真空助力器工作原理

1、真空助力器工作原理真空助力器工作原理真空助力器工作原理一、制動(dòng)系統(tǒng)概述一、制動(dòng)系統(tǒng)概述常規(guī)制動(dòng)系統(tǒng)主要由兩部分組成：常規(guī)制動(dòng)系統(tǒng)主要由兩部分組成：Actuation Actuation （真空助力器帶制動(dòng)主缸總成）（真空助力器帶制動(dòng)主缸總成）F Foundationoundation（盤(pán)式制動(dòng)器總成（盤(pán)式制動(dòng)器總成 & & 鼓式制動(dòng)器總成）鼓式制動(dòng)器總成） 制動(dòng)系統(tǒng)按作用可分為： 行車(chē)制動(dòng)系統(tǒng) 駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng) 我們公司SUV的制動(dòng)系統(tǒng)是液壓式制動(dòng)系統(tǒng)真空助力器工作原理真空助力器工作原理真空助力器工作原理真空助力器工作原理 真空助力器圖示真空助力器圖示真空助力器制動(dòng)主缸剎車(chē)油壺真空

2、助力器工作原理真空助力器工作原理二、真空助力器作用二、真空助力器作用 Actuation Actuation ：真空助力器：真空助力器 + + 制動(dòng)主缸制動(dòng)主缸 （ 省省 力力 + + 制制 動(dòng)動(dòng) ） 真空助力器：將制動(dòng)踏板產(chǎn)生的輸出力放大后產(chǎn)生制動(dòng)主缸真空助力器：將制動(dòng)踏板產(chǎn)生的輸出力放大后產(chǎn)生制動(dòng)主缸的輸入力。的輸入力。 制動(dòng)主缸：將真空助力器的輸出力轉(zhuǎn)化為液壓輸出到制動(dòng)管制動(dòng)主缸：將真空助力器的輸出力轉(zhuǎn)化為液壓輸出到制動(dòng)管路。路?？偨Y(jié)為一句：將機(jī)械力轉(zhuǎn)化為液壓力總結(jié)為一句：將機(jī)械力轉(zhuǎn)化為液壓力真空助力器工作原理真空助力器工作原理 舉例：已知條件： 制動(dòng)液壓P為9MPa 主缸缸徑D為23.

3、81；主缸的效率n2為0.95； 助力器助力比R為3.4；助力器的效率n1為0.9； 制動(dòng)踏板杠桿比i為4計(jì)算：踏板力主缸輸入力 F = P(D2/4) / n2 = 4218N助力器輸入力 F1 = F2 / R / n1 = 1378N踏板力 FP = F1 / i = 344.5N 500N真空助力器工作原理真空助力器工作原理三、真空助力器結(jié)構(gòu)與工作原理三、真空助力器結(jié)構(gòu)與工作原理 真空助力器結(jié)構(gòu)真空助力器結(jié)構(gòu)真空助力器結(jié)構(gòu)圖真空助力器結(jié)構(gòu)圖真空助力器工作原理真空助力器工作原理三、真空助力器結(jié)構(gòu)與工作原理三、真空助力器結(jié)構(gòu)與工作原理 真空助力器工作過(guò)程（真空助力器工作過(guò)程（1 1）內(nèi)外腔

4、氣室相通真空閥門(mén)A開(kāi)啟空氣閥門(mén)B關(guān)閉自然狀態(tài)自然狀態(tài)真空助力器工作原理真空助力器工作原理自然狀態(tài)時(shí)，在閥圈彈簧和支撐彈簧的共同作用下，真空閥口A處于開(kāi)啟狀態(tài)，而空氣閥口B處于關(guān)閉狀態(tài)，所以，真空助力器的前后腔是連通的，同時(shí)它們又是與大氣隔絕的。真空閥口A：閥圈底面與活塞外殼之間的間隙 作用：連通前后腔空氣閥口B：閥圈底面與止動(dòng)底座之間的間隙 作用：連通后腔與大氣若發(fā)動(dòng)機(jī)正在工作，由真空泵產(chǎn)生的真空會(huì)將真空助力器的真空閥（通常為單向閥）吸開(kāi)，此時(shí)前后腔都處于真空狀態(tài)。真空助力器工作原理真空助力器工作原理三、真空助力器結(jié)構(gòu)與工作原理三、真空助力器結(jié)構(gòu)與工作原理 真空助力器工作過(guò)程（真空助力器工作過(guò)

