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真空助力器标准-GM

Brake Actuation System Performance

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October 2005 Originating Department: North American Engineering Standards

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1 Scope

Note: Nothing in the specification supersedes applicable laws and regulations unless specific exemption has been obtained.

Note: In the event of conflict between the English and domestic language, the English language shall take precedence.

1.1 Purpose. The purpose of this test is to objectively quantify brake actuation system performance.

1.2 Foreword. This procedure outlines a brake actuation subsystem bench test. The brake booster and master cylinder are evaluated as an assembly without measurement fixtures between the components. Test conditions are established to approximate the conditions the components experience in a vehicle. This test procedure shall be used for development and/or validation testing. The performance metrics validated with this procedure are: ? Apply and Release Response Time ? Average Pressure Hysteresis ? Cut-in

? Effective Area ? Initial Rise

? Initial Travel Loss and Efficiency ?

No Power Force Loss and Efficiency

? Power Slope

? Primary, Secondary, and Total Travel and

Displacement ? Return Cut-out ?

Total Boost Force

? Total Output Efficiency

1.3 Applicability. This test applies to light or medium duty vehicles equipped with a hydraulic brake system and a brake power assist unit.

2 References

Note: Only the latest approved standards are applicable unless otherwise specified. 2.1 External Standards/Specifications. None 2.2 GM Standards/Specifications.

None

3 Resources

3.1 Facilities. Milford Proving Ground (Chassis Component Development) or equivalent test facility.

3.2 Equipment.

3.2.1 Test Bench and Capability. An actuation system test bench capable of measuring these required performance parameters: 3.2.1.1 Input Force (N). 3.2.1.2 Input Travel (mm).

3.2.1.3 Output Line Pressure (kPa). 3.2.1.4 Output Fluid Displacement (cc). 3.2.1.5 Booster And Source Vacuum (kPa).

3.2.2 Test Bench Features. The test bench shall incorporate the following features/functions:

3.2.2.1 Vacuum pump and vacuum reservoir tank with automatic vacuum level control.

3.2.2.2 Displacement simulation devices and/or plumbing for calipers/drums.

3.3 Test Vehicle/Test Piece. Test parts and brake corner compliance information shall be attained from the requesting engineer. A minimum of three parts shall be tested to attain confidence in the results.

3.4 Test Time. Calendar time: 1 to 2 days Test hours: 2 to 8 hours Coordination hours

1 to

2 hours

3.5 Test Required Information. Not applicable. 3.6 Personnel/Skills. One (1) technician trained in the operation of the actuation system test machine.

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4 Procedure

4.1 Preparation.

4.1.1 Fabricate the appropriate fixture such that the actuation system can be mounted to the test bench.

4.2 Conditions.

4.2.1 Environmental Conditions. Conditions. Ambient conditions during the test shall be between 10 and 30°C.

4.2.2 Test Conditions. Deviations from the requirements of the procedure shall have been agreed upon. Such requirements shall be specified on component drawings, test certificates, reports, etc.

4.2.2.1 New brake actuation system components shall be used.

4.2.2.2 Corner compliance shall either be simulated within 10% of the expected vehicle corner compliance or reproduced directly using the foundation brakes.

4.3 Instructions. The test is divided into five separate sections: Stroke Limits, No Power Performance, Full Power Performance, Pressure Response Time, and Pressure Hysteresis. Prior to conducting any measurements, conduct one (1) apply to 3000 N of input force at 2 mm/s with 67.0 kPa vacuum.

4.3.1 Stroke Limit Test.

4.3.1.1 Initially adjust the source vacuum to 74.5 kPa and maintain for 5 seconds. Lower the source vacuum to 67.7 kPa and maintain the level for the remainder of the test.

4.3.1.2 Open the bypass valves of the fluid circuits downstream from the master cylinder to allow fluid to bypass the compliance simulators. 4.3.1.3 Close the secondary circuit valve.

4.3.1.4 Record the following channels at 100 Hz or greater: input force, input travel, output pressures, and output displacements.

4.3.1.5 Advance the input rod at 2 mm/s until an input force of 500 N is reached. Release the input rod at 2 mm/s until the rod has returned to the home position.

4.3.1.6 Open the secondary circuit valve and close the primary circuit valve.

4.3.1.7 Repeat steps 4.3.1.4 and 4.3.1.

5. 4.3.1.8 Calculate the following metrics:

4.3.1.8.1 Primary Circuit Travel and Displacement. 4.3.1.8.2 Secondary Circuit Travel and Displacement.

4.3.2 No Power Performance Test.

4.3.2.1 Release the source vacuum and remove the vacuum source hose from the booster.

4.3.2.2 Select the combination of compliance cylinders that simulates the corner compliance expected on the vehicle.

4.3.2.3 Record the following channels at 100 Hz or greater: input force, input travel, output pressures, and output displacements.

4.3.2.4 Advance the input rod at 2 mm/s until an input force of 3000 N is reached. Release the input rod at 2 mm/s until the rod has returned to the home position.

4.3.2.5 Calculate the following metrics: 4.3.2.

5.1 No Power Assist Force Loss.

4.3.2.

5.2 No Power Assist Force Efficiency.

4.3.2.6 Repeat the test a total of three times for each assembly.

4.3.3 Full Power Performance Test.

4.3.3.1 Select the combination of compliance cylinders that simulates the corner compliance expected on the vehicle.

4.3.3.2 Initially adjust the source vacuum to 74.5 kPa and maintain for 5 seconds. Lower the source vacuum to 67.7 kPa and maintain the level for the remainder of the test.

4.3.3.3 Record the following channels at 100 Hz or greater: input force, input travel, output pressures, output displacements, source vacuum, and booster vacuum.

