基于汽车制动液更换的自动加注装置设计

ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．２０９５－５０９Ｘ．２０１４．０３．０２０

基于汽车制动液更换的自动加注装置设计

杨省云

（大连纳思达汽车设备有限公司技术部，辽宁大连　１１６６００）

摘要：通过对汽车制动液的更换过程和注意事项进行介绍，论述了一种气动汽车制动液自动更换

装置的结构组成及工作原理，同时介绍了该装置的研发背景，分析了其技术创新点。关键词：制动液；气动泵；液位报警器；逻辑控制器中图分类号：Ｕ４７２．４６ 文献标识码：Ｂ 文章编号：２０９５－５０９Ｘ（２０１４）０３－００７４－０４ 制动系统是确保汽车安全行驶的重要组成部件，它的作用是控制行驶中汽车的车速，保证汽车以适当的幅度将车速降低，并在紧急情况下，使汽车在最短的制动时间（或距离）内稳定可靠地停止行驶。

目前，汽车制动系统按介质分主要有液压式和气压式两种，大型载重货车通常为气压式制动系统，而中小型乘用车则一般采用液压式制动系统。液压式制动系统是利用特制油液作为介质，将驾驶员施加在制动踏板上的力放大后传至制动器，产生制动力。其结构简单，制动滞后时间短，没有摩擦件的影响，制动稳定性好，能适应多种制动器，故广泛应用在中小型汽车上。

液压制动系统由制动踏板、推杆、制动主缸、真空增压泵、贮液室、制动轮缸、油管、制动灯开关、制动灯、比例阀、制动钳等组成，其制动效果的好坏主要取决于制动液的质量特性。因为制动液和制动钳直接接触，而在连续或紧急制动中，制动钳的温度往往非常高，这就导致制动液的温度也会很高。由于气体所具有的可压缩性会严重影响制动效果，因此要求制动液必须具有非常高的沸点，确保其在高温时不气化。目前汽车常用的ＤＯＴ４制动液，主要成分为乙二醇和添加剂（聚乙二醇），其沸点高达２３０℃，但同时它也是一种具有极强吸湿性的物质。众所周知，常压下水的沸点只有１００℃，一旦制动液吸收了过多的水蒸气，那么在紧急制动的高温情况下，这些水分将会在密闭的制动系统管路中气化成大量水蒸气，从而产生气阻现象，使汽车的

制动性能下降甚至制动失灵［１］

。因此，如何确保

更换过程中新制动液不接触空气，就成了汽车保养过程中一个重要的注意事项。本文所论述的汽车制动液自动加注装置，就是确保在密封环境下完成制动液更换的一种专用设备。

长期以来，汽车制动液抽排系统一直使用进口设备，进口设备不但价格昂贵，而且需要使用汽车电瓶驱动，这不仅会大大降低车载电瓶的使用寿命，而且操作不当还会产生火花，存在安全隐患。为了解决这一问题，本文论述了一种气动的制动液加注装置。

１　气动加注装置的结构组成及工作原理

１．１　气动加注装置的结构组成

汽车制动液自动加注装置首开国内气动制动液加注之先河，率先实现了利用压缩空气进行制动液的抽排及加注，使该系统能够不需要电源就可以完成加注、抽排、报警等一系列功能，特别是在对于汽车维修车间等充满汽油分子的危险环境下使用极具意义，可以在很大程度上提升维修作业时的安全性，同时兼顾使用者对工作效率的要求。本设备由空气滤清器、调速阀、压力表、真空负压器、逻辑控制器、磁性感应器、低液位报警器、废油收集瓶、气动泵、过滤器、溢流阀、调压阀、换向阀等零部件组成，如图１所示。１．２　气动加注装置的工作原理１．２．１　气动系统原理

压缩空气经减压阀ＢＯＳＣＨ－Ｒ４１２０１０４９７过

收稿日期：２０１４－０２－２７

作者简介：杨省云（１９７９—），男，吉林榆树人，大连纳思达汽车设备有限公司工程师，主要从事汽车维修及保养方面专用设备和专用工具的

设计开发工作。

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４７・２０１４年３月 机械设计与制造工程 Ｍａｒ．２０１４第４３卷第３期 ＭａｃｈｉｎｅＤｅｓｉｇｎａｎｄＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｖｏｌ．４３Ｎｏ．３

图１　装置结构图

滤干燥后，调整压力至（５±３）ｂａｒ，分别与ＦＥＳＴＯ－ＶＡＤ－１／８真空负压器１、真空负压器２、气压表、逻辑控制器Ｗ３６０４００００５等元器件连接，如图２所

示。

图２　气路连接图

真空负压器１在开关接通后，会形成０．５ｂａｒ的负压，将汽车制动液壶里面的旧液吸取到废油收集瓶中，在这一过程中通过山耐斯ＲＥ－０１调速阀可以控制负压的压力值。

真空负压器２接通后会将新制动液抽入到液位报警器里面，然后逻辑控制器启动气动泵，将制动液从液位报警器中抽出，并经过过滤器、调压阀ＭＯＯ４－Ｒ２１、换向阀４３２．３１１０ＡＡ－ＲＣ，最后加注到汽车的制动液存储壶里面。

当加注完毕，磁性感应器ＦＥＳＴＯ－ＳＭＰＯ－１－

Ｈ－Ｂ会由断路状态变成通路状态，使经过其内的气流吹响报警笛，通知操作者加注完成，同时使逻辑控制器动作，切断气动泵的供气，使其停止工作。

设备工作原理图如图３

所示。

图３　设备工作原理图

１．２．２　液压系统原理

真空负压器２接通后会将液位报警器玻璃管中的空气抽走，使新制动液在外界大气压作用下进入到液位报警器内。当液位高于安全值时，可以通过逻辑控制器启动气动泵，将制动液从液位报警器中抽出，并经过过滤器、单向阀、调压阀后，由油壶接头控制制动液的流向，内循环自检或加注到车里，如图４

所示。

图４　油路连接图

１．２．３　液位报警系统原理

在真空负压器的作用下，新制动液从油桶中由进油口进入到液位报警器的玻璃管中。磁性浮球在浮力作用下始终漂浮于液面上。当玻璃管内充满制动液后，真空负压器停止工作。此时开启逻辑控制器启动气动泵，开始从出油口抽油，在大气压作用下，新液会源源不断地从进油口补充进来，维持磁性浮球的漂浮高度不变，直到新液从桶中抽光后，随着液面的降低，磁性浮球高度也会下降。当磁性浮球下降到磁性感应器的高度后，磁性浮球内的磁性感应环会使磁性感应器动作，使其内部由断路状态变为通路，此时得以通过的气流就会吹响报

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５７・２０１４年第３期 杨省云：基于汽车制动液更换的自动加注装置设计