制動(dòng)主缸與真空助力器結(jié)構(gòu)及其基本原理

1、真空助力器帶制動(dòng)主缸和比例閥的結(jié)構(gòu)原理及故障分析真空助力器帶制動(dòng)主缸和比例閥的結(jié)構(gòu)原理及故障分析真空助力器與制動(dòng)主缸的結(jié)構(gòu)及原理（一）液壓管路聯(lián)接形式奇瑞轎車采用液壓對角線雙回路制動(dòng)系統(tǒng)聯(lián)接，如圖 1所示S 1汽車制動(dòng)系統(tǒng)示意圖1制動(dòng)踏板 2真空助力器3制動(dòng)主缸4制動(dòng)管路5制動(dòng)管路6前輪盤式制動(dòng)器7后輪鼓式制動(dòng)器8比例閥制動(dòng)主缸3的第一腔出油口通過比例閥與右前輪、左后輪的制動(dòng)管路 4聯(lián) 接相通。制動(dòng)主缸3的第二腔出油口通過比例閥與左前輪、右后輪的制動(dòng)管路5 聯(lián)接相通。兩個(gè)制動(dòng)管路4、5呈交叉型對角線布置。這種液壓對角線雙回路制動(dòng)系統(tǒng)的聯(lián)接形式，能保證在某一個(gè)回路出現(xiàn)故 障時(shí)仍能得到總制動(dòng)效率的

2、50%止匕外，這種制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，而且直行時(shí)緊 急制動(dòng)的穩(wěn)定性好。（二）串聯(lián)式雙腔制動(dòng)主缸1帶補(bǔ)嘗孔串聯(lián)式雙腔制動(dòng)主缸奇瑞轎車采用補(bǔ)嘗孔串聯(lián)式雙腔制動(dòng)主缸，具結(jié)構(gòu)原理如圖2所示S2網(wǎng)的夢稠12第二可隹,3第二工作在4補(bǔ)套孔 5主則6國片7第二林8第二版確9第一工料10第一回做11主麒 12第一耽% 13第T* 14晚孔15補(bǔ)好 16 SM制動(dòng)時(shí)，駕駛員踩下制動(dòng)踏板，真空助力器推動(dòng)第一活塞13左移，在主皮碗蓋住補(bǔ)嘗孔15后，第一工作腔9的制動(dòng)液建立起壓力，在此壓力下及第一回 位簧的抗力作用下，又推動(dòng)第二活塞 7,并克服第二回位簧抗力2左移，在主皮 碗蓋住補(bǔ)嘗孔4后，第二工作腔3隨之產(chǎn)生壓力，制

3、動(dòng)液通過四個(gè)出油口進(jìn)入 前、后制動(dòng)管路，對汽車施行制動(dòng)。解除制動(dòng)時(shí)，駕駛員松開制動(dòng)踏板，活塞在彈簧作用下開始回位，高壓制 動(dòng)液順管路回流入制動(dòng)主缸。由于活塞回位速度迅速，工作腔內(nèi)容積相對增大， 致使制動(dòng)液壓力迅速降低，管路中的制動(dòng)液受到管路阻力的影響，制動(dòng)液來不 及充分流回工作腔充滿活塞移動(dòng)讓出的空間，這樣使工作腔形成一定的真空度， 貯液罐里的制動(dòng)液便經(jīng)回油孔14、16和活塞上面的四個(gè)小孔推開閥片 6經(jīng)主皮 碗5、11的邊緣流入工作腔。當(dāng)活塞完全回到位時(shí)，工作腔通過補(bǔ)嘗孔與貯液 罐相通，這時(shí)多余的制動(dòng)液經(jīng)補(bǔ)嘗孔流回到貯液罐。等待下一次制動(dòng)，這樣往 復(fù)循環(huán)進(jìn)行。2 帶ABS的中心閥式雙腔制動(dòng)主缸