4.3.3.4 Advance the input rod at 2 mm/s until an input force of 3000 N is reached. Release the input rod at 2 mm/s until the rod has returned to the home position.

4.3.3.5 Calculate the following metrics: 4.3.3.

5.1 Initial Travel Loss 4.3.3.5.2 Travel Efficiency 4.3.3.5.3 Cut-in 4.3.3.5.4 Initial Rise 4.3.3.5.5 Power Slope 4.3.3.5.6 Return Cut-out 4.3.3.5.7 Total Boost Force

4.3.3.

5.8 Total Output Efficiency 4.3.3.5.9 Effective Area

4.3.3.6 Repeat the test a total of three times for each assembly.

4.3.4 Pressure Response Time Test

4.3.4.1 Bypass the fluid displacement meters.

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4.3.4.2 Initially adjust the source vacuum to 74.5 kPa and maintain for 5 seconds. Lower the source vacuum to 67.7 kPa and maintain the level for the remainder of the test.

4.3.4.3 Select the combination of compliance cylinders that simulates the corner compliance expected on the vehicle.

4.3.4.4 Determine the target force level as 80% of the input force at the booster runout point.

4.3.4.5 Record the following channels at 500 Hz or greater: input force, input travel, output pressures, source vacuum, and booster vacuum.

4.3.4.6 Apply a step input to the booster input rod with amplitude of 80% of the runout force and hold the force level for 2.5 seconds. Rapidly release the input force to 0 N. The step input shall rise to 50% of the steady-state force within 20 ms with a peak overshoot less than 20% of the steady-state force and settle to less than 5% of the steady-state force within 100 ms.

4.3.4.7 Calculate the following metrics: 4.3.4.7.1 Apply Response Time 4.3.4.7.2 Release Response Time

4.3.4.8 Repeat the test a total of three times for each assembly.

4.3.5 Pressure Hysteresis

4.3.

5.1 Initially adjust the source vacuum to 74.5 kPa and maintain for 5 seconds. Lower the source vacuum to 6

6.7 kPa and maintain the level for the remainder of the test.

4.3.

5.2 Select the combination of compliance cylinders that simulates the corner compliance expected on the vehicle.

4.3.

5.3 Determine the target force, input rate and release rate as 80% of the input force at the booster runout point during a performance test. 4.3.5.4 Record the following channels at 250 Hz or greater: input force, input travel, output pressures, output displacements, source vacuum, and booster vacuum.

4.3.

5.5 Apply a 0.5 Hz triangle wave to the input rod by advancing the input rod until the target force is reached. Release the input rod until the input rod has returned to the home position.

4.3.

5.6 Calculate the following metric: Average Pressure Hysteresis.

4.3.

5.7 Repeat the test a total of three times for each assembly.

5 Data

5.1 Calculations. Not applicable.

5.2 Interpretation of Results. 5.2.1 Graphical Summaries.

Note: Plot each of the three test runs on the same plot and plot the results from each assembly on a separate plot. Use the same axis scales for each family of plots.

5.2.1.1 No Power Assist. Plot master cylinder output force versus booster input force up to the maximum input force. (Figure A5) 5.2.1.2 Full Power Assist.

5.2.1.2.1 Travel Loss and Efficiency. Plot master cylinder output travel versus booster input travel up to the booster runout point. (Figure A4)

5.2.1.2.2 Full Power Performance Test. Plot master cylinder output force versus booster input force up to the maximum input force. (Figure A3) 5.2.1.2.3 Return Cut-out. Plot the release cycle master cylinder output travel versus booster input travel. Scale the axes appropriately to expand the area of low input and output force (Figure A7) 5.2.1.3 Pressure Response Time.

5.2.1.3.1 Apply Response Time. Plot booster input force on the primary axis and primary output pressure on the secondary axis. (Figure A1)

5.2.1.3.2 Release Response Time. Plot booster input force on the primary axis and primary output pressure on the secondary axis. (Figure A6)

5.2.1.4 Pressure Hysteresis. Plot primary output pressure versus booster input force. (Figure A2) 5.2.2 Tabular Summaries.

5.2.2.1 Test Results Summary. Assemble a table of results similar to Figure A8 in the Appendix.

5.3 Test Documentation. Publish and distribute an engineering report.

6 Safety

This procedure may involve hazardous materials, operations, and equipment. This method does not propose to address all the safety problems associated with its use. It is the responsibility of the user of the method to establish appropriate safety and health practices and determine the applicability of regulatory limitations prior to use.

7 Notes

7.1 Glossary.

Hydraulic Brake System: A system that uses hydraulic fluid as a medium for transmitting force from a service brake control to the service brake, and incorporates a brake power assist unit.

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Input Force: Input force is the measured booster pushrod force.

Input Travel: Input travel is the measured booster pushrod travel.

Output Force: Output force is the total master cylinder output force. It is calculated from the primary circuit pressure.

()()

Area Cylinder Master Pressure Circuit Primary Χ

≡Force

Output

Output Travel: Output travel is the total measured master cylinder travel. It is calculated from measured fluid displaced from both master cylinder ports.

7.1.1 The following definitions are used to quantify performance. Refer to the appropriate figures for examples. Regression lines shall use data between 20 and 80% of the range of interest.

Apply Response Time: Apply response time is defined as the time required for the primary circuit pressure to reach 63.2% of its steady-state value when the system is subjected to a step input with a magnitude of 80% of the input force at booster runout. (Figure A1)

Average Pressure Hysteresis: Average pressure hysteresis is defined as the average pressure difference during a system cycle consisting of a 0.5 Hz triangle waveform with a magnitude of 80% of the input force at booster runout. (Figure A2) Circuit Travel and Displacement: Circuit travel is defined as the maximum fluid displaced from the circuit divided by the master cylinder area. Circuit displacement is defined as the maximum amount of fluid that has been displaced.

