液壓傳動的基本概念 上文書我們講到了壓力和壓強的概念,這文書我們接著上文繼續(xù)講述液壓傳動的基本概念; 4、絕對壓力、相對壓力和真空度 如果這些基礎(chǔ)概念,你不理解,那你根本無法理解發(fā)動機的工作原理及某些元件的工作條件,這也是汽車理論學(xué)習(xí)的一個重點,很多老師講解這一塊的時候都基本略過,致使很多人到現(xiàn)在有很多問題無法想通,我們今天就來說說它; 前文提過大氣壓力,標準大氣壓,在標準大氣條件下海平面的氣壓,其值為101.325kPa,是壓強的單位,記作atm?;瘜W(xué)中曾一度將標準溫度和壓力(STP)定義為0°C(273.15K)及101.325kPa(1atm),但1982年起IUPAC將“標準壓力”重新定義為100 kPa,在地球表面上,一切物體都要受到大氣壓力的作用; 這里需要提個問題,那我們汽車領(lǐng)域里檢查的氣缸壓力表、燃油壓力表,這些表的讀數(shù)究竟是什么壓力呢? 你可能會聽過這樣的讀法,20個大氣壓,這究竟代表什么呢?它表達的是儀表的讀數(shù)是以標準大氣壓作為基準,高于大氣壓的數(shù)值,這樣的壓力我們稱為相對壓力,因為它是跟大氣壓相比的,也可以叫做表壓力;而如果此時我們把大氣壓力包括在內(nèi)的,我們稱為絕對壓力; 絕對壓力:以絕對真空度為基準(零點)起算的壓力數(shù); 相對壓力:以標準大氣壓為基礎(chǔ)(零點)起算的壓力數(shù); 如果液體中某點的絕對壓力小于大氣壓力,則稱這點具有真空,并稱絕對壓力不足大氣壓力的差值為真空度。 這些基本概念是不是把你搞的比較混亂,一時間根本摸不到頭腦,沒關(guān)系一張圖可以讓你瞬間知道它們之間的關(guān)系: 汽車實際應(yīng)用案例:進氣歧管真空度 汽車上總會提到進氣歧管真空度,進氣歧管我想大家都知道,但究竟進氣歧管的哪一段才產(chǎn)生真空度呢?你知道嗎? 我簡單的畫一個簡圖,從圖上我們可以看出這臺車的進氣系統(tǒng),最前端的是空氣濾清器,然后有一個空氣流量傳感器,接著到節(jié)氣門,節(jié)氣門體上有節(jié)氣門位置傳感器,后面是整個進氣歧管,上面有進氣壓力傳感器,然后到氣缸內(nèi)部; 進氣歧管真空度的產(chǎn)生來自于節(jié)氣門后端一直到進氣門的位置,這段位置在發(fā)動機運轉(zhuǎn)的過程中產(chǎn)生真空度,真空度的來源于活塞由上自下運動,但由于汽車運轉(zhuǎn)以后,節(jié)氣門的開度在逐漸打開,這個時候就會導(dǎo)致真空度下降,所以車輛怠速的時候真空度是最大的,隨著節(jié)氣門開度增大,真空度逐漸減小; 了解了這個基本原理,那我現(xiàn)在問一個問題,進氣壓力如果是60KPa,那這個數(shù)值究竟是絕對壓力還是相對壓力?它跟真空度有什么關(guān)系呢? 這個壓力低于大氣壓,那一定是絕對壓力,通過上面的壓力圖,你可以輕松判斷低于大氣壓的絕對壓力于真空度成反比,絕對壓力大,那真空度就小,真空度大,那絕對壓力就小,如果這臺車的進氣壓力為60KPa,那進氣歧管的真空度為40; 5、流量 流量是指單位時間內(nèi)流過某一截面的液體體積,用Q表示:Q=V/t 這里需要引入一個原理,流體的連續(xù)性原理,在理想流體的穩(wěn)定流動中,單位時間內(nèi)流過同一管道任何橫截面的流體體積相等; 如圖所示,v1為流經(jīng)s11截面的速度,v2位流經(jīng)s22截面的速度,單位時間里s11流入的體積為s11v1,單位時間里s22流入的體積為s22v2,即s11v1=s22v2,通過這個原理,我們可以知道截面面積跟流速成反比,截面越小流速越快,截面越大流速越慢; 