汽車動力轉向液壓泵的試驗方法及原理

2017-06-14 0

汽車動力轉向液壓泵是動力轉向系統的心臟,其性能好壞對汽車動力轉向系統的性能有著重要的影響,并將直接影響到汽車的轉向和操縱穩定性。此外,隨著新材料、新工藝、新結構的不斷應用,以及轎車用高速轉向液壓泵的大量引進,對轉向液壓泵性能的試驗研究更為迫切,因此,必須對轉向液壓泵試驗方法進行深入探討,提出行之有效的試驗方法,完善試驗手段,深入研究轉向液壓泵特性。

動力轉向液壓泵在試驗過程中,需要測量的主要參量除了一般液壓泵具有的溫度、流量、壓力、轉速、轉矩等特性參量外,由于動力轉向液壓泵的特殊結構和使用要求決定了它有其特定的性能,因此在研制動力轉向液壓泵試驗機時,如何能準確、方便地測量轉向液壓泵的性能參量,便是最為關鍵的問題。

動力轉向液壓泵試驗方法。

轉向液壓泵試驗標準“ZBT 23002汽車動力轉向液壓泵臺架試驗方法”是1984年開始制訂,1987年頒布執行,現已使用十多年。當時,國內汽車動力轉向液壓泵產品均為齒輪泵,轎車轉向液壓泵還是空白。

隨著近幾年汽車工業的迅速發展,動力轉向液壓泵行業也有了長足進步,轉向葉片泵幾乎取代了齒輪泵,轎車轉向液壓泵得到了廣泛使用,特別是大量國外技術的引進,原試驗方法已較落后,不能全面、準確地檢測現有產品。尤其是1997年1季度,重慶汽車研究所在承擔國家技術監督局下達的汽車轉向液壓泵產品質量抽查任務中發現,原試驗方法遠遠不能滿足現有產品的檢測要求,而且在試驗過程中難以操作,對產品質量的好壞很難做出全面、公正、準確的評價。

因此,為適應我國汽車工業產品的發展需要,有效地控制產品質量,對試驗方法進行深入探討和研究很有必要。

0.85pmax壓力概念。

原試驗方法要求在做跑合、流量檢測等性能試驗時,產品是在最高工作壓力pmax條件下進行的,此時轉向液壓泵安全閥已完全開啟,處于流量為0的斷流狀態,根本無法試驗,并且容易燒泵。試驗時為了避免轉向液壓泵安全閥的開啟,在試驗前,必須將轉向液壓泵安全閥鎖死。這種做法相當于對液壓泵進行了調整,因而該方法既不科學,也不符合裝車狀況,同時也不能較全面、準確地檢測出產品使用性能。因此提出了0.85 pmax壓力概念,即產品在0.85倍最高壓力條件下進行跑合和流量檢測等性能檢測,此時轉向液壓泵安全閥不會開啟,這樣檢測出的性能才準確地反映了轉向液壓泵的真實情況。

氣密性試驗:

原試驗方法沒有氣密性試驗要求,通過大量的試驗表明,氣密性試驗能夠準確、可靠地反映轉向液壓泵密封件的密封性和各零件之間的裝配質量,并且試驗簡便、可行,成本低廉,容易推廣應用。

可靠性試驗的油溫。

轉向液壓泵的使用工況比一般工程用泵的使用工況要復雜得多。

使用時,轉向液壓泵常處于轉速、壓力多變的復雜工況下,油溫變化劇烈且范圍較大。加之在轉向液壓泵出油口處都安裝了孔徑很小的節流孔,使多余流量溢流泄出,并直接返回進油腔,在轉向液壓泵內形成小循環,這使轉向液壓泵發熱現象比一般泵要嚴重得多。同時,由于受結構的限制,轉向液壓泵在整車上一般安裝于發動機旁,環境溫度很高,因而轉向液壓泵發熱更為嚴重。而且動力轉向系統中油液很少,一般為1~3 L,其熱量不易散發。

因此,為了準確地考核轉向液壓泵的使用性能和壽命,其試驗油溫在70℃左右為宜。

斷流試驗:

原試驗方法中參照一般泵的試驗方法,提出了斷流試驗。由于動力轉向器總成一般均有行程卸荷閥,當轉到極限位置時,行程卸荷閥開啟,使轉向液壓泵處于卸載狀態。即使沒有行程卸荷閥,由于動力轉向器總成內不可避免的會有一定的內泄漏量,因而轉向液壓泵也不會處于斷流狀態。特別是葉片泵幾乎沒有斷流能力。因此,應取消斷流試驗項目。

變轉速沖擊試驗:

眾所周知,由于轉向的特殊使用工況,汽車在行駛過程中,轉向液壓泵根本不可能處于連續超載狀態。相反,汽車在行駛過程中,其行駛速度在不斷的變化,而轉向系統又隨時在確保汽車按一定的軌跡行駛,由于路面的原因,轉向車輪也不斷的受到路面的逆向沖擊,因而汽車行駛過程中轉向液壓泵不斷的承受到沖擊載荷。

為了使試驗工況與實際使用工況相一致,使試驗數據真實、準確地反映轉向液壓泵的使用壽命,因此提出了將原試驗方法中的連續超載試驗改為變轉速沖擊試驗。

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