Cut-In: Cut-in is defined as the average input force during an apply cycle when the output force reaches between 10 and 50 N. (Figure A3)

Effective Area:

The effective booster area is the experimentally determined area that is necessary to generate the total boost force when subjected to the vacuum level that was measured during the test. The effective area is defined as the total boost force divided by the steady-state vacuum after booster runout.

Initial Rise: Initial rise is defined as the output force at which a vertical line through the force loss point intersects the system gain regression line. (Figure A3)

Initial Travel Loss: Initial travel loss is the input travel at which the regression line of the output travel versus input travel curve intersects the x-axis. (Figure A4) (Range: Output travel up to booster runout.)

No Power Assist Force Efficiency: Force efficiency describes the relationship between the output force and input force. Force efficiency is defined as the slope of the regression line of the curve during the failed power condition. (Figure A5) No Power Assist Force Loss: The no power assist force loss is the input force at which the regression line of the output force versus input force curve intersects the x-axis. (Figure A5)

Power Slope: Power slope is the slope of the regression line through the output force versus input force curve before booster runout has occurred. If the system has multiple ratios, the curves must be fit manually. (Figure A3)

Release Response Time: Release response time is the time required for the primary line pressure to decrease from its steady-state pressure to 36.8% of steady-state when subjected to an instantaneous release of the input force. (Figure A6)

Return Cut-Out: Return cut-out is defined as the average input force during a release cycle when the output force reaches between 10 and 50 N. (Figure A7)

Total Boost Force: Total boost is the output force at which the regression line through the output force versus input force curve after booster runout intersects the y-axis. (Figure A3) (Range: Input force from runout to maximum input force.)

Total Output Efficiency: Total output efficiency is defined as the ratio of the effective booster area to the overall packaging area. Refer to Figure A8 for additional information.

Travel Efficiency: Travel efficiency is the relationship between master cylinder output travel and input travel. Travel efficiency is defined as the slope of the regression line. (Figure A4) (Range: Output travel up to booster runout)

7.2 Acronyms, Abbreviations, and Symbols. None.

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8 Coding System

This material specification shall be referenced in other documents, drawings, VTS, CTS, etc. as follows:

Test to GMW14590 9 Release and Revisions

9.1 Release. This test procedure originated in October 2005. It was first approved by Global Brake Test Procedures Team in October 2005. It was first published in October 2005. This procedure has formerly been known as GMN5201 which is now inactive .

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Appendix A

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0.1

0.2

0.3

0.4

0.50.6

0.7

0.8

0.9

Time (sec)

I n p u t F o r c e (N )

1000200030004000500060007000

8000

900010000P r i m a r y P r e s s u r e

(k P a )

Apply Response Time: 0.13 sec

63.2% of Steady-State Pressure

Apply Response Time

Figure A1: Example Graph for Pressure Apply Test – Apply Response Time

010002000

3000

4000

5000

60007000

8000

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300

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Input Force (N)

P r i m a r y P r e s s u

r e (k P a )

Linear Region of Hysteresis Loop

Average Pressure Hysteresis: 31% / 2269 kPa

Figure A2: Example Graph for Pressure Hysteresis Test – Average Pressure Hysteresis

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Booster Input Force (N)

M a s t e r C y l i n d e r O u t p u t F o r

c e (N )

Figure A3: Example Graph for Full Power Assist Performance Test

– Total Boost Force, Power Slope, Cut-In, Initial Rise

Input Travel (mm)

O u t p u t T r a v e l (m m )

Figure A4: Example Graph for Full Power Performance Test – Travel Loss and Efficiency

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Booster Input Force (N)

M a s t e r C y l i n d e r O u t p u t F o r c e (N )

Figure A5: Example Graph for No Power Assist Performance Test

– No Power Assist Force Loss and Efficiency

100

150

200

250

300

350

0.05

0.1

0.15

0.2

0.250.3

0.35

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0.45

0.5

Time (sec)

I n p u t F o r c e (N )

10002000

3000

400050006000

7000

8000

9000Release Response Time: 0.05 sec

36.8% of Steady-State Pressure

Release Response Time

Figure A6: Example Graph for Pressure Response Test – Release Response Time

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Booster Input Force (N)

M a s t e r C y l i n d e r O u t p u t

F o r c e (N

)

Return Cut-out: 14 N

Return Cut-out

Figure A7: Example Graph for Full Power Assist Performance Test – Return Cut-Out

Figure A8: Definition of Total Output Efficiency

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Figure A9: Example Table for Test Summary

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制动主缸与真空助力器结构及原理知识分享

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

真空助力器原理及性能参数计算

一、单滑体式真空助力器工作原理 1、未抽真空和抽真空平衡后均为图1 (a) 所示状态

真空阀开启，空气阀关闭，前后腔导通 2、当缓慢推动控制推杆, 控制阀活塞及控制阀总成前行Δ后, 真空阀口关闭, 控制阀活塞与控制阀总成分离, 大气阀口打开如图1 (b) 所示。真空阀关闭，空气阀开启，前后腔隔开。 3、助力器的后腔进入一定量的大气, 使前后腔形成一定的压差, 当压差对动力缸产生的推力

