制动力分配调节装置

前后轮制动力分配的调节装置

一、概述

1．目的

如本章第一节所述，最大制动力f bmax，受轮胎与地面之间附着力fψ的限制。即：

f

≤fψ=gψ

bma x

当f b一旦等于fψ后，车轮便停止转动被“抱死”，而在地面上滑拖。制动管路中的工作压力再增大，也不可能使制动力f b增加。车轮一旦抱死便会失去抗侧滑的能力。如前轮抱死时，会使汽车失去方向操纵性，无法转向；如后轮抱死而前轮滚动时，会使汽车失去方向稳定性，丧失了对侧向力的抵抗能力而侧滑(甩尾)，造成极为严重的恶果。可见，后轮抱死的危险性远大于前轮。因此，要使汽车既能得到尽可能大的制动力，又能保持行驶方向的操纵性和稳定性(不失控、不甩尾)，即最佳制动状态，就必须使汽车前后轮同时达到“抱死”的边缘。其同步条件是：前后车轮制动力之比等于前后车轮对路面垂直载荷之比。

但是，随着装载量不同和汽车制动时减速度所引起载荷的转移不同，汽车前后车轮的实际垂直载荷比是变化的。因此，要满足最佳制动状态的条件，汽车前后轮制动力的比例也应是变化的。

2．前后轮制动管路压力分配特性曲线

(1)无制动力调节装置的汽车，其前后车轮控制管路的工作压力p1、p2基本是相等的，其压力比p2/ p1永远等于1(如图20-71虚线所示)。这就使得不论前后车轮制动器的型式、尺寸如何不同，但制动力的分配比例却永远是个常数，不可能使汽车在各种条件下都能获得最佳的制动状态。

图20-71 理想的前后轮制动管路压力分配特性曲线

p1-前轮制动管路中的压力；p2-后轮制动管路中的压力；c-质心

(2)理想的前后轮制动管路压力分配特性曲线如图20-71实线所示。由于汽车满载较空载时质心c后移，p2应相应增加，故其曲线较空载曲线上移。又因制动强度的增加(即工作压力p的增加)，质心向前转移程度的增加，压力比p2/ p1应相应减小(小于1)，故随压力p1的增加，曲线变得平缓。

为满足上述理想特性的要求，在一些汽车上采用了各种制动力调节装置，来调节前后车轮制动管路中的工作压力。常用的有限压阀、比例阀和感载比例阀。

二、液压式限压阀

1.安装位置

限压阀是一种最简单的压力调节阀，串联在制动主缸与后轮制动器的管路之间。

2.作用

它的作用是当前后制动管路压力p1和p2由零同步增长到一定值后，即自动将后轮制动器管路中的液压限定在该值不变，防止后轮抱死。

3.结构

图20-72a为限压阀结构图。阀体1上有三个孔口，a口与制动主缸连通；b 口通两后轮缸。阀体内有滑阀3和有一定值预紧力的弹簧2。滑阀被弹簧顶靠在阀体内左端。

图20-72 液压式限压阀及其特性曲线

a)限压阀

1-阀体；2-弹簧；3-滑阀；4-接头 a-通制动主缸，b-通轮缸

4.工作情况

(1)轻踩制动踏板时：主缸产生一定的液压p1，滑阀左端面推力为p1·a(a 为滑阀左端面有效面积)，滑阀右端承受弹簧力f。由于f>p1·a，滑阀不动，因而p1=p2，限压阀尚不起限压作用。

(2)当踏板压力增大时，p2与p1同步增长到一定值p s后(开始限压的液压)，活塞左方压力便超过右方弹簧的预紧力，即p s·a>f，于是滑阀向右移动，关闭a腔与b腔的通路。此后，p1再增高，p2也不会增高。

5.液压分配特性曲线

图20-72b中曲线3为采用上述限压阀时的液压分配特性曲线。它只能近似符合理想曲线2。由于从p s点(限压点)以后p2值低于理想值，不会出现后轮先抱死，这较符合制动稳定性的要求。限压点p s仅决定于限压阀结构(弹簧与活塞的结构)，而与汽车的轴载质量无关。

图20-72 液压式限压阀及其特性曲线

b)特性曲线

1-无阀时；2-理想的液压分配曲线；3-采用限压阀时实际液压分配线；ps-限压点

6.应用

限压阀多用于质心高度与轴距的比值较大的轻型汽车上，因为这种汽车在制动时，其后轮垂直载荷向前轮转移得较多。可以充分地利用前轮的附着质量，加大制动效果。

三、液压式感载比例阀

1.应用

质心高度与轴距的比值较小的汽车，在制动时前后轮间载荷转移较小。在这种情况下，只采用限压阀，将使后轮制动力远小于后轮附着力，即附着力的利用率太低，不能满足制动力尽可能大的要求。因此，需采用比例阀或采用其特性能

随汽车轴载质量变化而改变的感载比例阀，从而使汽车前后轮的附着力能充分利用，以提高制动效果。

2.安装位置

它的安装位置同限压阀，只是多装置了车身和车桥相对位置变化时的感载连接件。

3.结构与工作原理

图20-73所示，为液压式感载比例阀。阀体3安装在车身上，其中的活塞4为两端承压面积不等的差径结构，其右部空腔内有阀门2。

(1)不制动时，活塞在拉力弹簧6通过杠杆5施加的推力f作用下处于右极端位置。阀门2因其杆部顶触螺塞1而开启，使左右阀腔连通。

由进油口a进入，并通过阀门2从出油

(2)轻微制动时，来自主缸的液压p

1

口刀输出至后轮轮缸，出油口b处液压p2= p1。此时，活塞右端面的推力为p2·b(b 为活塞右端面圆形有效面积)，小于㈠踌载左端的推力p1·a(a为左端面环形有效面积，a

图20-73 液压式感载比例阀

1-螺塞；2-阀门；3-阀体；4-差径活塞；5-杠杆；6-拉力弹簧；7-摇臂；8-后悬架横向稳定杆

与p2将同步增长，当增长至活塞左右两

(3)重踩踏板时，制动管路的液压p

1

端面液压之差大于推力f时，活塞即左移一定距离。即p2·ba，p2尚未来得及升高到等于p1时，阀门2又落座，将油道切断，活塞又处于平衡状态。这样，自动调节过程将随踏板力的变化反复不断地进行。在p1超过p2以后，p2虽随p1按比例的增长，但总是小于p1，因而其特性折线的斜率总是在小于45o线内变化(压比p2/ p1<1)，更为接近理想分配待性曲线(见图20-74)。

图20-74 液压感载比例阀彬除曲线

p s-满载时限压点的液压，p's-空载时限压点的液压

这种利用差径活塞和弹簧力相配合而不断调节液压的阀，此时称“比例阀”。压差比例一般为1.3～4。