真空助力器的结构_原理及轴向设计

真空助力器的结构差异主要表现在其控制部分上, 业内现有产品可分为 3 大类: 单阀体式真空助力器; 锁 片定位单阀体式真空助力器; 锁片定位复合阀体式真空 助力器。
1 单阀体式真空助力器
这是最早一代的真空力器, 其代表性的产品有:
N HR 8"、N PR 1015" 、夏利 6" 等。其控制部分见图 1 (a) , 在未抽真空和抽真空平衡后均为图 1 (a) 所示状态。 当 缓慢推动控制推杆 (本文是在形成静特性曲线的工作条 件下来描述助力器工作原理的, 以更客观地分析静特性 曲线的形成) , 控制阀活塞及控制阀总成前行 ∃ 后, 真 空阀口关闭, 控制阀活塞与控制阀总成分离, 大气阀口 打开 如图 1 (b) 所示 , 助力器的后腔进入一定量的大 气, 使前后腔形成一定的压差, 当压差对动力缸产生的
撤去输入力, 助力器又回到图 1 (a) 所示状态。单阀体式 真空助力器在轴向设计时, 须保持 ∃ 在 115mm 左右, 以确保真空阀通畅, 助力器能正常工作而空行程又较 小。通过调节反力盘与控制阀活塞之间间隙的大小及反 力盘的硬度来获得一定大小的跳增值。
2 锁片定位单阀体式真空助力器
这是第二代, 也是目前国内外最广泛使用的真空助 力器。 其代表性的产品有 CA 1046、AU D I、N J 1062 等, 其控制部分见图 2 (a)。 在未抽真空时, 控制部分如图 2 (b) 所示, 此时由于动力缸弹簧的压力促使锁片将控制 阀活塞向前“推动”, 使控制阀活塞与控制阀总成分离, 在库存或发动机熄火状态下, 起到对控制阀橡胶面的保 护作用, 免去了因控制阀长期受压而产生的密封不良或
汽车研究与开发
3 锁片定位复合阀体式真空助力器
这是在锁片定位单阀体式真空助力器的基础上, 为
有效缩短助力器的反应时间而设计的一种新型结构, 国 内汽车尚未见应用。 其控制部分和新颖之处见图 3。
图3
该结构的工作原理与锁片定位单阀体式真空助力 器基本相同, 不同之处在于该结构助力器在执行应急制 动时, 在阀体后端增加了一个大气阀口, 这样增大了单 位时间进气量, 从而能够有效地缩短了反应时间。
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313 制动开始, 常规制动
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图6
314 制动开始, 应急制动 (该新型结构起作用的工况)
图7
315 解除制动
图8
4 结论
通过以上的分析比较, 可得出以下结论: 单阀体式 真空助力器已显落后; 锁片定位式单阀体真空助力器在 相关性能得到有效提高的情况下, 结构简单、可靠性高,
设计与计算
真空助力器的结构、原理及轴向设计
浙江万安实业集团有限公司研究所 王 浩
[ 摘要 ]本文对 3 种不同类型真空助力器的结构、工作原理及特点进行了分析比较, 论述了影响真空助力器行程、跳增 值等轴向尺寸的设计等, 同时还介绍了国外同类产品在提高真空助力器反应时间指标上的新设计。
叙词: 真空助力器结构 工作原理 设计
图2
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控制阀总成橡胶面的破裂失效。 当抽真空时, 前腔形成 一定真空度, 后腔仍处于常气压状态。随着压差增大, 其 产生的推力克服了动力缸回位簧的预紧力时, 动力缸部 分向前移动, 形成了图 2 (c) 所示状态, 使前后腔同时处 于抽真空状态。当两腔压差缓和到仅能克服动力缸回位 簧预紧力时, 动力缸部分在回位簧作用下后移, 形成图 2 (d) 所示平衡状态。 当缓慢推动控制推杆时, 大气阀立 即打开 (故该结构助力器的空行程为零, 这就是锁片定 位单阀体式真空助力器与单阀体式真空助力器相比在 性能上的优越之处)。 这以后它的工作过程与单阀体式 结构相同。 轴向设计时, 使控制部分做到: ①在锁片前端面靠 紧阀体锁片槽前端面和控制阀活塞时, 处于图 2 (b) 所 示状态, 控制阀活塞与控制阀总成之间有尽可能小但能 确保的间隙。② 在锁片前端面靠紧控制阀活塞, 后端面 靠紧阀体锁片槽后端面时, 处于图 2 (c) 所示状态, 真空 阀口间隙保持 115mm 左右。其跳增值形成机理及调节 方法与单阀体式结构相同。
其工作原理可以从下面一组图样 (图 4～ 图 8) 中不 同阶段该助力器相关部位的不同状态而得到理解, 这里 就不再用文字赘述了。 311 未抽真空状态
图4
312 抽真空后的平衡状态
图5
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是值得广泛推广使用的首选结构; 而锁片定位复合阀体 式真空助力器在锁片定位单阀体真空助力器的性能基 础上, 进一步有效地缩短了反应时间, 尽管结构相对复 杂一些, 但在高档高速车上仍有很大的推广使用价值。
收稿日期: 1999- 10- 30
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图1
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推力大于动力缸回位簧预紧力时, 便在助力器出力杆 (也叫助力器推杆) 产生输出力, 同时该力的反力使反力 盘变形, 如果此时反力盘的变形尚未消除反力盘与控制 阀活塞之间的间隙, 则在输入力 (控制阀内、外弹簧预紧 力的合力) 几乎不变的情况下, 大气阀口继续打开, 随着 后腔的大气不断进入, 前后腔压差随之增大, 输出力增 大, 反力盘的变形也大了, 直到反力盘与控制阀活塞之 间的间隙消除, 此时输出力的反力以等压强传递原理按 一定比例 (这个比例即为静特性曲线中的助力比。 根据 压强传递原理, 助力比= 出力杆座面积 控制阀活塞头 部面积) 传到控制阀活塞上, 使控制部分处于图 1 (c) 所 示的动平衡状态, 这个状态随着输入力的增大一直维持 到静特性曲线的最大助力点 (此点两腔压差达到最大)。 随着输入力的继续增大, 动平衡状态被打破, 控制部分 处于图 1 (d) 所示状态, 此时输出力与输入力等量变化。
wwwcnkinet推力大于动力缸回位簧预紧力时便在助力器出力杆也叫助力器推杆产生输出力同时该力的反力使反力盘变形如果此时反力盘的变形尚未消除反力盘与控制阀活塞之间的间隙则在输入力控制阀内外弹簧预紧力的合力几乎不变的情况下大气阀口继续打开随着后腔的大气不断进入前后腔压差随之增大输出力增反力盘的变形也大了直到反力盘与控制阀活塞之间的间隙消除此时输出力的反力以等压强传递原理按一定比例这个比例即为静特性曲线中的助力比