真空助力器的分类和历史发展

1.1真空助力器的分类

根据真空助力器的结构不同，真空助力器有不同的分类方法。

1．根据真空助力器安装在车上的方式分类

根据真空助力器安装在车上的方式，可分为传统型真力器和贯穿式真空助力器。贯穿式真空助力器是由TRW公司下属的Lucas公司设计的。贯穿式真空助力器结构如图1.1所示：

图1.1 贯穿式真空助力器结构图

贯穿式真空助力器具有以下技术特点：。

1.制动时壳体受力变形相对比较小

贯穿式结构，由两根螺杆贯穿前后壳体，在制动时助力器输入推力是由贯穿螺杆受力，而传统的制动真空助力器是由前后壳体受力。这样，因为螺杆的轴向变形小，所以壳体的变形就变的很小。这样就有利于整车制动的灵敏性和制动的可靠性。

2.重量轻

由于贯穿式真空助力器的受力由螺杆来承担，而传统的是由壳体承担。由壳体承担的时候，要满足强度要求，所以壳体要做得相对厚一些，这样就自然而然会增加助力器的重量。采用贯穿式助力器这样就能一定程度上减轻整车质量。

3.降低前后壳体材料成本

根据有关数据，采用贯穿式真空助力器，壳体可降低20%-30%的重量，这样，就降低了壳体的成本。

4.安装方便。

前装式空心杆贯穿式真空助力器的安装是用两个长螺栓穿过空心杆固定在汽车前围板上，而传统非贯穿式真空助力器是利用后壳体上的四个螺钉穿过汽车前围板，在前围板的后面用锁紧螺母来固定，这样安装显然比较麻烦。

2.根据膜片数的多少分类

根据膜片的多少，真空助力器可分为单膜片真空助力器和双膜片真空助力器。双膜片真空助力器的工作原理和单膜片真空助力器的工作原理大致相同，所不同的是双膜片真空助力器有两个真空腔和两个大气腔，并且两个大气腔由一定的结构相连通，两个真空腔也由一定的结构相通。真空阀和大气阀同时控制两个真空腔和两个大气腔。增大制动助力的方法可以通过增大膜片尺寸或者增加膜片数来实现，但是现在技术水平一般最多只能实现两个膜片的控制。在汽车横向尺寸不足轴向空间尺寸相对充分的汽车上，可以设计成双膜片真空助力器。单膜片真空助力器在我国应用较为广泛，双膜片主要运用在轻型货车、卡车和较豪华轿车上。双膜片真空助力器的出现，是为了提供更大的制动力外，还有一点是为了减轻发动机负荷。由于是和发动机的进气歧管相连，真空助力器的动力源是发动机。采用双膜片真空助力器，膜片有效总面积得到增大，这样，真空腔的真空度就能采用更低的。这明显，低的真空度对发动机的功率要求得到降低。

双膜片真空助力器根据导气的实现方式，可分为活塞体导气双膜片真空助力器和壳体膜片导气双膜片真空助力器。活塞体导气双膜片真空助力器在下面讲到。下图1.2是壳体膜片导气双膜片真空助力器的示意图。

图1.2 变压腔部分连通机构

1.前壳

2.前膜片

3.中间隔板

4.后膜片 7.后壳体 N1.后变压腔 N2.前变压腔

大气阀打开真空阀关闭时，大气从后变压腔N1通过E-F-G-O-P进入前变压腔N2.这对助力器的结构和这部分的密封要求比较高，对材料的要求也较高。经常会引起漏气的毛病。