大于动力缸回位簧预紧力时, 便在助力器出力杆(也叫助力器推杆) 产生输出力, 同时该力的反力使反力盘变形, 如果此时反力盘的变形尚未消除反力盘与控制阀活塞之间的间隙, 则在输入力(控制阀内、外弹簧预紧力的合力) 几乎不变的情况下, 大气阀口继续打开, 随着后腔的大气不断进入, 前后腔压差随之增大, 输出力增大, 反力盘的变形也大了, 直到反力盘与控制阀活塞之间的间隙消除, 此时输出力的反力以等压强传递原理按一定比例(这个比例即为静特性曲线中的助力比。根据压强传递原理, 助力比= 出力杆座面积/控制阀活塞头部面积) 传到控制阀活塞上,使控制部分处于图1 (c) 所示的动平衡状态。前后压力差推动反馈盘变形向后凸消除活塞头部同反馈盘之间的间隙并推动活塞后移关闭空气阀，真空阀也关闭，此时系统处于平衡状态。 4、这个状态随着输入力的增大一直维持到静特性曲线的最大助力点(此点两腔压差达到最大)。随着输入力的继续增大, 动平衡状态被打破, 控制部分处于图1 (d) 所示状态, 此时输出力与输入力等量变化。

输入杆增加输入力，打破平衡，活塞杆前移空气阀打开。空气阀打开，真空阀关闭 5、撤去输入力, 助力器又回到图1 (a) 所示状态。撤销输入力，活塞回到初始位置。空气阀关闭，真空阀打开。

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。

真空助力器的基本结构

图片：真空助力器的基本结构是怎样的? 真空助力器结构示于图3-39,固定在驾驶室仪表板下方的脚制动踏板前方,踏板推杆1与制动踏板杠杆联接.后端以螺栓与制动主缸相联接,真空助力器中心的推杆l2顶在制动主缸的第一活塞杆上.因此真空助力器在制动踏板与制动主缸之间起助力作用。在真空助力器中,由膜片座6将气室分为加力气室前腔A和加力气室后腔B,前腔A经过管接头和进气管相通,制动时利用发动机进气管的真空度的吸力作用产生助力.膜片座的前端用橡胶反作用盘8与踏板推杆1相联,橡胶反作用盘的弹力与脚感压力相当,橡胶反作用盘的后部装有空气阀5,空气阀5的开度与橡胶反作用盘的弹力也就是脚踏板力相当,踏板力大,反作用力大,阀门开度大,真空加力作用大;反之,

踏板力小,真空加力作用小。当发动机熄火或真空管路漏气时,真空助力器不起助力作用,踏板推杆通过空气阀5直接推动膜片座6和推杆1 2动作,直接作用在制动主缸的第一活塞杆上,产生制动作用,由于此时无助力,制动力靠踏板压力产生。当发动机工作,真空助力器起作用.制动时,踏下制动踏板,踏板推杆l 和空气阀5向前推,压缩橡胶反作用盘,消除间隙,推动推杆12向前移,使制动主缸压力升高并传至各制动器,此时动作力由司机给出;同时,真空阀16和空气阀5起作用,空气进入B腔,推动膜片座6前移,产生助力作用,助力由进气管真空度和空气压力差决定;强力制动时,踏板力可直接作用在踏板推杆并传至推杆上,真空助力与踏板力同时起作用,强力建立制动主缸压力,强力制动维持制动时,踏板可停留在踏下的某个位置,真空助力起作用,维持制动作用。解除制动时,放松制动踏板,真空助力器恢复原始位置,等待下一次制动的到来. 图3—39真空助力器 1-踏板推杆2-空气滤芯3-真空阀座4-真空通道5-空气阀6-膜片座7-密封垫8-橡胶反作用盘9-回位弹簧10-前加力室罩ll-密封垫12-推杆l3一后加力室罩l4-通气道l5-空气阀座16-真空阀17-回位弹簧A-加力气室前腔B-加力气室后腔

真空助力器结构详解及工作原理分析

真空助力器总成一、工作原理 1非工作状态（装配状态）在阀杆回动簧的作用下，阀杆和空气阀座处于右极限位置，橡胶阀部件被阀门弹簧压紧在空气阀座上，从而空气阀口关闭，真空阀口打开，此时前、后气室相通，并于大气隔绝。在发动机工作时，前后两气室的气压相同，即具有相同的真空度。 2工作状态踏动踏板时，踏板力经杠杆放大（踏板比），作用于真空助力器的阀杆上，并压缩阀杆回动簧，推动空气阀座向前移动，经过反馈盘和主缸推杆传递，使制动主缸的第一活塞移动，产生液压，制动轮缸产生张开力，推动制动蹄片产生制动力。与此同时，橡胶阀部件在阀杆簧的作用下，随同空气阀座一起移动，关闭真空阀口，使前后气室隔开，即后气室与真空源断开。（这是一瞬间过程）随着阀杆的继续移动，空气阀座与橡胶阀部件脱离，空气阀口打开，外界空气经泡沫滤芯、橡胶阀部件的内孔和大气阀口进入后气室，这样前后两气室产生气压差，这个气压差在助力器的膜片、助力盘、阀体上产生作用力，除一小部分用来平衡弹簧抗力和系统阻力外，大部分经阀体作用在反馈盘上，并传递到制动主缸。在这个过程中，真空阀口始终处于关闭状态。在踏动踏板的过程中，阀杆向前移动，空气经打开的空气阀口，不断地进入后气室，阀体不断地向前移动。当踏板停留在某一位置时，阀体则移动到空气阀口关闭的位置，此时空气阀口和真空阀口均处于关闭状态，助力器处于一平衡状态，即阀杆的输入力、