4、ABS系統(tǒng)配備于奇瑞豪華轎車，大大提高了整車的安全性和制動(dòng)穩(wěn)定性, 為了提高ABS系統(tǒng)工作的可靠性，奇瑞轎車采用了中心閥式雙腔制動(dòng)主缸，其結(jié)構(gòu)如圖3所示S3憫取勝也軸同1觸地2第二目醺3第二工麴45胸*6胖幡7 tiA 89，二精I(xiàn)0I4N 11 Mftf 12HH 1J中赭，14 憫1516船” 隹胸 18. 19 日M 其特點(diǎn)是取消了串聯(lián)式雙腔制動(dòng)主缸的補(bǔ)嘗孔，采用中心單向閥來取代它們的作用。該中心單向閥結(jié)構(gòu)安裝在第一、二活塞內(nèi)，其結(jié)構(gòu)如圖4所示。圖4中心隼向同安裝位”結(jié)構(gòu)用1中心網(wǎng)黃2中吆同芯 3網(wǎng)年部件4第二控制銷5第二活塞6中心同 7申吧斶3 8網(wǎng)體部件9甯控制制1 0第1活塞*.制

5、動(dòng)時(shí)，活塞在助力器的推力作用下開始左移，當(dāng)中心閥芯 5、14脫離控 制銷8、17時(shí)，中心閥芯在中心閥簧作用下將中心閥口關(guān)閉，這時(shí)工作腔 3、12 建立起液壓并通過出油口傳遞給制動(dòng)管路。解除制動(dòng)時(shí)，活塞在回位簧作用下，迅速退回，在真空度的作用下，中心 閥打開，貯液罐里的制動(dòng)液經(jīng)回油孔 18、19并通過中心閥口充滿工作腔 3、12。 等待下一次制動(dòng)。采用中心閥式的結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)是：由于 ABS系統(tǒng)中液壓泵的作用，使制動(dòng)系統(tǒng) 的制動(dòng)液壓發(fā)生波動(dòng)，正是這種作用使制動(dòng)主缸內(nèi)的液壓產(chǎn)生波動(dòng)，且活塞同 時(shí)發(fā)生相對移動(dòng)，其液壓的變化頻率可達(dá)每秒 410次，液壓可達(dá)20MPaW壓， 當(dāng)活塞相對缸體移動(dòng)時(shí)，由于高壓的作

6、用，在補(bǔ)嘗孔和回油孔處就會(huì)發(fā)生密封 皮碗的過度磨損或切削現(xiàn)象，這樣就會(huì)造成制動(dòng)主缸失效，從而造成制動(dòng)系統(tǒng) 失效，所以，奇瑞轎車的 ABS系統(tǒng)所采用的中心閥制動(dòng)主缸結(jié)構(gòu)，克服了以上 不足，從而提高了制動(dòng)系統(tǒng)的安全可靠性。（三）真空助力器為了提高駕員的操縱輕便性，降低制動(dòng)踏板力，奇瑞轎車采用了7英寸真空助力器。真空助力器具結(jié)構(gòu)如圖5所示。真空助力器的后殼體螺栓21固定在車身前 圍板上，閥桿1與制動(dòng)踏板桿連接。真空助力器前殼體螺栓17與制動(dòng)主缸連接. 助力器由前、后殼體27、11組成工作腔，由膜片12、助力盤13、閥體22共同 組成助力器工作腔，并分成前、后（A B）兩腔，前腔A真空管16接發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)

7、 氣歧管，以獲得發(fā)動(dòng)機(jī)的真空度，使助力器工作。后腔 B通過真空閥口 E及空 氣閥口 G的開關(guān)，或與前腔相通，或與大氣相通，真空助力器工作腔與外界大大氣隔絕。橡膠閥部件與閥體組成真空閥口 E,與空氣閥座組成空氣閥口 G17圖5真空助力器結(jié)構(gòu)圖1伸肝2毛氈鴇芯3防塵罩4彈簧座5推桿回動(dòng)彈簧6閥門彈黃 7橡膠網(wǎng)部件 8密封四部件9依止定位電1。鏡片11后克體12腴片13片力*14同住簧度15 0t* 16 MS* 17觥體蟒18空氣觸19 O 20反” 21后先體聯(lián) 22麟23護(hù)國24推相2526 ifcMff 27窗楙28懈板29推桿頭未制動(dòng)時(shí)，真空助力器處于非工作狀態(tài)。在閥門彈簧 6的作用下，橡