但是这只是两个变压腔之间的导气，变压腔与真空腔的导气还是通过活塞体内部结构实现的。如图1.3所示：

图1.3 真空腔与变压腔的连通结构

如图1.3所示，当大气阀关闭，真空阀开启的非工作状态，双膜片真空助

力器的真空阀和大气阀是连通的，具体，是通过V-S-R-B-C这个通道结构连通的。

3.根据控制阀部分的不同分类

根据控制阀部分的不同，又可以分为单阀体式真空助力器，锁片定位单阀体式真空助力器和锁片定位复合阀体是真空助力器。单阀体式的真空助力器最早发明出来，如今已经基本不用，锁片定位打发提示真空助力器可靠性好，性能好，应用较广泛；锁片定位复合阀体式真空助力器结构复杂，大部分应用在高档高速级豪华车上。目前，国内的真空助力器大部分是锁片定位单阀体式真空助力器，其控制阀部分如图1.4所示：

图1.4 锁片定位单阀体式真空助力器结构图

锁片的功能是限制控制阀在库存或者发动机熄火状态下，助力器控制阀不能过多的向后移动，是限位的作用。还有一个作用，由于动力缸弹簧的压力促使锁片将发动机活塞向前推动，式控制阀活塞与控制阀总成分离，在库存或者发动机熄火的时候，对控制阀橡胶皮碗起到保护作用，这样，就不会因为控制阀长期受压而是控制阀产生密封不良，橡胶变质的现象。复合阀体真空助力器在国内尚未见到应用，该助力器的原理是多增加一个进气通道，仅在紧急制动时开启。4．根据助力比的个数分类

根据助力比的个数的不同，又可以分为单助力比真空助力器、双助力比真空助力器。顾名思义，单助力比就是只有一个助力比的助力器,这种助力器就是普通的助力器。双助力比的助力器控制阀部分的结构图1.5与单助力器的结构图

1.6对比如下：

图1.5 变助力比真空助力器

图1.6 传统单助力比真空助力器

与一般助力器相比，双助力比真空助力器有很

多的优点：

1.助力器的助力特性曲线得到了优化

2.助力器的制动反应时间得到了缩短

3.更好地与ABS、TCS以及ESP相匹配

4.助力器的性价比得到提高

变助力比真空助力器的特性曲线如下图1.8所

示:

图 1.8 双助力比真空助

力器的特性曲线

由曲线可以看出，当输入力到达一定的值时，助力器的助力比会改变，输出力接着变得更大。这样，就为紧急制动提供了更大的制动力，有效的保护了车上人员的安全。

1.3 真空助力器的历史发展概述

1927年，比利时工程师阿尔伯特发明了真空助力器“Dewandre”，并由博士公司生产制造和销售。40年前美国Bendix公司成功研制了反作用盘式真空助力器，并得到了广泛的应用。经过几十年的发展，真空助力器的工作原理没有发生本质的改变，仍然是由前后腔的压力差产生助力。由于我国的汽车行业发展起步比较晚，导致我国对汽车真空助力器的研制和开发起步也比较晚，是从20世纪八十年代前期开始的。由于我国工业基础落后和理论研究的不足，关于真空助力器的学术论文在九十年代初才在一些权威的学术期刊中出现。在1987年，我国制定了第一部关于真空助力器的汽车行业标准ZB/T24003-1987《真空助力器技术条件》。该标准在1999年修订，即现在实行的QC/T307-1999《真空助力器技术条件》。但是，如今除了QC/T307-1999《真空助力器技术条件》和QC/T311-1999《汽车液压制动主缸技术条件》中所规定的的要求外，汽车真空助力器的技术参数还没有有效的一致的国际标准，在国内也是一样，各企业有各自的标准。在国内，由于改革开放，各国的汽车品牌相继进入中国市场，汽车上的真空助力器也来自不同的国家，在结构和技术条件上就不一致。在国内，汽车真空助力器大致可分为几种标准：

1.德国大众标准；

2.日本五十铃标准；

3.日本尼桑标准；

4.标致标准等。

由于所采用的标准不同，导致了产品的通用化和系列化受到限制，使国内产品监督和流通更换受到了一定限制。我国生产真空助力器的厂家很多，有些事很有名气的企业。例如：万向集团、浙江亚太集团、浙江通顺科技集团等企业。