制动主缸与真空助力器结构及原理

真空助力器带制动主缸和比例阀的结构原理及故障分析

真空助力器带制动主缸和比例阀的结构原理及故障分析

一真空助力器与制动主缸的结构及原理

（一）液压管路联接形式

奇瑞轿车采用液压对角线双回路制动系统联接，如图1所示。

制动主缸3的第一腔出油口通过比例阀与右前轮、左后轮的制动管路4联接相通。制动主缸3的第二腔出油口通过比例阀与左前轮、右后轮的制动管路5联接相通。两个制动管路4、5呈交叉型对角线布置。

这种液压对角线双回路制动系统的联接形式，能保证在某一个回路出现故障时仍能得到总制动效率的50%。此外，这种制动系统结构简单，而且直行时紧急制动的稳定性好。

(二)串联式双腔制动主缸

1 带补尝孔串联式双腔制动主缸

奇瑞轿车采用补尝孔串联式双腔制动主缸，其结构原理如图2所示。

制动时，驾驶员踩下制动踏板，真空助力器推动第一活塞13左移，在主皮碗盖住补尝孔15后，第一工作腔9的制动液建立起压力，在此压力下及第一回位簧的抗力作用下，又推动第二活塞7，并克服第二回位簧抗力2左移，在主皮碗盖住补尝孔4后，第二工作腔3随之产生压力，制动液通过四个出油口进入前、后制动管路，对汽车施行制动。

解除制动时，驾驶员松开制动踏板，活塞在弹簧作用下开始回位，高压制动液顺管路回流入制动主缸。由于活塞回位速度迅速，工作腔内容积相对增大，

致使制动液压力迅速降低，管路中的制动液受到管路阻力的影响，制动液来不及充分流回工作腔充满活塞移动让出的空间，这样使工作腔形成一定的真空度，贮液罐里的制动液便经回油孔14、16和活塞上面的四个小孔推开阀片6经主皮碗5、11的边缘流入工作腔。当活塞完全回到位时，工作腔通过补尝孔与贮液罐相通，这时多余的制动液经补尝孔流回到贮液罐。等待下一次制动，这样往复循环进行。

2 带ABS的中心阀式双腔制动主缸

ABS系统配备于奇瑞豪华轿车，大大提高了整车的安全性和制动稳定性，为了提高ABS系统工作的可靠性，奇瑞轿车采用了中心阀式双腔制动主缸，其结构如图3所示。

其特点是取消了串联式双腔制动主缸的补尝孔，采用中心单向阀来取代它们的作用。该中心单向阀结构安装在第一、二活塞内，其结构如图4所示。

制动时，活塞在助力器的推力作用下开始左移，当中心阀芯5、14脱离控制销8、17时，中心阀芯在中心阀簧作用下将中心阀口关闭，这时工作腔3、12建立起液压并通过出油口传递给制动管路。

解除制动时，活塞在回位簧作用下，迅速退回，在真空度的作用下，中心阀打开，贮液罐里的制动液经回油孔18、19并通过中心阀口充满工作腔3、12。等待下一次制动。

采用中心阀式的结构优点是：由于ABS系统中液压泵的作用，使制动系统的制动液压发生波动，正是这种作用使制动主缸内的液压产生波动，且活塞同时发生相对移动，其液压的变化频率可达每秒4～10次，液压可达20MPa高压，当活塞相对缸体移动时，由于高压的作用，在补尝孔和回油孔处就会发生密封皮碗的过度磨损或切削现象，这样就会造成制动主缸失效，从而造成制动系统失效，所以，奇瑞轿车的ABS系统所采用的中心阀制动主缸结构，克服了以上不足，从而提高了制动系统的安全可靠性。

（三）真空助力器

为了提高驾员的操纵轻便性，降低制动踏板力，奇瑞轿车采用了7英寸真空助力器。

真空助力器其结构如图5所示。真空助力器的后壳体螺栓21固定在车身前围板上，阀杆1与制动踏板杆连接。真空助力器前壳体螺栓17与制动主缸连接.助力器由前、后壳体27、11组成工作腔，由膜片12、助力盘13、阀体22共同组成助力器工作腔，并分成前、后（A、B）两腔，前腔A真空管16接发动机进气歧管，以获得发动机的真空度，使助力器工作。后腔B通过真空阀口E及空气阀口G的开关，或与前腔相通，或与大气相通，真空助力器工作腔与外界大大气隔绝。橡胶阀部件与阀体组成真空阀口E，与空气阀座组成空气阀口G。