8、膠閥 部件7緊壓在空氣閥座18的端面上，空氣閥口 G被關(guān)閉，使A氣室和B氣室與 外界空氣隔絕。此時(shí)真空閥口 E而開啟，通往A氣室的通道C與通往B氣室的 通道D相通，A、B兩氣室壓力差為零。在發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，A、B兩氣室的度絕對值與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管處相同。制動(dòng)時(shí)，駕駛員踩下制動(dòng)踏板，踏板力 F1推動(dòng)閥桿1連同空氣閥座18向*困6真空動(dòng)力等用體停件結(jié)杓田G空氣胃口 E真空周口 C D后狼史t左移動(dòng)，消除反饋盤20與壓塊19之間間隙后，壓縮反饋盤20并推動(dòng)主 缸推桿26左移動(dòng)，使制動(dòng)主缸產(chǎn)生一定的液壓。與此同時(shí)，橡膠閥部件 7在閥 門彈簧6的作用下與閥體22接觸，真空閥口 E被關(guān)閉，A、B兩氣室被隔絕。閥

9、 桿1繼續(xù)左移，空氣閥座18在閥桿1的作用下與橡膠閥部件7脫離，空氣閥口 G打開。外界空氣經(jīng)毛氈濾芯 2和通道D進(jìn)入B氣室。這時(shí)A B兩氣室之間產(chǎn) 生壓力差。于是在主缸推桿上產(chǎn)生助推力。當(dāng)踏板力達(dá)到一定值時(shí)，閥桿1也停止左移，由于兩腔壓力差的存在，而 整個(gè)閥體部件與膜片12和助力盤13一起繼續(xù)向左移，這時(shí)空氣閥口 G逐漸關(guān) 閉，于是出現(xiàn)了真空閥口 E和空氣閥口 G同時(shí)關(guān)閉的平衡狀態(tài)。此時(shí)主缸推桿 26作用于反饋盤上的力與閥桿1和閥體部件作用于反饋盤上的合力相平衡，當(dāng) B腔氣壓達(dá)到大氣壓時(shí)，助力器達(dá)到最大助力點(diǎn)。解除制動(dòng)時(shí)，在主缸回位簧力的作用下，推動(dòng)閥體部件右移，使真空閥口E打開，助力器的A、

10、B兩氣室相通，這時(shí) A B兩腔均成為真空狀態(tài)，膜片12、 助力盤13和閥體22在回位簧15力的作用下，推回到原始位置，制動(dòng)主缸即解 除制動(dòng)狀態(tài)。若真空助力器失效或真空管路無真空度時(shí)，踏板上閥桿通過空氣閥座直接 推動(dòng)閥體和主缸推桿26向左移動(dòng)，使制動(dòng)主缸產(chǎn)生制動(dòng)壓力。二比例閥結(jié)構(gòu)與原理比例閥是汽車制動(dòng)系統(tǒng)中的壓力調(diào)節(jié)裝置，安裝于制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)主缸和后 輪輪缸的后制動(dòng)管路中，汽車在制動(dòng)過程中，自動(dòng)調(diào)節(jié)后輪的制動(dòng)壓力，防止 后輪抱死引起汽車側(cè)滑現(xiàn)象，從而提高整車制動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性和安全作用。用7出例明觸1 M 23 fill 4 #1 5 *黃隹 6 泵7 翅蛾 89 #08圖8輸入一輸出特性曲線比例閥

