CN101856970A - 重型及商用汽车液力辅助起步与液压辅助制动装置 - Google Patents

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Abstract

一种重型及商用汽车液力辅助起步与液压辅助制动装置，属于重型及商用汽车的重要动力传动与液压辅助制动部件和总成。主要由以下几部分组成：发动机、干式离合器、变速器，它还包括液力偶合器总成(6)、湿式离合器总成(13)、带式制动器(15)，所述的干式离合器外壳(5)的左端与飞轮(1)联接，右端与液力偶合器的泵轮(7)相联接，干式离合器压盘(4)与干式离合器分离轴承连接，干式离合器从动盘(3)与轴(9)相联接，液力偶合器的涡轮(8)与湿式离合器外鼓(10)相联接，带式制动器(15)装配在湿式离合器外鼓(10)上，湿式离合器外摩擦钢片(11)与湿式离合器外鼓(10)联接，湿式离合器内摩擦片(14)与湿式离合器内鼓(12)联接，湿式离合器内鼓(12)与轴(9)联接。

Description

重型及商用汽车液力辅助起步与液压辅助制动装置
技术领域
本发明涉及一种新型重型及商用汽车液力辅助起步与液压辅助制动双功能装置，属于重型及商用汽车的重要动力传动与液压辅助制动部件和总成。
技术背景
目前重型及商用汽车都在向高功率、高负载的方向发展。重型化和高速化的运输，对车辆的性能提出了非常严格的要求。传统重型及商用汽车的动力传动方式有两个严重的缺点：①基于发动机→干式离合器→变速器(或机械式自动变速器AMT)的传统重型及商用汽车动力传动方式，其汽车起步时不宜平稳控制，极大影响了驾驶与乘坐的舒适性；②在山区和丘陵地带，汽车在行驶过程中不可避免地会遇到长时间下坡和频繁制动的情况，驾驶员连续使用制动，会增加了制动蹄片和制动鼓的滑磨时间，引起制动鼓温度升高，产生热衰退现象，最终导致制动失效，造成严重的交通事故。
本装置作为一种新型的重型及商用汽车液力辅助起步与液压辅助制动装置，可克服以上描述的传统重型及商用汽车的两个缺点：①本装置主要由干式离合器总成、液力偶合器总成、湿式离合器总成等组成。由于液力偶合器是用液力作为传动介质，泵轮与涡轮之间允许存在很大的转速差，因此装载液力偶合器可以保证汽车平稳地起步，同时能够衰减传动系统中的扭转振动，并防止传动系统过载，从而延长传动系统和发动机各部件的寿命。②本装置另外一个显著的特点是可以作为重型及商用汽车的辅助制动装置。当汽车遇到下长山坡等需要长时间制动和频繁制动的情况时，本装置的控制系统可以使液力偶合器的涡轮处于固定状态，变成定子，这时液压油会对液力偶合器泵轮产生阻力矩，使泵轮转速降低，而泵轮通过处于结合状态的干式离合器与变速器牵连在一起，从而实现制动的功能。这种制动效果在相对较低的转速时显得尤为突出，对于改善重型及商用汽车制动性能具有重大意义。
发明内容
本发明的目的在于：为解决传统重型汽车在起步平稳性不易控制以及长距离或长时间下坡和频繁制动情况下，因制动器温升过高而引起制动热衰退现象，最终导致制动安全问题，所提出的一种新型重型及商用汽车液力辅助起步与液压辅助制动装置，可使汽车的起步更加平稳、减少传动系统中冲击载荷并且改善汽车的制动效能。
结合附图，说明如下：
重型及商用汽车液力辅助起步与液压辅助制动装置，主要由以下几部分组成：发动机、干式离合器、变速器，它还包括液力偶合器总成6、湿式离合器总成13、带式制动器15，所述的干式离合器外壳5的左端与飞轮1联接，右端与液力偶合器的泵轮7相联接，干式离合器压盘4与干式离合器分离轴承连接，干式离合器从动盘3与轴9相联接，液力偶合器的涡轮8与湿式离合器外鼓10相联接，带式制动器15装配在湿式离合器外鼓10上，湿式离合器外摩擦钢片11与湿式离合器外鼓10联接，湿式离合器内摩擦片14与湿式离合器内鼓12联接，湿式离合器内鼓12与轴9联接。
当汽车由静止开始起步行驶时，变速器处于相应档位，本装置的控制系统使干式离合器总成2处于分离状态，湿式离合器总成13处于结合状态，使液力偶合器总成6处于充油状态，动力由飞轮1，经过干式离合器外壳5，传递到液力偶合器泵轮7上，使其开始旋转，液力偶合器的油液使涡轮8与泵轮7同向旋转，泵轮7与涡轮8之间允许有很大的转速差，加大发动机供油量，使泵轮7的转速增大到一定数值时，作用于涡轮8上的转矩足以克服起步阻力而使汽车平稳起步。