2 224D A π=2 334D A π =2 114 D A π=S P F Fo F +=P A A P A A F S ??+Δ??=)()(2331前后气室产生的伺服力和主缸液压产生的作用力（助力器的输出力的反作用力）三者之间保持平衡。当前后气室的气压差达到最大，即后气室的气压完全为大气气压时，则真空助力器达到最大助力点，此后，输入力的变化与输出力的变化相等，即没有伺服力的增加。 3 释放释放制动踏板，阀杆回动簧立即将阀杆和空气阀座推回，使空气阀口关闭，真空阀品开启，阀体在回位簧的作用下，回到初始位置，助力器回到非工作状态。 4 制动主缸实现力与液压的转换助力器的输出力直接作用在与之相连的制动主缸的第一活塞上，从而把力转换为液压，输出到车轮的制动分泵，再由制动分泵转换成力，实现汽车的制动。二、助力器特性曲线的计算 1 已知参数阀杆的输入力 F O 助力器的输出力 F P 气压差产生的伺服力 F S 工作过程中前后气室的气压差△P 膜片的有效直径D 1 主缸推杆（或主缸第一活塞）直径 D 2 阀体柄部直径 D 3 前气室的真空度 P 回位弹簧的抗力 F 1 阀杆回动簧的抗力F 3 阀门弹簧的抗力F 4 系统阻力F m （一般情况下 F m = 0~10N ）助力器的效率η （通常 η=0.85~0.95）则：膜片的有效作用面积：主缸推杆的作用面积：阀体柄部的作用面积： 2 平衡方程式助力器在工作过程中，反馈盘处于平衡状态（如图）即阀杆的输入力、前后气室产生的伺服力和主缸液压产生的作用力（助力器的输出力的反作用力）三者之间保持平衡。气压产生的伺服力：

汽车制动真空助力器工作原理

汽车制动真空助力器工作原理汽车知识真空助力器工作原理制动助力器，它是一个黑色圆罐，位于驾驶员侧发动机舱后部，固定在车身上，借推杆与制动踏板连接。加力气室由前后壳体组成，其间夹装有膜片和座，它的前腔经单向阀通进气管或真空筒；后腔膜片座毂筒中装有控制阀，其中装有与推杆固接的空气阀和限位板、真空阀和推杆等零件。膜片座前端滑装有推杆，其间有传递脚感的橡胶反作用盘，橡胶反作用盘是两面受力；右面的中心部分要受推杆及空气阀的推力，盘边环部分还要承受膜片座的推力；左面要承受推杆传来的主缸液压反作用力。实际上它是一个膜片，利用它的弹性变形来完成渐进随动，同时使脚无悬空感。单向阀有两个功能：一是保证发动机熄火后有一次有效地助力制动；二是发动机偶尔回火时，保护真空助力室的膜片免于损坏。一般和刹车总泵一体，助力器成圆筒形状，当中有个皮碗把助力器分成两个腔，当中和前面各有一个单向阀，平时这两个腔全是真空的，当踏下刹车踏板时，前面的单向阀打开，前腔开始进气，但后面的腔还是真空的，当中的单向阀关闭，因为前腔和后腔产生负压，所以皮碗带动顶杆一起推动刹车总泵工作；当收回刹车踏板时当中的单向阀打开，前面的单向阀关闭，前腔的空

气流入后腔，两个腔没有负压，顶杆随着踏板回位弹簧一起回到原来的位置，同时当中的单向阀也关闭。制动助力器利用发动机真空来增大脚施加给主缸的力，真空助力器是一个含有智能阀和膜片的金属罐。一根杆穿过罐的中央，两头分别连接主缸活塞和踏板连杆。动力制动系统的另一个关键零件是单向阀。单向阀只允许将空气吸出真空助力器。如果关闭发动机，或者真空管发生泄漏，则单向阀将确保空气不进入真空助力器。这点很重要，因为在发动机停止运转时，真空助力器必须得提供足够的推进力来让驾驶员再刹几次车。在公路上驾车行驶时，如果汽油耗尽，您当然不希望在此时失去制动功能。真空助力器的设计非常简单、精致。该装置需要真空源才能运行。汽油动力车的发动机可以提供适用于助力器的真空。在装有真空助力器的汽车上，制动踏板推动一个连杆，该连杆穿过助力器进入主缸，驱动主缸活塞。发动机在真空助力器内的膜片两侧形成部分真空。踩下制动踏板时，连杆打开一个气门，使空气进入助力器中膜片的一侧，同时密封另一侧真空。这就增大了膜片一侧的压力，从而有助于推动连杆，继而推动主缸中的活塞。释放制动踏板时，阀将隔绝外部空气，同时重新打开真空阀。这将恢复膜片两侧的真空，从而使一切复位

标致206反馈盘式真空助力器工作原理及性能计算14页word文档

P——真空腔的真空度； F1——回位簧抗力。式（1）可转化为： FP=FR+POA1+（P –P0）（A2 –A4）–PA3 – F1 （2）由（2）式可以看出当压力差PO增加至最大即（PO=P），阀杆输入力FR 不再增加时，助力器输出力FP达到最大助力点（见图3特性曲线1），此时的回位簧抗力为F1，则助力器在最大助力点时的力平衡等式为： FP=FR+P（A1 –A3）–F1 （3）当真空腔的真空度P为80kPa时,则真空腔与大气腔的气压差为（0～80）kPa。因此，随着大气腔的真空度的下降，大气压力作用于空气阀座产生的输入力Fk=（P –Po）A4与阀体柄部所影响的输入力也越来越小直至下降为零达到最大助力点，其二者变化规律均为减函数。回位簧（9）抗力随着阀体前移而逐渐增加，其变化规律为增函数。为此在达到助力点之前，如果将上述互为反函数的变化值视为近似相等时，则回位簧抗力F1可视为定值。助力器的伺服力Fv=P（A1 – A3）（4）