11、的結(jié)構(gòu)原理如圖7所示，采用的是兩端承壓面積不等的差徑式活塞 結(jié)構(gòu)，主要由閥體、活塞、閥門、彈簧、定位座、密封圈等零件組成，設(shè)有輸 入油口和輸出油口，輸入油口與制動(dòng)主缸聯(lián)接，輸出油口與后輪輪缸聯(lián)接。差 徑活塞上端的導(dǎo)向圓柱表面與閥體內(nèi)定位座間隙配合，并與密封圈密封配合， 活塞下端表面的圓柱與閥體間隙配合，活塞直徑 D的軸向與閥門之間形成閥口。比例閥屬于定值閥，它不雖汽車的載重變化而變化，其工作原理是，當(dāng)輸 入端液壓P1與輸出端液壓 已增長到一定值Ps后，即自動(dòng)地對輸出液壓P2的增長 按一定比例加以節(jié)制（見圖8）,由于輸出液壓P2的增長量小于輸入液壓Pl的增 長量，所以R按固定比例增加。未制動(dòng)時(shí)，

12、在彈簧4預(yù)緊力Fi的作用下，活塞2處在極限位置，橡膠閥門3 被活塞2壓靠在閥體的臺(tái)階上，閥口保持開啟狀態(tài)。（見圖7左側(cè)）制動(dòng)開始時(shí)，由制動(dòng)主缸前、后腔產(chǎn)生的液壓輸出到比例閥的輸入端，經(jīng) 開啟的閥口輸?shù)捷敵龆?，此時(shí)輸入液壓 Pi和輸出液壓R從零同步增長，輸入液 壓等于輸出液壓；即Pi=F2隨著輸入液壓的增長，作用在活塞 2上液壓作用力F達(dá)到并超過設(shè)定的彈 簧預(yù)緊力Fi時(shí)，活塞2開始向上移動(dòng)，當(dāng)輸入液壓Pi和輸出液壓P2增長到一定 值R時(shí)，活塞2與橡膠閥門3間的閥口關(guān)閉（見圖7右側(cè)），此時(shí)輸入腔與輸出 腔被隔絕，活塞2達(dá)到平衡狀態(tài)，此瞬間的關(guān)閉點(diǎn)液壓 Ps稱為折點(diǎn)壓力，（見圖 8）此時(shí)液壓Pi=B

13、=R。由于活塞輸出端的承壓面積 A大于活塞輸入端的承壓面積 Ai,所以活塞輸 出端的液壓作用力大于輸入端的液壓作用力。那么兩端液壓作用力之差：F=AP2-AiPi。同時(shí)作用活塞上液壓作用力之差 F與平衡狀態(tài)下的彈簧抗力Fi相平衡F=Fc若輸入液壓Pi繼續(xù)增加，作用在活塞輸入端的液壓作用力 F隨之增大，當(dāng) 大于輸出端活塞上的作用力時(shí)，活塞 2向下移動(dòng)，閥口再度開啟，從而使輸出 端液壓繼續(xù)升高。由于 降A(chǔ),輸出液壓P2尚未增長到新的輸入液壓 Pi時(shí)，活塞 又回復(fù)到平衡狀態(tài)，這過程是循環(huán)往復(fù)瞬間完成。三貯液罐結(jié)構(gòu)與原理貯液罐是貯存制動(dòng)液并為制動(dòng)系統(tǒng)提供和補(bǔ)充足夠能量的剎車制動(dòng)液，保 證汽車在行駛制動(dòng)

14、過程中的可靠性。進(jìn)口E 9黑液罐結(jié)構(gòu)圖下殼體2上殼體3旋蓋4開關(guān)體5浮子6磁鐵7舌簧管貯液罐下殼體的出口處與制動(dòng)主缸聯(lián)接，開關(guān)體與架駛室的液面報(bào)警裝置 相接。其結(jié)構(gòu)主要由下殼體、上殼體、旋蓋、浮子、磁鐵、舌簧管、開關(guān)體等 零件組成。當(dāng)貯液罐里的液面上升或下降時(shí)，浮子帶動(dòng)磁鐵雖著液面同時(shí)上升 或下降，當(dāng)浮子上升到MAX勺位置時(shí)，磁鐵的 磁力遠(yuǎn)離舌簧管開關(guān)接點(diǎn)，接點(diǎn) 斷開，報(bào)警裝置處在非工作狀態(tài)；浮子下降到MIN的位置時(shí)，磁鐵的磁力接近舌簧管開關(guān)接點(diǎn)，接點(diǎn)接通，報(bào)警裝置處在工作狀態(tài)；通知司機(jī)該往貯液罐加 制動(dòng)液，用眼觀察制動(dòng)液面加到最大位置（MAX四真空助力器帶制動(dòng)主缸、貯液罐、比例閥外形結(jié)構(gòu)和技

