本篇主要介绍力士乐闭式系统的DA功能,DA即Auto Drive(自动驾驶),由DA阀实现。
1、DA阀原理
带DA功能的泵和常规闭式泵相比,在泵的先导控制Ps油路上串联了一个DA阀,通过DA阀调节Ps油路的压力,使泵的排量与发动机转速正相关,实现自动驾驶。原理图如下:
2、DA控制组成
DA-Control system consists of Boost pump,DA valve,Orifice,Pressurerelief valve,Direction valve and Adjust displacement cylinder。
DA控制工作过程:通过踩下发动机加速踏板使发动机转速提高,补油泵补油的流量增大,通过节流孔产生压差增大,推动阀芯压缩弹簧,使泵的先导油路压力增大,控制斜盘摆角增大,输出流量增大,车速增大。多于的补油流量通过补油溢流阀回油箱,通过行走方向切换阀改变行走方向。
3、DA阀推导
DA阀结构如下图,主要由阀座、阀套、阀芯、节流孔、调节弹簧等组成。设节流阀进口压力P1,出口压力P2,先导压力P3。
P1*A1=P2*A2+P3*A3+F弹簧
P3*A3=P1*A1-P2*A2-F弹簧
∵A=A1=A2 P=P1-P2
∴P3=(P*A-F弹簧)/A3
根据节流孔流量公式
Q=Cd*A0*sqrt(2P/ρ)
P3=ρ*Q²*A/2Cd²*A0²*A3-F弹簧/A3
由公式可知,在节流孔面积和弹簧力一定的情况下,P3与流量Q的平方成正比,又因流量Q与发动机转速成正比,所以P3∝n。
由公式还可知,调节弹簧初始压缩量可改变斜盘变化的起点,弹簧预压缩越大,起点越低;改变节流孔大小可改变P3曲线变化斜率,节流孔越大,斜率越小。
通过DA阀使闭式泵的先导油与发动机转速正相关,实现自动驾驶,司机只需控制发动机油门即可,油门踏板踩的幅度越大,车速则越快。
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