這個原理也解釋了自然界的河流現(xiàn)象,我們都看過小溪,在小溪窄的位置流速反而更佳湍急,在小溪寬的位置流速更佳平穩(wěn),這就是水流的連續(xù)性原理; 汽車實際應(yīng)用案例:汽車節(jié)氣門開度、汽車的上升力、尾翼 通過水流的連續(xù)性原理,我們知道當節(jié)氣門開度小時,空氣流經(jīng)節(jié)氣門的速度較快,此時節(jié)氣門后方的壓力越低,節(jié)氣門開度大時,空氣流經(jīng)節(jié)氣門的速度較慢,此時節(jié)氣門后方的壓力較高; 從這個圖片上,我們可以明顯的看到汽車造型的設(shè)計,上面設(shè)計的比較流線型,下面設(shè)計的比較平坦,我們通過分析可以得知,汽車上方氣體流速更快,汽車下方氣體流速更慢,流速快的上方壓力較小,流速慢的下方壓力較大,進而形成上升力的趨勢,它迫使車輪離開地面,失去行駛穩(wěn)定性,汽車外形的設(shè)計跟飛機的機翼設(shè)計有異曲同工之處; 這個時候應(yīng)運而生的一種裝備就被設(shè)計出來,那就時尾翼,它的造型明顯跟汽車造型相反,上面設(shè)計的比較平坦,下面設(shè)計的比較流線,我們來看看實際的尾翼; 二 液力傳動的基本原理與汽車實際應(yīng)用 1、液力傳動的基本原理 這個原理圖是用到最多的,先看右側(cè)如果讓風扇A通電,你會發(fā)現(xiàn)在風扇A的運動下會帶動風扇B運動,只不過它們空間傳遞的介質(zhì)是空氣而不是液體,空氣由于密度小,不能有效的進行動力傳遞; 演變而來的就是左側(cè)的這個機構(gòu),通過水泵抽水,液體在管路中流動,然后依靠動能來帶動水輪機里面的輪旋轉(zhuǎn),但如果按照圖這樣設(shè)計就會導(dǎo)致效率低,所以就盡量讓管路距離縮短,這就設(shè)計出來了液力偶合器; 汽車實際應(yīng)用案例:液力變矩器 液力變矩器是汽車中應(yīng)用液力傳動最為突出的元件,這里需要說明液力變矩器和液力耦合器是有區(qū)別的,從名字上就可以辨別出來液力變矩器是有改變扭矩的功能,液力耦合器則沒有,從結(jié)構(gòu)上來講液力變矩器比液力耦合器多了中間的導(dǎo)輪; 這里我們來講述液力變矩器的兩個點:一個是優(yōu)點,一個是缺點; 優(yōu)點:起步比較平穩(wěn),提高舒適性能; 自動擋的車輛跟手動擋車輛,起步時候的感覺明顯不同,這就是離合器和液力變矩器所帶來的體驗,離合器是純機械傳動,車輛在起步時,如果你控制不好離合器,會導(dǎo)致車輛熄火或抖動現(xiàn)象,但自動擋車起步彎曲不會有這樣的體驗,自動擋的車起步,你會發(fā)現(xiàn)非常的平穩(wěn),它就猶如一個無級變速器一樣,動力的傳遞依靠的是液力,發(fā)動機轉(zhuǎn)動的時候,液力變矩器的泵輪隨著曲軸一起轉(zhuǎn)動,渦輪的輸出軸由于起步時的制動作用到啟動后解除制動,它的轉(zhuǎn)速從0、1、2、3、4、5、一直慢慢的上升,所以個人的操作感覺彎曲不像離合器那樣,舒適性明顯改善很多,這也是液力變矩器最大的優(yōu)勢; 缺點:傳動效率低 液力變矩器由于依靠的是液力傳動,在傳動的過程中必然存在一定能量的損失,這就導(dǎo)致起傳動效率不如離合器那樣的機械傳動,所以為了改善這種傳動效率低的情況,現(xiàn)在的液力變矩器內(nèi)部都增加了鎖止離合器機構(gòu),通過它來改善高速時的傳動效率問題; 當然,液力變矩器還有其它優(yōu)點和缺點,這里就不一一介紹了,我們僅挑最突出的來說明,了解這些你會更加清楚的了解汽車; |
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