刹车真空助力器工作原理

详解真空助力制动系统的真空泵技术真空助力器是一个直径较大的腔体，内部有一个中部装有推杆的膜片（或活塞），将腔体隔成两部份，一部份与大气相通，另一部份通过管道与发动机进气管相连。它是利用发动机工作时吸入空气这一原理，造成助力器的一侧真空，相对于另一侧正常空气压力的压力差，利用这压力差来加强制动推力。刹车助力泵跟总泵是2个不同的东西合在一起的..总泵跟助力泵结合处靠2个螺丝固定. 这个需要完全密封吗?就图片红色的地方.如果没密封好会怎么样? 还有.总泵上除了一个蓄液罐 2个孔接油管,还有一个螺丝.这个螺丝是给总泵放气的吗?不过这个螺丝不像分泵放油螺丝那种是的，要求密封。因为里面就是真空气室，如果泄露就会漏气，造成发动机怠速不稳或者怠速高，刹车真空不够无助力。追问总泵上除了蓄液罐之外,2个接油管的空,还有一个带螺丝的孔.这个是总泵放气的嘛?这个螺丝跟分泵放油螺丝不一样回答这个螺丝不是放气螺丝，是总泵前活塞限位螺丝。追问换了新的助力泵后.刹车轻很多了.但是放了一天以后.没启动前的第一脚刹车还是硬. 说说明还是漏真空. 是不是助力泵跟总泵直接漏气了? 回答

放了一天刹车变硬了，说明真空室没有真空了，你的真空管路上装了单向阀了吗？看看漏不漏气。追问有单向阀.助力泵是新换的.就是会不会总泵跟助力泵之间漏气回答怀疑漏气，加一点压力（不要太高）用肥皂水检查一下。

里面实际上是一个膜片弹簧把内部分成左右2个腔室，左边负压腔连接节气门后方的负压。一般踩刹车时候都是在怠速或者行车减速时候，此时的节气门后方负压相对较大会作用在左边腔室克服弹簧和膜片弹簧力有意驱使膜片向箭头方向移动，而箭头方向就是刹车时候踏板的踩动方向以此实现助力的汽油发动机在进气歧管可以产生较高的真空压力，而在柴油发动机和汽油直喷发动机需安装真空泵提供真空来源，满足真空助力制动系统要求。真空助力制动系统乘用车和轻型商用车的制动系统主要采用液压作为传动媒介，与可以提供动力源的气压制动系统相比，其需要助力系统来辅助驾驶员进行制动。真空制动助力系统也称作真空伺服制动系统，伺服制动系是在人力液压制动的基础上加设一套由其他能源提供制动力的助力装置，使人力与动力可兼用，即兼用人力和发动机动力作为制动能源的制动系。在正常情况下，其输出工作压力主要由动力伺服系统产生，因而在动力伺服系统失效时，仍可全由人力驱动液压系统产生一定程度的制动力。如图1所示为某轿车的真空助力式（直动式）伺服制动系回路图，它采用了左前轮制动油缸与右后轮制动油缸为一液压回路、右前轮制动油缸与左后轮制动油缸为另一液压回路的布置，即为对角线布置的双回路液压制动系统。真空助力器气室与控制阀组合的真空助力器在工作时产生推力，也同踏板力一样直接作用在制动主缸的活塞推杆上。其中核心部件真空助力器的工作过程是：在非工作的状态下，控制阀推杆回位弹簧将控制阀推杆推到右边的锁片锁定位置，真空单向阀口处于开启状态，控制阀弹簧使控制阀皮碗与空气阀座紧密接触，从而关闭了空气阀口。此时真空助力器的真空气室和应用气室分别通过活

标致206反馈盘式真空助力器工作原理及性能计算

标致206反馈盘式真空助力器工作原理及性能计算（二）作者：张世强文章来源：吉林汽车制动器厂点击数：303 更新时间：性能计算 1.反馈盘式真空助力器的力平衡方程式根据上述的理论分析，可列出当助力器工作时处于“双阀关闭”的平衡状态时的力平衡等式为： FP=FR+PO（A1 –A2）+P（A2 –A3）+（P –P0）A4 –F1 （1）式（1）中 FP——助力器的输出力； FR——阀杆输入力； PO——真空腔与大气腔间的压力差； A1——助力器有效作用面积； A2——阀体柄部截面积； A3——主缸推杆柄部截面积； A4——空气阀座密封面截面积； P——真空腔的真空度； F1——回位簧抗力。式（1）可转化为： FP=FR+POA1+（P –P0）（A2 –A4）–PA3 – F1 （2）由（2）式可以看出当压力差PO增加至最大即（PO=P），阀杆输入力FR不再增加时，助力器输出力FP达到最大助力点（见图3特性曲线1），此时的回位簧抗力为F1，则助力器在最大助力点时的力平衡等式为： FP=FR+P（A1 –A3）–F1 （3）当真空腔的真空度P为80kPa时,则真空腔与大气腔的气压差为（0～80）kPa。因此，随着大气腔的真空度的下降，大气压力作用于空气阀座产生的输入力Fk=（P –Po）A4与阀体柄部所影响的输入力也越来越小直至下降为零达到最大助力点，其二者变化规律均为减函数。回位簧（9）抗力随着阀体前移而逐渐增加，