当汽车需要辅助制动时，本装置的控制系统使干式离合器总成2处于结合状态，湿式离合器总成13处于分离状态，使液力偶合器总成6处于充油状态，此时，带式制动器15压紧湿式离合器外鼓10，从而使湿式离合器外鼓10静止，由于液力偶合器涡轮8与湿式离合器外鼓10相联接，所以也处于静止状态，变成定子，液压油的阻滞作用会使正在旋转的液力偶合器泵轮7转速降低，泵轮7通过干式离合器总成2、轴9与变速器连在一起，泵轮转速降低，则变速器输出轴的转速降低。
当汽车处于正常行驶状态时，本装置的控制系统使干式离合器总成2以及湿式离合器总成13都处于结合状态，液力偶合器总成6处于不工作的放油状态，发动机的动力依次经过飞轮1、干式离合器外壳5、干式离合器压盘4、干式离合器从动盘3、轴9，传递到变速器中，同时，由于液力偶合器泵轮7与干式离合器外壳5相联接，液力偶合器涡轮8与处于结合状态的湿式离合器总成13相联接，所以动力同时传递到泵轮7和涡轮8上，使二者同速同向旋转。
本发明的有益效果：
本装置可以通过控制干式离合器的分离与结合、液力偶合器的充放油、湿式离合器的分离与结合、制动带的分离与结合等，实现起步工况、制动工况、行驶工况。本装置结构简单，控制易实现，操纵方便，适用于重型及商用汽车，可以保证其有良好的起步性能和制动性能，同时当汽车处于正常行驶时，通过液力偶合器不工作的放油状态可提高传动效率并消除以往液力缓速器存在的泵气损失问题。
附图说明
附图1是本装置的原理图；
附图2是本装置的总成图。
其中：1.飞轮  2.干式离合器总成  3.干式离合器从动盘  4.干式离合器压盘5.干式离合器外壳  6.液力偶合器总成  7.液力偶合器泵轮  8.液力偶合器涡轮  9.轴  10.湿式离合器外鼓  11.湿式离合器外摩擦钢片  12.湿式离合器内鼓  13.湿式离合器总成  14.湿式离合器内摩擦片  15.带式制动器
具体实施方式
结合附图，进一步说明如下：
对于装载本装置的重型及商用汽车，在行驶过程中，有如下三种工况：
1)起步工况：当汽车由静止开始启动时，将变速器挂上一定挡位，本装置的控制系统使干式离合器总成2处于分离状态，湿式离合器总成13处于结合状态，使液力偶合器总成6处于充油状态。发动机将动力传动到飞轮1上，由于干式离合器外壳5左端通过螺栓与飞轮1联接，而液力偶合器泵轮7与干式离合器外壳5右端联接，所以动力由飞轮，经过干式离合器外壳5，传递到液力偶合器泵轮7上，使其开始旋转。此时，由于液力偶合器涡轮8与处于结合状态的湿式离合器总成13联接，从而与变速器牵连在一起，涡轮暂时仍处于静止状态。液力偶合器的油液产生绕工作轮轴线的圆周运动和循环运动，当液流冲击到涡轮8叶片上时，其圆周速度降低到零而对涡轮8叶片造成一个冲击力，因而对涡轮8作用一个绕涡轮轴线的力矩，使涡轮7与泵轮8同向旋转。加大发动机供油量，使泵轮7的转速增大到一定数值时，作用于涡轮8上的转矩足以克服起步阻力而使汽车起步。在这个过程中，液力偶合器总成6使用液体作为传动介质，泵轮7与涡轮8之间允许有很大的转速差，因此可以保证汽车平稳地起步。
2)行驶工况：当汽车处于正常行驶状态时，本装置的控制系统使干式离合器总成2以及湿式离合器总成13都处于结合状态，液力偶合器总成6处于不工作的放油状态。发动机的动力依次经过飞轮1、干式离合器外壳5、干式离合器压盘4、干式离合器从动盘3、轴9，传递到变速器中。同时，由于液力偶合器泵轮7与干式离合器外壳5相联接，液力偶合器涡轮8与处于结合状态的湿式离合器总成13相联接，所以动力同时传递到泵轮7和涡轮8上，使二者同速同向旋转，从而通过液力偶合器不工作的放油状态而提高了传动效率并消除了泵气损失。
3)辅助制动工况：当汽车需要辅助制动时，本装置的控制系统使干式离合器总成2处于结合状态，湿式离合器总成13处于分离状态，使液力偶合器总成6处于充油状态。此时，带式制动器15压紧湿式离合器外鼓10，从而使湿式离合器外鼓10静止。由于液力偶合器涡轮8与湿式离合器外鼓10相联接，所以也处于静止状态，变成定子。液压油的阻滞作用会使正在旋转的液力偶合器泵轮转速降低，由于此时干式离合器总成2处于结合状态，泵轮通过干式离合器总成2、轴9与变速器牵连在一起，泵轮转速降低，则变速器输出轴的转速降低，从而降低车速，实现辅助制动的功能。