5、程（2 2）內(nèi)外腔氣室隔開(kāi)真空閥門(mén)A關(guān)閉空氣閥門(mén)B開(kāi)啟中間工作狀態(tài)中間工作狀態(tài)外界空氣真空助力器工作原理真空助力器工作原理中間工作狀態(tài)時(shí)，來(lái)自制動(dòng)踏板的力推動(dòng)操縱桿向前運(yùn)動(dòng)，止動(dòng)底座也隨之運(yùn)動(dòng)，使真空閥口A關(guān)閉，將前后腔隔離，接著空氣閥口B開(kāi)啟，大氣進(jìn)入后腔，由此產(chǎn)生的前后腔壓差推動(dòng)膜片、膜板帶著活塞外殼向前運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，裝配在推桿組件里的反饋板同時(shí)受到止動(dòng)底座和活塞外殼的推力作用，再通過(guò)推桿組件施加在主缸第一活塞上，主缸內(nèi)產(chǎn)生的油壓一方面?zhèn)鬟f給制動(dòng)輪缸，另一方面又作為反作用力經(jīng)由助力器傳遞回制動(dòng)踏板，使司機(jī)產(chǎn)生踏板感。真空助力器工作原理真空助力器工作原理三、真空助力器結(jié)構(gòu)與工作原理三、真空助力

6、器結(jié)構(gòu)與工作原理 真空助力器工作過(guò)程（真空助力器工作過(guò)程（3 3）內(nèi)外腔氣室隔開(kāi)空氣閥門(mén)B關(guān)閉平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)外界空氣真空助力器工作原理真空助力器工作原理如果制動(dòng)踏板力保持不變，在經(jīng)由反饋板傳遞的主缸向后的反作用力和膜片 + 膜板 + 活塞外殼 + 閥碗 + 支撐彈簧 + 閥圈向前運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的共同作用下，空氣閥口B封閉，達(dá)到平衡狀態(tài)。此時(shí)，任何踏板力的增長(zhǎng)都將破壞這種平衡，使空氣閥口B重新開(kāi)啟，大氣的進(jìn)入將進(jìn)一步導(dǎo)致后腔原有真空度的降低，加大前后腔壓差。真空助力器的工作過(guò)程是一個(gè)動(dòng)平衡的過(guò)程。真空助力器工作原理真空助力器工作原理三、真空助力器結(jié)構(gòu)與工作原理三、真空助力器結(jié)構(gòu)與工作原理 真空助力器

7、工作過(guò)程（真空助力器工作過(guò)程（4 4）內(nèi)外腔氣室相通空氣閥門(mén)B關(guān)閉松開(kāi)制動(dòng)狀態(tài)松開(kāi)制動(dòng)狀態(tài)外界空氣真空閥門(mén)A開(kāi)啟真空助力器工作原理真空助力器工作原理 松開(kāi)踏板，在閥圈彈簧的作用下，操縱桿帶動(dòng)止動(dòng)底座向后運(yùn)動(dòng)，首先關(guān)閉空氣閥口B，繼續(xù)的運(yùn)動(dòng)將開(kāi)啟真空閥口A，助力器前后腔連通，真空重新建立。與此同時(shí)，在回位彈簧的作用下，膜片 + 膜板 + 活塞外殼組件回到初始位置。由上述的闡述可以看到，實(shí)際的工作過(guò)程與理想的工作過(guò)程是有所不同的。在核心尺寸鏈為間隙配合的條件下，結(jié)合工作狀態(tài)的三個(gè)平衡位置的理論。真空助力器的實(shí)際的工作過(guò)程是：制動(dòng)時(shí),制動(dòng)踏板被踏下。踏板力經(jīng)過(guò)杠桿的放大后作用在控制閥推桿上。首先,推

8、桿回位彈簧被壓縮,控制閥推桿連同空氣閥柱前移。當(dāng)控制閥推桿前移到控制閥皮碗與真空閥座相接觸的位置時(shí),真空閥口關(guān)閉，控制閥的真空閥口處從剛剛接觸直到產(chǎn)生形變。此時(shí)，真空、應(yīng)用氣室被隔開(kāi),控制閥推桿繼續(xù)前移使得空氣閥口處于即將開(kāi)啟狀態(tài)。此時(shí)，控制閥的空氣閥口處已經(jīng)沒(méi)有形變。此處是助力器升壓時(shí)的平衡位置，此時(shí)空氣閥柱端部還沒(méi)有與反作用盤(pán)的主面相接觸。隨著控制閥推桿的繼續(xù)前移,空氣閥將開(kāi)啟。外界空氣經(jīng)過(guò)濾氣后通過(guò)打開(kāi)的空氣閥口及通過(guò)到應(yīng)用氣室的通道,進(jìn)入到助力器的應(yīng)用氣室(右氣室),伺服力產(chǎn)生。由于反作用盤(pán)的主面沒(méi)有與控制閥的端部接觸，因此，助力器還沒(méi)有達(dá)到平衡。而空氣進(jìn)入到應(yīng)用氣室產(chǎn)生的伺服力使得反

