10.16638/jki.1671-7988.2017.13.024
张纬苏
（安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽合肥230601 ）
摘要：文章以某重卡的离合操纵系统为研究对象，计算分析该系统中离合储油壶的设计，并对该车离合储油壶的设计进行具体分析，使其能满足实际要求。 关键词：重卡；离合器；踏板力
中图分类号：U462.1 文献标识码：A 文章编号：1671-7988 (2017)13-77-03
Heavy-duty trucks are designed to leave the oil pot
Zhang Weisu
( Anhui Jianghuai Automobile group Co. Ltd., Anhui Hefei 230601 )
Abstract: 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.
Keywords: heavy truck; Clutch; Clutch Line; Pedal effort
CLC NO.: U462.1 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)13-77-03
1 引言
目前离合器操纵系统按分离能源可分为机械式、液压式、弹簧助力式、机械式气助力、液压式气助力等。在重型汽车上，由于分离离合器时踏板力很大，驾驶员难以操作，经常采用液压式气助力操纵。该操纵形式一般都需要一个独立的储油壶，向离合操纵系统中提供所需的制动液。
srvcc2 离合储油壶的设计
2.1 离合储油壶的基本功能
1）用于向离合操纵系统中添加制动液；
2）用于检查离合操纵系统中制动液的液面高度；
3）解除离合过程中向离合总泵工作腔内提供补偿液压油，并为制动液回流提供空间；
4）离合操纵系统工作过程中，由于离合油管有一定膨胀量，为热膨胀提供油量；
5）用于补充离合器摩擦片损耗导致的油量损耗；
6）用于除去离合操纵系统中的空气。
2.2 离合储油壶的分类
1）整体式油壶
直接安装在离合总泵上的储油壶称为整体式储油壶，整体式储油壶的制造成本、保修成本都比较低；
2）分体式油壶
不直接安装在离合总泵上的油壶称为分体式油壶。目前重卡多采用此类型油壶。这种油壶主要用在安装空间紧张的场合。在布置中，这种油壶离总泵的距离应该尽可能的短。采用分体式油壶有更多的潜在泄漏点，且成本较高。在有安装空间的情况下尽可能采用整体式油壶。
防水按键
2.2.1 最小刻度线MIN容积
针对离合储油壶基本功能的3）、4）、5）项，分别计算出所各项所需的制动液容积。
升降机构总泵工作时液压缸径容积V z：
V z = Dz2*π/4*S z/1000
作者简介：张纬苏，就职于安徽江淮汽车集团股份有限公司。
张纬苏：重型卡车离合储油壶设计
78
2017年第13期 摩擦片磨损后，离合助力器液压腔所增加的制动液容积V m ：
V m =D 12*π/4*S 1/1000
离合油管膨胀所需制动液V p ：
V p =L*ξ
离合油壶损耗容积V s ：
V s =V m +V z +V p
其中：
表1
离合助力器液压缸径（mm ） D 1 摩擦片磨损量（mm ） S 1 离合总泵缸径（mm ） D z 总泵活塞最大行程（mm ） S z 离合油管长度（m ） L 油管的最大膨胀量(cm 2/m)
ξ
图1 水平和最大爬坡度路面上储液罐液面高度示意图
在水平路面上，设定V min =V s ，储油壶截面面积为S 0，则油面高度：
h 1=V s /S 0
上下坡时，储油壶出油口中心点的虚线以下部分的容积V' 在上下坡时无法被利用，V' 称作无效利用容积；为了保证汽车在最大爬坡度路面上行驶时可利用的制动液容积满足损耗容积最低要求，设虚线以上部分的容积V'' 等于汽车在水平路面上行驶时所需要的储油壶最低容积V min ，V'' 称作有效利用容积，此时，油壶油液量：
V 2=V'+V''=V'+V min ，
换算成水平路面上的高度：
h 2=（V'+V''）/S 0=（V'+V min ）/S 0
由于离合油壶未设定报警容积，参考储油壶对报警容积的定义，在离合油壶设计中设定报警容积V b 等于MIN 刻度线容积V ，即：
