汽车制动真空助力器的工作原理与性能计算.pdf

汽车制动真空助力器的
工作原理与性能计算

国营向阳仪表厂杨维和

Theoperatingandstructuralprinciplesofanautomotivevaccumbrake

assistoraredescribedinthispaper，thecharacteristiccurvesofthisassis-
forarestudiedanditstheoreticalcalculationiscarriedoutaswel1．

【摘要】介绍了汽车制动真空助力器的工作原理及结构，研究了这种助力器的特性曲线，并
对其进行了理论计算。

主题词：汽车制动助力器

一
、概述

在国外，汽车制动真空助力器已被广泛
用于轿车和轻型载货汽车上。在国内，随着
儿家大汽车制造厂与国外合资生产轿车，故
研制汽车制动真空助力器的工作也就被提到
日程上来了。
制动真空助力器具有体积小、质量轻、
结构简单紧凑、工艺性好、生产效率高、成
本低、制动柔合、使用寿命长、不需设置供
能装置等优点。
装有制动真空助力器的汽车制动系示意
干图l。
制动真空助力器的输出端与液压制动主
图1装有真空助力器的
缸相连，控制端通过杠杆机构与制动踏板相
汽车制动系示意圈
连，低压腔通过软管与发动机相连。制动真1．盘式制动器2．制动主缸3．制
空助力器利用发动机气缸吸气时产生的负压动软管4．储油罐5．真空单向
作为动力源而作功，可使驾驶员以较小的踏阀6．制动真空助力器7．制动
板力获得较高的制动油压，从而使制动操纵踏板8．鼓式制动器
更加轻便制动更加可靠。在真空助力器不工作时，弹簧l8将控制
推杆l4连同空气阀座2l推到右边极限位置，
二、制动真空助力器的结构及工
、．橡胶阀座2O则被弹簧l3压紧在空气阀座2l
作原理
上，从而关闭了空气阀口，并开启了真空阀
制动真空助力器的结构如图2所示。口此时加力气室前(左)、后(右)两腔经

．一冉‘一汽车搜术

5

l

图2真空助力器的结构示意图

D，．—一膜片的有效直径D——主缸推杆柄部直径D—一助力室活塞柄部直径
1．前壳体2．螺栓3。主缸推杆4．活塞回位弹簧5．真空弯管6．活
塞盘7．膜片8．后壳体9．弹簧座．10．反馈盘11．助力室活塞
l2．活塞密封圈13．橡胶阀座弹簧14．控制推杆15．防尘罩16．泡抹滤清器
17．推杆垫圈18．控制推杆回位弹簧19．弹簧座20．橡胶阀座21．空气阀
座22．锁片

通道、控制阀腔和通道B互相连通，并与口，使加力气室左右两腔隔开(UP加力气室
大气隔断。在发动机工作时，加力气室左右右腔与真空源隔开)。
两腔都具有一定的(相同的)真空度。随着控制推杆l4继续前进，空气阀座2l
当刚踏下制动踏板时，踏板力经杠杆放离开橡胶阀座20，外界大气则经滤清垫16及
大作用到控制推杆14上并压缩回位弹簧18，控制阀腔和通道B充入加力气室右腔，这
连同空气阀座21一同左移，经反馈盘10和主样，加力气室甄腔气压差所造成的作用力，
缸推杆3的作用，使制动主缸内产生一定压除一小部分用来平衡弹簧4的作用力外，其
力并传到制动轮缸。与此同时，橡胶阀座20余大部分经活塞11作用在反馈盘10上，并传
在弹簧13作用下，随同空气阀座21左移，与到主缸，实现了助力作用。
活塞l1上的真空阀座接触，并关闭真空阀在踏动制动踏板的过程中(控制推杆1垂

l991年第1O期一9一

左移)，空气经被打开了的空气阀口不断进入由该式可以看出，当前后腔的气压差
加力气室的右腔，活塞l1则不断向左移动。Po等于前腔的真空度P耐(即后腔充满空气
当制动踏板停留在某一位置时，活塞也随之而达到最大助力点时)，则有
左移到使空气阀口关闭的位置停下来。此时F，=F0+P(1一A2)一Fl(2)
真空阀口和空气阀口均被关闭，助力器处式(2)为助力器达到最大助力点时力
于平衡状态，即加力气室两腔的气压差同主的平衡表达式。它与式(1)的差值为(P—
缸液压压力、控制推杆的推力三者之间，保P0)(l—A3)。
持了平衡状态。通常，前腔的真空度P为67kPa，前后
当放开制动踏板后，弹簧18立即将控制腔的气压差P。为0~67kPa。因此，随着后
推杆14和空气阀座21拉向右方，使橡胶阀座腔真空度的下降．由助力室活塞柄部所影响
l5离开真空阀座，于是又回到非工作状态。的输入力也越来越小，直至为零，其变化规
真空助力器可利用的真空度一般为律是一个减函数。前腔回位弹簧4的怍用力
67kPa，最高可达93kPa。如要增大加力F-是随助力活塞的前移而逐渐增加的，其变
作用，可通过加大膜片的有效面积或采用双化规律是个增函数。如果将上述两个互为反
膜片串列的形式来实现。函数的变化值视为近似相等时，则可将F看
成是一个不