Claims (4)

1.重型及商用汽车液力辅助起步与液压辅助制动装置，主要由以下几部分组成：发动机、干式离合器、变速器，其特征在于它还包括液力偶合器总成(6)、湿式离合器总成(13)、带式制动器(15)，所述的干式离合器外壳(5)的左端与飞轮(1)联接，右端与液力偶合器的泵轮(7)相联接，干式离合器压盘(4)与干式离合器分离轴承连接，干式离合器从动盘(3)与轴(9)相联接，液力偶合器的涡轮(8)与湿式离合器外鼓(10)相联接，带式制动器(15)装配在湿式离合器外鼓(10)上，湿式离合器外摩擦钢片(11)与湿式离合器外鼓(10)联接，湿式离合器内摩擦片(14)与湿式离合器内鼓(12)联接，湿式离合器内鼓(12)与轴(9)联接。
2.根据权利要求1所述的重型及商用汽车液力辅助起步与液压辅助制动装置，其特征在于：当汽车由静止开始起步行驶时，变速器处于相应档位，本装置的控制系统使干式离合器总成(2)处于分离状态，湿式离合器总成(13)处于结合状态，使液力偶合器总成(6)处于充油状态，动力由飞轮(1)，经过干式离合器外壳(5)，传递到液力偶合器泵轮(7)上，使其开始旋转，液力偶合器的油液使涡轮(8)与泵轮(7)同向旋转，泵轮(7)与涡轮(8)之间允许有很大的转速差，加大发动机供油量，使泵轮(7)的转速增大到一定数值时，作用于涡轮(8)上的转矩足以克服起步阻力并可使汽车平稳起步。
3.根据权利要求1所述的重型及商用汽车液力辅助起步与液压辅助制动装置，其特征在于：当汽车需要辅助制动时，本装置的控制系统使干式离合器总成(2)处于结合状态，湿式离合器总成(13)处于分离状态，使液力偶合器总成(6)处于充油状态，此时，带式制动器(15)压紧湿式离合器外鼓(10)，从而使湿式离合器外鼓(10)静止，由于液力偶合器涡轮(8)与湿式离合器外鼓(10)相联接，所以也处于静止状态，变成定子，液压油的阻滞作用会使正在旋转的液力偶合器泵轮(7)转速降低，泵轮(7)通过干式离合器总成(2)、轴(9)与变速器连在一起，泵轮转速降低，则变速器输出轴的转速降低。
4.根据权利要求1所述的重型及商用汽车液力辅助起步与液压辅助制动装置，其特征在于：当汽车处于正常行驶状态时，本装置的控制系统使干式离合器总成(2)以及湿式离合器总成(13)都处于结合状态，液力偶合器总成(6)处于不工作的放油状态，发动机的动力依次经过飞轮(1)、干式离合器外壳(5)、干式离合器压盘(4)、干式离合器从动盘(3)、轴(9)，传递到变速器中，同时，由于液力偶合器泵轮(7)与干式离合器外壳(5)相联接，液力偶合器涡轮(8)与处于结合状态的湿式离合器总成(13)相联接，所以动力同时传递到泵轮(7)和涡轮(8)上，使二者同速同向旋转。
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