V b =V
则水平方向时，最小加注刻度线位置MIN 的位置：
h=h b
参考制动储油壶对报警刻度线h b 的设计，设定：
h=h b =k+h 2
一般情况k=1.5mm ～4.5mm ，如离合油壶总容积较小，
设定的k 值可适当增大。
2.2.2 最大刻度线Vmax 容积
最大容积V max 的设计一般在最小刻度线MIN 容积V 的基础上增加30%-40%左右，即：
V max =（1.3-1.4）*V=（1.3-1.4）*（V'+V min ） 2.2.3 空气容积
制动液吸水膨胀、受热膨胀，会导致制动液的体积增大，此外保证制动液，与外界空气相通，均需要油壶具备一定的空气容积。根据经验，空气容积设计一般为最大容积的10%-15%，但需根据空间的约束及油壶性能要求进行适当调整。
3 实例分析
通过以上方法对本公司某重型卡车离合油壶的进行设计，计算所需参数如下：
表2
离合助力器液压缸径（mm ） D 1=Φ 19.8 摩擦片磨损量（mm ） S 1= 3 离合总泵缸径（mm ） D z =Φ 22 总泵活塞最大行程（mm ）
节能
S z = 38 离合油管长度（m ） L= 5 油管的最大膨胀量(cm 2/m)
ξ=
3.84
摩擦片磨损后，离合助力器液压腔所增加的制动液容积V m ：
V m =D 12*π/4*S 1/1000=19.82×3.14×3÷4÷1000=0.923 mL 总泵液压缸径容积V z ：
大理石测量平台V z =Dz 2*π/4*S z /1000=222×3.14×38÷4÷1000=14.44 mL 离合油管膨胀所需制动液V p ：
V p =L*ξ=5×3.84=19.2 mL
离合油壶损耗容积V s ：
V s =V m +V z +V p =34.56 mL宁波溲疏
考虑油壶的安装位置、周边零部件、及加注方便性等因素，油壶Z 方向尺寸最大为H z =90mm ，根据经验，设定油壶口的高度H k =25mm ，所以Z 方向油壶尺寸为H b =65mm 。考虑到离合油壶与前围的距离，X 方向的尺寸B x 应尽量小。考虑到加注通用性，油壶口应同现离合油壶口规格一致， B x = 44mm ，离合油壶厚度为2mm 。
离合油壶Y 方向尺寸Ly 可变动，变动有两种方案： 方案一：设定L y =65mm ， 最大爬坡度i max =11°； V ’=2.9mL
V 2=V'+V''=V'+V min =37.3mL h 2=V 2/S 0=15mm ；
汽车实用技术
79 2017年第13期
设定：K=10（可根据实际情况进行设定），则h=25mm；
V=h*S0=62 mL
如按照最大刻度线容积满足条件进行计算：
V max=1.4*V=86.5 mL
此时h max=35mm= h+10mm
建立数模，油壶总容积为158mL，空气容积占总容积的45%-60%。
驾驶室翻转规定在水平位置，驾驶室翻转最大角度为65°，当油壶盖设计成卡扣式，四周不密封时，离合油壶可保证加注82mL的制动液不溢出油壶口（如下图），不能满足要求。当油壶盖设计为通风口位于壶盖中心位置，壶盖四周密封时，最多可加注139mL的制动液，大于V max=86mL，可保证翻转后制动液不溢出。
图2
方案二：油壶盖设计成卡扣式，油壶本体增加挡板，挡板与油壶体一次成型。
图3
增加挡板后，离合油壶可保证加注100mL的制动液不溢出油壶口，可满足V max=86mL时制动液不溢出。
设计结论：以上两种方案均可实现油壶功能，第一种方案对油壶口的密封要求较高，第二种方案开模较难，成本高，在方案一可行的情况下优先选择方案一。
4 其他要求
4.1油壶设计需考虑加注统一性及加注方便性，预留加注空间；
4.2油壶设计需考虑与周边距离间隙，动态≥15mm，静态≥5mm；
4.3油壶口设计应防止外界杂质的进入，又能保证油壶内部与外界大气相通；与离合总泵进油口相连，此处安装应保证密封。
5 结束语
重型卡车的离合储油壶一般都是单独设计，储油壶的设计关系到整个离合系统是否能正常进行液压操
纵，同时也受限于周边件的布置。本文详细分析了离合储油壶的设计要点，通过实例分析，可以容易的设计出较理想的离合储油壶。
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