未制动时，真空助力器处于非工作状态。在阀门弹簧6的作用下，橡胶阀部件7紧压在空气阀座18的端面上，空气阀口G被关闭，使A气室和B气室与外界空气隔绝。此时真空阀口E而开启，通往A气室的通道C与通往B气室的通道D相通，A、B两气室压力差为零。在发动机工作时， A、B两气室的

度绝对值与发动机进气管处相同。

制动时，驾驶员踩下制动踏板，踏板力F1推动阀杆1连同空气阀座18向左移动，消除反馈盘20与压块19之间间隙后，压缩反馈盘20并推动主缸推杆26左移动，使制动主缸产生一定的液压。与此同时，橡胶阀部件7在阀门弹簧6的作用下与阀体22接触，真空阀口E被关闭，A、B两气室被隔绝。阀杆1继续左移，空气阀座18在阀杆1的作用下与橡胶阀部件7脱离，空气阀口G打开。外界空气经毛毡滤芯2和通道D进入B气室。这时A、B两气室之间产生压力差。于是在主缸推杆上产生助推力。

当踏板力达到一定值时，阀杆1也停止左移，由于两腔压力差的存在，而整个阀体部件与膜片12和助力盘13一起继续向左移，这时空气阀口G逐渐关闭，于是出现了真空阀口E和空气阀口G同时关闭的平衡状态。此时主缸推杆26作用于反馈盘上的力与阀杆1和阀体部件作用于反馈盘上的合力相平衡，当B腔气压达到大气压时，助力器达到最大助力点。

解除制动时，在主缸回位簧力的作用下，推动阀体部件右移，使真空阀口E打开，助力器的A、B两气室相通，这时A、B两腔均成为真空状态，膜片12、助力盘13和阀体22在回位簧15力的作用下，推回到原始位置，制动主缸即解除制动状态。

若真空助力器失效或真空管路无真空度时，踏板上阀杆通过空气阀座直接推动阀体和主缸推杆26向左移动，使制动主缸产生制动压力。

二比例阀结构与原理

比例阀是汽车制动系统中的压力调节装置，安装于制动系统的制动主缸和后轮轮缸的后制动管路中，汽车在制动过程中，自动调节后轮的制动压力，防止后轮抱死引起汽车侧滑现象，从而提高整车制动时的稳定性和安全作用。

比例阀的结构原理如图7所示，采用的是两端承压面积不等的差径式活塞结构，主要由阀体、活塞、阀门、弹簧、定位座、密封圈等零件组成，设有输入油口和输出油口，输入油口与制动主缸联接，输出油口与后轮轮缸联接。差径活塞上端的导向圆柱表面与阀体内定位座间隙配合，并与密封圈密封配合，活塞下端表面的圆柱与阀体间隙配合，活塞直径D的轴向与阀门之间形成阀口。

比例阀属于定值阀，它不虽汽车的载重变化而变化，其工作原理是，当输入端液压P1与输出端液压P2增长到一定值P S后，即自动地对输出液压P2的增长按一定比例加以节制（见图8），由于输出液压P2的增长量小于输入液压P1的增长量，所以P2按固定比例增加。

未制动时，在弹簧4预紧力F1的作用下，活塞2处在极限位置，橡胶阀门3被活塞2压靠在阀体的台阶上，阀口保持开启状态。（见图7左侧）制动开始时，由制动主缸前、后腔产生的液压输出到比例阀的输入端，经开启的阀口输到输出端，此时输入液压P1和输出液压P2从零同步增长，输入液压等于输出液压；即P1=P2

随着输入液压的增长，作用在活塞2上液压作用力F达到并超过设定的弹簧预紧力F1时，活塞2开始向上移动，当输入液压P1和输出液压P2增长到一定值P S时，活塞2与橡胶阀门3间的阀口关闭（见图7右侧），此时输入腔与输出腔被隔绝，活塞2达到平衡状态，此瞬间的关闭点液压P S称为折点压力，（见图8）此时液压P1=P2=P S。