充液阀系对液力缓速器制动转矩起效的迟滞影响

迅速起效是重型车辆对液力缓速辅助制动系统的核心需求之一,但目前对液力缓速器工作腔内从气相到液相间瞬态制动起效过程的预测方法难以考虑充液阀系流动状态的影响,导致制动转矩起效时间的预测与测试存在较大偏差。为获取阀系对充液过程影响规律以准确预测制动起效时间,分别构建有无考虑充放液阀系流动的两种全流道液力缓速器计算模型,以全气相流场作为充液瞬态数值模拟初始条件,以流体进出充放液阀流速作为仿真边界条件,对比研究两种模型在制动过程中内流场参数分布特征,以及对应缓速制动转矩的瞬态变化趋势,并进行试验验证。结果表明,充液阀系对瞬态制动转矩起效具有明显的迟滞效应,未考虑阀系模型的瞬态制动特性计算结果与试验存在明显偏差,尤其对起效时间的预测过于理想化,而实测给定工况下最大时间迟滞可达4 s;考虑充放液阀系流动的液力-液压集成流动模型的预测精度较高,起效时间偏差不足0.8 s。利用所提出的预测方法能够为液力缓速器制动控制策略设计和整车制动系统设计提供理论依据。     

双腔液力缓速器特性预测与试验研究

对双腔液力缓速器进行了特性预测和试验研究.利用UG建立双腔液力缓速器三维模型并提取内部全流道模型,采用CFD软件对液力缓速器进行了特性计算,获取了内部流动的流速场、压力场、两相分布,得到了满充液以及部分充液状态下的制动转矩随转速、充液率变化的规律.进行了双腔液力缓速器台架试验,将试验结果与CFD软件仿真结果做了对比分析...     

基于结构参数相关性的液力缓速器优化设计

以液力缓速器为研究对象, 通过计算流体动力学(CFD)数值模拟方法, 借助滑动网格技术对缓速器内部非稳态不可压缩流动进行数值计算。分析了不同叶片前倾角下缓速器内部流场的特性和制动转矩。在最优前倾角的基础上, 基于各结构参数之间的相关性, 分别研究了不同流道腔型、叶片数对液力缓速器性能的影响。当叶片倾角为40°, 截面形状为扁圆形, 转子外环叶片数为40, 内环叶片数为20, 定子叶片数为43时, 模型制动转矩最大, 制动效果最好。     

车用液力缓速器布置方式分类与特点分析

对液力缓速器在车辆传动系统中的常见布置方式进行总结，并结合液力缓速器相对于变速机构前置、中置与后置型，针对结构特点、制动特性、拆装维护性等方面进行不同布置方式优缺点的分析比较。基于某型双循环圆液力缓速器，研究了液力缓速器前置与后置型对制动特性的影响。仿真结果分析表明，后置型液力缓速器具有良好的制动特性，前置型液力缓速器低挡位输出制动转矩优于后置型，其整车低速制动特性也优于后置工况。     

液力缓速器能量耗散方程的建立

液力缓速器是把车辆的动能转化为工作介质的热能,实现平稳刹车的一种辅助制动装置。因其作用过程制动转矩大、过程平稳、寿命长、散热性能好等特点,在重载、高速运行的车辆上应用广泛。文中通过分析液力缓速器工作介质的流动特性,对工作介质微团所受的作用力进行分析,基于欧拉束流理论建立液力缓速器能量耗散方程,得出液力缓速器制动转矩的值取决于摩擦功的大小,而摩擦功与工作介质的粘度及应变速率的平方成正比。最后指出液力缓速器机械设计的核心在于限制工作介质的流态,为液力缓速器设计计算奠定理论基础。     

轴截面形状对双排叶片液力缓速器流动机理的影响分析

液力缓速器以其安全、可靠等优点在重型载重汽车及大客车中得到越来越广泛的应用。液力缓速器双排叶片结构可以满足径向尺寸小、制动转矩大的要求。该文研究轴截面形状对双排叶片液力缓速器流动机理的影响,应用液力传动相关理论及CFD数值模拟方法对不同轴截面形状的双排叶片液力缓速器制动性能及内部流动状态进行比较与分析。经过数值仿真计算与分析,比较全面地对比和评价了不同轴截面液力缓速器的优缺点,对于此类型产品的设计与选型提供了重要的理论依据。     

