【摘 要】
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目前液力缓速器的仿真计算大部分只局限于稳态流场数值仿真计算,并且对缓速器瞬态充液制动起效过程的预测方法难以考虑充放液阀系流动状态的影响,导致计算充液时间与测试相比
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目前液力缓速器的仿真计算大部分只局限于稳态流场数值仿真计算,并且对缓速器瞬态充液制动起效过程的预测方法难以考虑充放液阀系流动状态的影响,导致计算充液时间与测试相比存在较大偏差。为获取充放液阀系对充液过程制动转矩及充液率的影响规律,分别构建了考虑及未考虑充放液阀系的两种液力缓速器全流道计算模型,以缓速器内全气相流场作为充液瞬态数值模拟初始条件,以流体进出充液及放液阀流速作为仿真边界条件,对比两种模型的仿真结果,以实现瞬态制动特性的准确预测。建立液力缓速器液力液压全流道协同模型,对缓速器进行稳态性能预测。沿流动方向,压力减小,流速增加,且充液流道进出口压差随动轮转速和模型进口压力的增加而增加。轮腔流道叶片压力分布特性相同,叶片吸力面和压力面的高压区分布在叶片外缘,低压区分布在叶片中心;动轮的油液高速区靠近循环圆小径处,定轮的油液高速区靠近循环圆大径;放液流道的压力和速度分布较为均匀。对缓速器全流道协同模型和全流道模型分别进行瞬态充液过程的仿真分析。在充液阶段,与全流道模型相比,全流道协同模型的制动转矩起效具有明显的迟滞效应;研究全流道协同模型各个部分流道在充液阶段进出口压差的变化规律。在缓速制动阶段的相同时刻,全流道协同模型的制动转矩与充液率要低于全流道模型;通过对仿真结果进行分析研究,发现放液阀开度越小,各个部分流道进出口压差的波动幅度越大。原液力缓速器液压系统采用插装阀,为了避免管路连接所产生的压力损失,改善缓速器的充液性能,设计盘式充放液阀,在大幅度减小体积与重量的前提下,提高充液性能,并且与原插装式充放液阀相比,质量减少超过34%,便于在车辆上安装使用。对带有盘式充放液阀全流道协同模型进行充液阶段瞬态仿真,改变叶片倾角和辅助进油叶片数目。在叶片倾角为34°—46°范围内,叶片倾角越大,缓速器达到目标转矩的时间越短,各部分流道进出口压差越大;在动轮辅助进油叶片数目为0—10范围内,叶片数目越多,缓速器达到目标转矩的时间越短,各部分流道进出口压差越大。进行液力缓速器台架试验,稳态试验结果与仿真结果对比,最大误差为14%;瞬态试验结果与仿真结果对比,最大制动转矩误差为7%,证明了所搭建模型的准确性以及仿真结果的合理性。通过对盘式充放液阀进行试验验证,并与原插装阀试验结果对比,说明所设计盘式充放液阀能够满足缓速器充液要求。
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