9、作用盤(pán)的副面受力，于是反作用盤(pán)的主面隆起，直到副面上產(chǎn)生的伺服力的大小使得主面隆起的高度達(dá)到與控制閥的端面接觸時(shí)，助力器初始平衡位置建立。然后，隨控制閥推桿輸入力的逐漸增加而伺服力成固定比例(伺服力比)增長(zhǎng)。由于伺服力資源的有限性,當(dāng)達(dá)到最大伺服力時(shí),即應(yīng)用氣室的真空度為零時(shí)(應(yīng)用氣室氣壓為一個(gè)大氣壓),伺服力將不再發(fā)生變化。此時(shí)助力器的輸入力與輸出力將等量增長(zhǎng)，隆起的主面將在控制閥力的作用下，逐漸減小隆起的高度，當(dāng)達(dá)到足夠到的輸入力時(shí)，反作用盤(pán)的主面甚至開(kāi)始下凹，此時(shí)的空氣閥口處打開(kāi)的間隙越來(lái)越大，助力器的應(yīng)用氣室與外界空氣完全相通；取消制動(dòng)時(shí),隨著輸入力的減小，控制閥推桿后移，伺服力仍然是

10、個(gè)固定值，控制閥口開(kāi)啟的間隙越來(lái)越小直到退后到空氣閥口剛好關(guān)閉并隨之產(chǎn)生形變。注意此處的位置并不是降壓過(guò)程的平衡位置。隨著輸入力的繼續(xù)減小,真空閥口將處于即將開(kāi)啟的狀態(tài)，此時(shí)的真空助力器的控制閥才處于降壓過(guò)程中的平衡位置。我們注意到升壓時(shí)的平衡位置與降壓時(shí)的平衡位置存在一個(gè)的差值，這個(gè)差值就是控制閥在真空閥口和空氣閥口處的兩個(gè)形變值的和，即 。由于核心尺寸鏈?zhǔn)情g隙配合，此差值使得反作用盤(pán)在助力器降壓過(guò)程中需要更大隆起高度來(lái)實(shí)現(xiàn)平衡。真空閥口開(kāi)啟后,助力器的真空、應(yīng)用氣室相通,應(yīng)用氣室的真空度將下降,伺服力減小,活塞體后移。在連續(xù)的降壓過(guò)程中，控制閥的空氣閥口處始終有形變，而控制閥的真空閥口一直

11、處于無(wú)形變（即若即若離的狀態(tài)）。直到反作用盤(pán)的主面作用力接近為零。此時(shí)，助力器達(dá)到了最后的平衡位置。如果控制閥推桿繼續(xù)后退，助力器的平衡被打破，恢復(fù)到初始的狀態(tài)。真空助力器工作原理真空助力器工作原理四、制動(dòng)主缸結(jié)構(gòu)與工作原理四、制動(dòng)主缸結(jié)構(gòu)與工作原理 補(bǔ)償孔式主缸結(jié)構(gòu)補(bǔ)償孔式主缸結(jié)構(gòu)真空助力器工作原理真空助力器工作原理 主缸死行程定義（補(bǔ)償孔式）:真空助力器工作原理真空助力器工作原理 主缸第一活塞組件結(jié)構(gòu): 第一活塞限位底座與調(diào)節(jié)螺桿之間可以相對(duì)運(yùn)動(dòng)，第一活塞在推力的作用下，壓縮回位彈簧向前運(yùn)動(dòng)，調(diào)節(jié)螺桿起輔助導(dǎo)向作用 第一活塞組件的高度直接影響第二腔的死行程。真空助力器工作原理真空助力器工作

12、原理 補(bǔ)償孔式主缸工作過(guò)程（1）:自由（非工作）狀態(tài)：主皮碗位于補(bǔ)償孔和供油孔之間，壓力腔和供油腔通過(guò)這兩個(gè)孔相連，主缸沒(méi)有油壓輸出。自然狀態(tài)自然狀態(tài)真空助力器工作原理真空助力器工作原理 補(bǔ)償孔式主缸工作過(guò)程（3）:工作狀態(tài)工作狀態(tài)建壓狀態(tài)：第一階段：來(lái)自第一活塞的推力推動(dòng)第一、二活塞組件向前運(yùn)動(dòng)，主皮碗唇邊將兩個(gè)補(bǔ)償孔封閉。第二階段：繼續(xù)推動(dòng)活塞，因第二回位彈簧抗力小于第一回位彈簧，故先被壓縮，第二壓力腔先建壓。此時(shí)第一壓力腔內(nèi)的制動(dòng)液未被壓縮，故第一腔沒(méi)有液壓。第三階段：繼續(xù)推動(dòng)活塞，來(lái)自第二壓力腔的液壓作用到第二活塞上產(chǎn)生的反作用力加上逐漸增大的第二回位彈簧抗力之和大于第一回位彈簧的抗力