液力缓速器虹膜空损抑制方法研究

为有效抑制液力缓速器空转功率损失,参考虹膜光圈机构的特点,提出一种新型的虹膜式空损抑制方法,通过虹膜机构阻隔循环圆气流过流通径来抑制空损功率。建立虹膜式空损抑制机构完全起效及未起效两种工况下的液力缓速器全流道计算模型,通过不同转速全气相流动的数值模拟对比研究,获取液力缓速器空损转矩、空损功率特性与内流场速度场、压力场分布。仿真结果表明,虹膜机构完全起效时能够有效隔断动轮和定轮间的气体循环流动以降低功率损失,当动轮转速为4 000r/min时,虹膜机构完全起效空损功率为0.8kW,与无空损抑制机构时的空损功率61.6kW相比,降低至1.3%;与现有的扰流柱空损抑制机构完全起效时的空损功率15.8kW相比,降低至5.1%。设计缓速器台架试验,验证虹膜机构完全起效时能够显著抑制空转损失,从而大幅提升车辆行驶的功率利用率。     

液力缓速器三维瞬态流场大涡模拟及特性计算

为深入了解液力缓速器内部复杂的三维流动,采用大涡模拟和多可动区域计算的滑动网格法,利用FLUENT软件对液力缓速器全充液工况内部三维瞬态流场进行数值模拟。对计算得到的三维流场分布特性进行深入研究,分析流动现象成因,为提高液力缓速器性能奠定理论基础。基于流场数值解对制动扭矩进行了计算,将计算结果与实验结果进行对比分析,二者误差在5%以内,说明采用的数值模拟方法是准确有效的。     

重载工程车辆电涡流缓速器制动特性及优化设计研究

针对现有重载工程车辆缓速器设计偏好性强、制动转矩波动大等问题,以某型号重载工程车辆电涡流缓速器为研究对象,推导该型电涡流缓速器制动转矩计算公式,结合缓速器实际关键参数并考虑各参数波动对制动性能的影响,依据稳健优化设计理论对电涡流缓速器进行优化设计,最后通过实验对优化后模型进行实验验证。结果表明:优化设计后的重载工程车辆电涡流缓速器模型能够较好地改善制动转矩与制动时间的波动问题。     

汽车液力缓速器持续制动性能研究

为了研究液力缓速器在下长坡时的持续制动能力,介绍液力缓速器的结构和工作原理,阐述液力缓速器在整车上的安装与匹配;构建一种液力缓速器试验平台,进行缓速器制动特性试验和缓速器持续制动热平衡试验。结果表明:整车匹配液力缓速器时,需适当加大整车散热能力,才能保证液力缓速器稳定的持续制动性能,对液力缓速器的开发和应用具有指导意义。     

线控转向车辆转向盘转矩特性研究

车辆线控转向系统取消了转向盘与转向轮之间的部分机械连接,车辆转向阻力矩无法直接反馈给驾驶员。从驾驶员偏好转向盘转矩的角度出发,在分析转向盘转矩影响因素的基础之上,提出一种考虑摩擦力矩、阻尼控制力矩、限位控制力矩以及主动回正力矩的线控转向系统转向盘转矩的模型,并通过试验数据对模型中的参数进行辨识。选取双纽线试验和中心区特性试验等进行仿真分析和硬件在环验证。结果表明,所建立的转向盘转矩模型能够保证低速时的转向轻便和高速时的路感清晰,并且很好地描述了车辆在不同行驶工况下的转向盘转矩特性,充分发挥了线控转向车辆转向盘转矩可以根据驾驶员需求自由设计的优势。     

基于FLUENT的制动管路流阻特性分析与结构优化

针对某车型在生产线上加注制动液时因加注时间紧凑而影响生产节拍等问题,将FLUENT技术应用到四通-左前轮和四通-右前轮硬管的内流场分析中.开展了数值模拟和仿真分析,建立了弯头局部阻力系数与各影响因素之间的关系,提出了优化改进弯管结构参数的方法;在不影响制动管路布置的基础上对制动液加注量、管长和流阻进行了评价,并进行了管路优化后的加注验证试验.研究结果表明,经结构优化后,该车型四通-左前轮硬管和四通-右前轮硬管总长缩短了153.5 mm,同时两根硬管的流阻均大约减小了10％,制动液在硬管内的流动特性得到了改善,加注时间得以缩短;四通-左前轮硬管和四通-右前轮硬管空腔体积之和减少了1 338 mm3,每台车的制动液加注量及硬管原材料的消耗也相应减少,从而降低了生产成本.     

