., and the design of a car clutch oil can storage for specific analysis, make it can meet the practical requirements.

heavy truck; Clutch; Clutch Line; Pedal effort

U462.1

A

1671-7988 (2017)13-77-03

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.13.024

張緯蘇，就職于安徽江淮汽車集團股份有限公司。