其变化规律为增函数。为此在达到助力点之前，如果将上述互为反函数的变化值视为近似相等时，则回位簧抗力F1可视为定值。助力器的伺服力Fv=P（A1 –A3）（4）在阀杆输入力FR中，一部分输入力用来克服阀杆回动簧②的抗力F2，则有效输入力为FRY为： FRY=FR－F２（5）伺服力产生的助力除部分用来克服回位簧（9）的抗力F1外，还要承受阀杆回动簧②的抗力F2之后才作用在反馈盘（10）上，为此作用在反馈盘（10）上的有效伺服力FVY为： Fvy=P（A1 –A3）–F1+ F2（6）将式（5）、（6）带入式（3）得： Fp= FRY+ FVY （7）根据平衡状态（见图4中的受力图2）时的受力分析，反馈盘（10）的内圈所承受的有效输入力FRY的压强与外圈所受的有效伺服力FVY的压强相等时，助力器处于“双阀关闭”的平衡状态，可列如下等式：（8） 2.真空助力器的伺服比计算助力器的伺服比IV是指有效伺服力FVY与有效输入力FRY的比值，可通过等式（8）转换表示：（9） 3.真空助力器的助力比计算助力器的助力比It为助力器的输出力Fp与有效输入力FRY的比值，根据等式（7）和（9）可得出：（10） 4.真空助力器的特性曲线方程

真空助力器的基本结构

图3—39真空助力器 1-踏板推杆2-空气滤芯3-真空阀座4-真空通道5-空气阀6-膜片座7-密封垫8-橡胶反作用盘9-回位弹簧10-前加力室罩ll-密封垫12-推杆l3一后加力室罩l4-通气道l5-空气阀座16-真空阀17-回位弹簧A-加力气室前腔B-加力气室后腔真空助力器的基本结构是怎样的? 真空助力器结构示于图3-39,固定在驾驶室仪表板下方的脚制动踏板

前方,踏板推杆1与制动踏板杠杆联接.后端以螺栓与制动主缸相联接,真空助力器中心的推杆l2顶在制动主缸的第一活塞杆上.因此真空助力器在制动踏板与制动主缸之间起助力作用。在真空助力器中,由膜片座6将气室分为加力气室前腔A和加力气室后腔B,前腔A经过管接头和进气管相通,制动时利用发动机进气管的真空度的吸力作用产生助力.膜片座的前端用橡胶反作用盘8与踏板推杆1相联,橡胶反作用盘的弹力与脚感压力相当,橡胶反作用盘的后部装有空气阀5,空气阀5的开度与橡胶反作用盘的弹力也就是脚踏板力相当,踏板力大,反作用力大,阀门开度大,真空加力作用大;反之,踏板力小,真空加力作用小。当发动机熄火或真空管路漏气时,真空助力器不起助力作用,踏板推杆通过空气阀5直接推动膜片座6和推杆1 2动作,直接作用在制动主缸的第一活塞杆上,产生制动作用,由于此时无助力,制动力靠踏板压力产生。当发动机工作,真空助力器起作用.制动时,踏下制动踏板,踏板推杆l 和空气阀5向前推,压缩橡胶反作用盘,消除间隙,推动推杆12向前移,使制动主缸压力升高并传至各制动器,此时动作力由司机给出;同时,真空阀16和空气阀5起作用,空气进入B腔,推动膜片座6前移,产生助力作用,助力由进气管真空度和空气压力差决定;强力制动时,踏板力可直接作用在踏板推杆并传至推杆上,真空助力与踏板力同时起作用,强力建立制动主缸压力,强力制动维持制动时,踏板可停留在踏下的某个位置,真空助力起作用,维持制动作用。解除制动时,放松制动踏板,真空助力器恢复原始位置,等待下一次制动的到来.

制动真空助力器特性曲线解折分折

制动真空助力器特性曲线解析分析Brake Vacuum booster performance curve analytics 杨维和 2008.9

制动真空助力器特性曲线解析分析对于制动真空助力器特性曲线，我们再熟悉不过了，它是制动真空助力器在工作时输入力与输出力之间的关系曲线的描绘。我们可以用计算的方法将其描绘出来，再用试验的方法进行修正①，这个过程是比较复杂的，如果我们采用解析作图的方法来描绘就会简单得多。而且对于真空助力器的各主要参数的确定也会更直观些。一、助力器特性曲线的解析建立 1、理论伺服力曲线的建立我们所说的理论伺服力曲线的建立，是指在标准真空度（-66.7KPa ）下，与所选定的真空助力器的活塞盘的面积所产生的实际伺服力（N）。在计算时应取其最小值（-65.4Kpa）首先建立特性曲线的坐标系，并且使(Y=2X)在坐标系的输入力轴线上确定理想的始动力点。在标准中要求始动值不大于110N，理想的始动值应在70~85N左右，我们就确定在80N。在输出力坐标上找到实际伺服力的坐标与始动值线的交点为原点，画出一条与水平成22.5度的钭线，此线就是理论伺服力曲线。图1 理论伺服力曲线图

2、助力曲线的建立助力曲线就是助力器的输入力与输出力沿着助力比而增加的曲线。它的原点应在跳跃值与始动值线的交点上。在标准中一般跳跃值规定为≤300N，我们就确定为250N。如果用户有特殊要求，就按用户要求执行。其助力曲线与理论伺服力曲线的交点就是该助力器的全负荷作用点。图2 助力器特性曲线图二、从解析作图中给我们的启发： 1、关于真空度在真空助力器选用时，我们首先考虑的就是真空度。虽然我们在行业标准中规定了真空度为-66.7±1.3(Kpa)，那只是一个人为设定的条件，以便对各种条件下的助力器进行检测用。在实际现场中并非如此。尤其是现在发动机多种多样，即便是同一发动机，在不同工况条件下，其产生的真空度也不同。有的发动机其平均真空度，使用者也不清楚。所以就产生了一种现象，同一助力器在换了发动机以后，制动效果就发生了改变。为了能够达到理想的制动效果，最好应先确定发动机在不同的工况下的真空度范