15、術(shù)參數(shù)1）真空助力器帶制動(dòng)主缸、比例閥、貯液罐外形結(jié)構(gòu)2）真空助力器帶制動(dòng)主缸和比例閥特性曲線P(MPo)蟲；66.7tl.3KPa2.1.36 - 1tAKA(MPa)2.86.4114I DO 60110300 &00 700 900 鼻空助力人力P3=200N助力器主儲(chǔ)入-輸出特性觸3)真空助力器帶制動(dòng)主缸、比例閥技術(shù)參數(shù)表1產(chǎn)品名稱主缸直往(mm第一腔活塞 行程(mm第一腔排量 (GR1)第二腔活塞 行程(mm第二腔排量 (cm3)帶補(bǔ)嘗孔制 動(dòng)主缸20.64165185帶ABS中心 閥制動(dòng)主缸20.6415.4517.95出油口螺紋 連接型式M10X1-6G凹面密封120表2

16、產(chǎn)品名稱助力器直徑(英寸)助力比(I)安裝尺寸(mm螺釘螺紋尺寸真空助力器73.580X60M8產(chǎn)品名稱折點(diǎn)壓力(MPa)輸入壓力(MPa)輸由壓力(MPa)m比例閥2.8146.20.3進(jìn)出油口螺紋連接型式M10X1-6H凹面密封120三 真空助力器、制動(dòng)主缸和比例閥安裝要求及注意事項(xiàng)1 真空助力器與制動(dòng)主缸勿輕易解體，若解體則應(yīng)更換兩部件間密封圈。2 真空助力器與制動(dòng)主缸間的螺栓擰緊力矩為 25±4 N m。3 真空助力器與踏板支架間的螺栓擰緊力矩為 25±4 N m。4 拆卸制動(dòng)主缸時(shí)，小心勿將其它礦物油粘滴到皮碗上。以免損壞皮碗，造成制動(dòng)失效。5 制動(dòng)油管與制動(dòng)主缸

17、出油口、比例閥的進(jìn)出油口螺紋聯(lián)接的擰緊力矩為 12 16 N m6 真空助力器后殼體端面到調(diào)整叉叉孔中心尺寸距離出廠時(shí)已經(jīng)調(diào)整合格，不允許再進(jìn)行調(diào)整。7 真空助力器輸入推桿在車上必須是自由狀態(tài)。8 制動(dòng)主缸出油口與油管接口處應(yīng)保持清潔，避免雜質(zhì)進(jìn)入制動(dòng)管路。9 加入制動(dòng)液時(shí)，要保持貯液罐加注口及制動(dòng)液的清潔， 不允許進(jìn)入雜質(zhì)10貯液罐的液面高度應(yīng)在“ MAX線與“ MIM'線之間。11所用制動(dòng)液應(yīng)與貯液罐蓋上要求一致。四 制動(dòng)主缸、真空助力器產(chǎn)生故障原因和排除方法（一）制動(dòng)踏板硬產(chǎn)生主要原因：1真空助力器損壞而失效。檢查活塞、螺釘、真空彎管是否損壞2真空助力器泄漏或無真空度。檢查真空進(jìn)氣單向閥是否堵塞，打不開3制動(dòng)主缸活塞運(yùn)動(dòng)不靈活，皮碗溶漲。分解檢查主缸皮碗。4發(fā)動(dòng)機(jī)真空度不夠，保證 66.7MPq檢查發(fā)動(dòng)機(jī)真空度5制