13、，使第一回位彈簧被壓縮，第一腔也開(kāi)始建壓。真空助力器工作原理真空助力器工作原理 補(bǔ)償孔式主缸工作過(guò)程（3）:泄壓狀態(tài)泄壓狀態(tài)泄壓狀態(tài)：當(dāng)制動(dòng)踏板松開(kāi)后，在兩個(gè)回位彈簧的作用下，活塞迅速回退，這時(shí)在壓力腔容易形成真空。為了消除真空，必須讓供油腔內(nèi)的制動(dòng)液快速地補(bǔ)充到壓力腔。這時(shí)通過(guò)活塞上的過(guò)油孔制動(dòng)液由供油腔進(jìn)入到壓力腔，使制動(dòng)回路壓力降低。真空助力器工作原理真空助力器工作原理五、真空助力器常見(jiàn)故障及檢測(cè)方式五、真空助力器常見(jiàn)故障及檢測(cè)方式 真空助力器漏氣真空助力器漏氣 方式一：方式一：打開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)，運(yùn)行12分鐘后關(guān)閉，然后分三次踩踏板。正常工作的真空助力器踩第一腳時(shí)，由于真空助力器存在足夠真空，

14、其踏板行程正常；第二腳，由于助力器內(nèi)已損失一些真空，所以踏板行程會(huì)減小很多；待踏第三腳時(shí)，真空助力器內(nèi)真空已很少，所以踏板行程也很少，再踏下去就踏不動(dòng)了。以上即所謂“一腳比一腳高”。這證明助力器無(wú)漏氣，工作正常。如果每一腳踏板行程都很小，且行程都不變，即所謂的“腳特別硬”，則說(shuō)明助力器漏氣失效。漏氣嚴(yán)重的，可聽(tīng)到漏氣聲音。對(duì)于漏氣的助力器需予以更換。真空助力器工作原理真空助力器工作原理 真空助力器漏氣真空助力器漏氣 方式二：方式二：關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，踩踏板數(shù)次，將真空助力器內(nèi)真空“放掉”。然后踩住踏板，打開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)，此時(shí)踏板應(yīng)隨著發(fā)動(dòng)機(jī)抽真空而自動(dòng)下降，待下降到正常位置后，關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，1分鐘內(nèi)踏板的腳

15、應(yīng)無(wú)反彈感覺(jué)。若踩踏板腳逐漸被抬起，說(shuō)明助力器漏氣，應(yīng)予以更換。注意：注意：對(duì)于正常的助力器，如果用正常踏板力踩踏板并使踏板停在某處后繼續(xù)加大力度踩踏板，踏板還會(huì)繼續(xù)往下沉，這種情況決不是助力器漏氣，因?yàn)槁獾闹ζ髦荒苁鼓闾げ幌氯?，即所謂“腳硬”，并且會(huì)把你的腳向回推（即向上推）。對(duì)于這種所謂“腳低”的助力器有兩種可能，一是因助力器仍工作在助力狀態(tài)，只要你再繼續(xù)加力，踏板肯定會(huì)繼續(xù)往下沉，這時(shí)，剎車(chē)己經(jīng)非?？煽浚瑢僬，F(xiàn)象。二是主缸漏油，此時(shí)能一腳踩到底，且無(wú)剎車(chē)。真空助力器工作原理真空助力器工作原理 真空助力器異響真空助力器異響不良的助力器會(huì)發(fā)生異響，有的是“卡嗒”一聲，有的是“樸樸”聲，異響一般不影響剎車(chē)性能，但屬于噪聲，明顯的異響可更換助力器，但不必更換制動(dòng)總泵。 當(dāng)出現(xiàn)下列故障現(xiàn)象時(shí)，可判斷為真空助力器故障：故障現(xiàn)象故障現(xiàn)象故障類(lèi)別故障類(lèi)別判定方法判定方法剎車(chē)性能差或無(wú)剎車(chē)1、靜密封漏打開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)分鐘后關(guān)閉，不踩踏板能夠聽(tīng)到明顯的漏氣聲2、動(dòng)密封漏打開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)分鐘后，踩下制動(dòng)踏板并在中途停止，腳底能夠明顯感到踏板有向上的頂力真空助