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真空助力製動係統的真空泵技術先容

更新时间:2019-11-16 10:30人气:8705

柴油發動機和汽油直噴發動機需安裝真空泵提供真空來源,滿足真空助力製動係統要求。  真空助力製動係統  乘用車和輕型商用車的製動係統首要采用液壓作為傳動媒介,與可以提供動力源的氣壓製動係統相比,其需要助力係統來輔助駕駛員進行製動。真空製動助力係統也稱作真空伺服製動係統,伺服製動係是在人力液壓製動的基礎上加設一套由其他能源提供製動力的助力裝配,使人力與動力可兼用,即兼用人力和發動機動力作為製動能源的製動係。在正常情況下,其輸出工作壓力首要由動力伺服係統產生,因此在動力伺服係統失效時,仍可全由人力驅動液壓係統產生一定程度的製動力。  如圖1所示為某轎車的真空助力式(直動式)伺服製動係回路圖,它采用了左前輪製動油缸與右後輪製動油缸為一液壓回路、右前輪製動油缸與左後輪製動油缸為另一液壓回路的布置,即為對角線布置的雙回路液壓製動係統。真空助力器氣室與控製閥組合的真空助力器在工作時產生推力,也同踏板力一樣直接感化在製動主缸的活塞推杆上。

  其中核心部件真空助力器的工作過程是:在非工作的狀況下,控製閥推杆回位彈簧將控製閥推杆推到右邊的鎖片鎖定位置,真空單向閥口處於開啟狀況,控製閥彈簧使控製閥皮碗與空氣閥座緊密接觸,從而封閉了空氣閥口。此時真空助力器的真空氣室和利用氣室分別通過活塞體的真空氣室通道與利用氣室通道經控製閥腔處相通,並與外界大氣相隔盡 。發動機起動後,發動機的進氣歧管處的真空度上升,隨之,真空助力器的真空氣室 、利用氣室的真空度均上升,並處於隨時工作的籌辦狀況。  當進行製動時,踩下製動踏板,踏板力經杠杆放大後感化在控製閥推杆上。首先,控製閥推杆回位彈簧被壓縮,控製閥推杆連同空氣閥柱往前移。當控製閥推杆前移到控製閥皮碗與真空單向閥座相接觸的位置時 ,真空單向閥口封閉。此時 ,助力器的真空氣室、利用氣室被隔開。此時,空氣閥柱端部恰好與反感化盤的表麵相接觸。隨著控製閥推杆的繼續前移,空氣閥口將開啟。外界空氣經過濾氣後通過打開的空氣閥口及通往利用氣室的通道,進進到助力器的利用氣室(右氣室) ,伺服力產生。由於反感化盤的材質(橡膠件)有受力表麵各處的單位壓強相等的物理屬性要求,使得伺服力隨著控製閥推杆輸進力的逐步增加而成固定比例(伺服力比)增加。由於伺服力資本的有限性,當達到最大伺服力時,即利用氣室的真空度為零時(即一個標準大氣壓),伺服力將成為一個常量,不再發生變化。此時,助力器的輸進力與輸出力將等量增加;取消製動時,隨著輸進力的減小,控製閥推杆後移,真空單向閥口開啟後 ,助力器的真空氣室、利用氣室相通,伺服力減小,活塞體後移 。就如許隨著輸進力的逐步減小,伺服力也將成固定比例(伺服力比)的減少,直至製動被完全解除 。   圖2為雙膜片真空助力器總成圖。

  真空泵的構成和工作道理  對於真空助力係統的真空來源,裝有汽油發動機的車輛由於發動機采用點燃式,是以在進氣歧管可以產生較高的真空壓力,可覺得真空助力製動係統提供足夠的真空來源,而對於柴油發動機驅動的車輛,由於發動機采用壓燃式CI(Compression Ignition cycle),如許在進氣歧管處不能提供相同水平的真空壓力,所以需要安裝提供真空來源的真空泵 ,另外,對於為了滿足較高的排放環保要求而設計的汽油直噴發動機GDI(Gasoline Direct Injection),在進氣歧管處也不能提供相同水平的真空壓力來滿足真空製動助力係統的要求,是以也需要真空泵來提供真空來源,真空泵在係統中的位置如圖3所示。  真空泵首要由泵體、轉子、葉片和進排氣口等部分構成 ,如圖4所示,以單葉片真空泵為例,當驅動扭矩通過發動機凸輪軸和真空泵連接器來使轉子旋轉,從而帶動塑料的單葉片沿著真空泵容腔的輪廓,並以容腔的偏心位置進行轉動,圖4位置的單葉片的上側分為兩個容腔,左邊為真空腔,隨著單葉片的旋轉其容腔的容積愈來愈大,從而產生真空度同時通過與真空助力器相連接並帶有單向閥的進氣口使真空助力器增加真空度,右腔為壓縮腔,隨著單葉片的旋轉其容腔的容積愈來愈小 ,將潤滑油和從真空助力器中抽取的空氣壓縮到發動機。來自發動機的潤滑油從轉子中間進進來潤滑真空泵容腔和相應的部件,並起到對單葉片上的浮動端子和容腔輪廓之間的密封感化。  在汽車領域的製動助力真空係統利用的真空泵,其首要類型有以下幾種:單葉片式真空泵、柱塞式真空泵和多葉片式真空泵,其中單葉片式真空泵和多葉片式真空泵利用的較多。這三種真空泵的首要驅動形式如下:  單葉片式真空泵的驅動形式一般為發動機凸輪軸驅動。  柱塞式真空泵的驅動形式一般為凸輪驅動。  多葉片式真空泵的驅動形式一般為皮帶、發電機、齒輪和電機。  真空泵的技術特點  為真空助力器係統提供真空來源的真空泵,其技術特點首要有:  1.由於真空泵的驅動源來自發動機的凸輪軸,是以應對其連接觸點和履行部件進行加載動態分析 ,根據客戶提供的發動機凸輪軸振動譜和輸進扭矩進行動態分析,保證其在動態載荷下的可靠性。   2.通過對真空泵的動態分析,可以獲得發動機凸輪軸和真空泵連接器的接觸點的加載值 ,從而根據接觸點的加載輸進數據對真空泵的連接部件和履行部件進行靜態分析和疲憊分析保證其可靠性(見圖5) 。  3.真空泵容腔的輪廓對葉片的加速度和減速度、葉片與輪廓之間的摩擦、功率的消耗,NVH振動和噪聲等都有較大影響。是以容腔的輪廓設計非常首要,威伯科公司通過真空泵輪廓設計優化軟件對其進行最優化設計,可以獲得唯一最優的容腔輪廓。

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