机械弹性车轮静动态特性研究

为了揭示机械弹性车轮的性能特点,基于力学理论和虚拟样机技术对机械弹性车轮的静动态特性进行了研究。在静态工况下,对比分析机械弹性车轮完好状态下和有一根铰链组受损状态下的静力承载特性,结果表明,受损状态下承受最大拉力的铰链组与完好状态时有较大不同,不再位于輮轮顶部,且最大拉力值提高很多。在动态工况下,建立机械弹性车轮的驱动轮、从动轮和制动轮的力学模型,分析轮毂、铰链组和輮轮之间的力传递特性。最后在ADAMS中建立装配机械弹性车轮的整车模型并进行仿真研究,结果验证了机械弹性车轮的转动滞后角与输入转矩、车速和地面切向力之间的内在联系。     

基于整数规划的岸边集装箱起重机大车主从动轮分配问题研究

针对目前岸边集装箱起重机工作状态防风研究重视制动性能而忽视驱动性能的现状,提出了制动性能与驱动性能联合考虑的观点,并基于整数规划方法研究了在一定预算条件下制动性能与驱动性能的组合最优问题,发现驱动性能随主动轮数量变化显著,制动性能随从动轮数量变化平缓;大车总车轮数的增加对组合防风制动和驱动性能的提升作用甚微;轮压分配对岸桥的组合防风性能有一定影响。     

基于MATLAB下的制动系统建模、仿真及ABS控制器设计

本文对某汽车ABS制动系统进行仿真建模,并对其进行单轮模型和分段线性的轮胎模型的建立;在Matlab环境下对ABS控制器进行设计和仿真分析;提出了一种门限值控制算法,对制动液压控制系统实现增压、保压、减压动作,使得汽车制动时的滑移率控制在一定范围内,以保证汽车的平稳制动.得出ABS控制下的滑移率时域结果图、车轮前进速度...     

制动引起的方向盘抖动现象试验研究

针对某轿车制动器振动引起的方向盘抖动现象进行了道路再现试验,再现方向盘的抖动现象.通过对方向盘三个方向的振动加速度等信号的拾取,通过在时间域和频率域的数据处理,系统分析了方向盘抖动的特征,考察了制动初速度、制动强度、制动方式以及离合器断开/结合情况等因素的影响,为进一步明确制动引起的方向盘抖动机理以及寻求控制措施奠定了良好的基础.研究表明,方向盘抖动的振动频率与前轮转速之间存在明显的阶次关系,振源是前轮制动器振动.     

Estimation of Road Friction Coefficient in Different Road Conditions Based on Vehicle Braking Dynamics

The accurate estimation of road friction coefficient in the active safety control system has become increasingly prominent. Most previous studies on road friction estimation have only used vehicle longitudinal or lateral dynamics and often ignored the load transfer, which tends to cause inaccurate of the actual road friction coefficient. A novel method considering load transfer of front and rear axles is proposed to estimate road friction coefficient based on braking dynamic model of two-wheeled vehicle. Sliding mode control technique is used to build the ideal braking torque controller, which control target is to control the actual wheel slip ratio of front and rear wheels tracking the ideal wheel slip ratio. In order to eliminate the chattering problem of the sliding mode controller, integral switching surface is used to design the sliding mode surface. A second order linear extended state observer is designed to observe road friction coefficient based on wheel speed and braking torque of front and rear wheels.The proposed road friction coefficient estimation schemes are evaluated by simulation in ADAMS/Car. The results show that the estimated values can well agree with the actual values in different road conditions. The observer can estimate road friction coefficient exactly in real-time andresist external disturbance. The proposed research provides a novel method to estimate road friction coefficient with strong robustness and more accurate.