真空助力器的基本结构

真空助力器的基本结构是怎样的? 真空助力器结构示于图3-39,固定在驾驶室仪表板下方的脚制动踏板前方,踏板推杆1与制动踏板杠杆联接.后端以螺栓与制动主缸相联接,真空助力器中心的推杆l2顶在制动主缸的第一活塞杆上.因此真空助力器在制动踏板与制动主缸之间起助力作用。在真空助力器中,由膜片座6将气室分为加力气室前腔A和加力气室后腔B,前腔A经过管接头和进气管相通,制动时利用发动机进气管的真空度的吸力作用产生助力.膜片座的前端用橡胶反作用盘8与踏板推杆1相联,橡胶反作用盘的弹力与脚感压力相当,橡胶反作用盘的后部装有空气阀5,空气阀5的开度与橡胶反作用盘的弹力也就是脚踏板力相当,踏板力大,反作用力大,阀门开度大,真空加力作用大;反之,踏板力小,真空加力作用小。当发动机熄火或真空管路漏气时,真空助力器不起助力作用,踏板推杆通过空气阀5直接推动膜片座6和推杆12动作,直接作用在制动主缸的第一活塞杆上,产生制动作用,由于此时无助力,制动力靠踏板压力产生。当发动机工作,真空助力器起作用.制动时,踏下制动踏板,踏板推杆l和空气阀5向前推,压缩橡胶反作用盘,消除间隙,推动推杆12向前移,使制动主缸压力升高并传至各制动器,此时动作力由司机给出;同时,真空阀16和空气阀5起作用,空气进入B腔,推动膜片座6前移,产生助力作用,助力由进气管真空度和空气压力差决定;强力制动时,踏板力可直接作用在踏板推杆并传至推杆上,真空助力与踏板力同时起作用,强力建立制动主缸压力,强力制动维持制动时,踏板可停留在踏下的某个位置,真空助力起作用,维持制动作用。

解除制动时,放松制动踏板,真空助力器恢复原始位置,等待下一次制动的到来. 图3—39真空助力器 1-踏板推杆2-空气滤芯3-真空阀座4-真空通道5-空气阀6-膜片座7-密封垫8-橡胶反作用盘9-回位弹簧10-前加力室罩ll-密封垫12-推杆l3一后加力室罩l4-通气道l5-空气阀座16-真空阀17-回位弹簧A-加力气室前腔B-加力气室后腔

真空助力器标准-GM

Brake Actuation System Performance GM Confidential ? Copyright 2005 General Motors Corporation All Rights Reserved October 2005 Originating Department: North American Engineering Standards Page 1 of 10 1 Scope Note: Nothing in the specification supersedes applicable laws and regulations unless specific exemption has been obtained. Note: In the event of conflict between the English and domestic language, the English language shall take precedence. 1.1 Purpose. The purpose of this test is to objectively quantify brake actuation system performance. 1.2 Foreword. This procedure outlines a brake actuation subsystem bench test. The brake booster and master cylinder are evaluated as an assembly without measurement fixtures between the components. Test conditions are established to approximate the conditions the components experience in a vehicle. This test procedure shall be used for development and/or validation testing. The performance metrics validated with this procedure are: ? Apply and Release Response Time ? Average Pressure Hysteresis ? Cut-in ? Effective Area ? Initial Rise ? Initial Travel Loss and Efficiency ? No Power Force Loss and Efficiency ? Power Slope ? Primary, Secondary, and Total Travel and Displacement ? Return Cut-out ? Total Boost Force ? Total Output Efficiency 1.3 Applicability. This test applies to light or medium duty vehicles equipped with a hydraulic brake system and a brake power assist unit. 2 References Note: Only the latest approved standards are applicable unless otherwise specified. 2.1 External Standards/Specifications. None 2.2 GM Standards/Specifications. None 3 Resources 3.1 Facilities. Milford Proving Ground (Chassis Component Development) or equivalent test facility. 3.2 Equipment. 3.2.1 Test Bench and Capability. An actuation system test bench capable of measuring these required performance parameters: 3.2.1.1 Input Force (N). 3.2.1.2 Input Travel (mm). 3.2.1.3 Output Line Pressure (kPa). 3.2.1.4 Output Fluid Displacement (cc). 3.2.1.5 Booster And Source Vacuum (kPa). 3.2.2 Test Bench Features. The test bench shall incorporate the following features/functions: 3.2.2.1 Vacuum pump and vacuum reservoir tank with automatic vacuum level control. 3.2.2.2 Displacement simulation devices and/or plumbing for calipers/drums. 3.3 Test Vehicle/Test Piece. Test parts and brake corner compliance information shall be attained from the requesting engineer. A minimum of three parts shall be tested to attain confidence in the results. 3.4 Test Time. Calendar time: 1 to 2 days Test hours: 2 to 8 hours Coordination hours 1 to 2 hours 3.5 Test Required Information. Not applicable. 3.6 Personnel/Skills. One (1) technician trained in the operation of the actuation system test machine.

单膜片、双膜片真空助力器的结构和工作原理

2.1 真空助力器的结构和工作原理真空助力器是汽车制动系统中的重要部件，装在汽车制动踏板推杆和制动主缸之间，利用辅助真空泵产生的真空或者发动机进气歧管真空，使真空腔和大气腔产生压力差，从而产生伺服力，减轻司机制动时的脚踏力，缩短制动距离。真空助力器的真空源一般是发动机的进气歧管，有一部分是安装了真空泵作为真空源。在制动系统中，真空助力器简图如图2.1所示：图2.1 助力器简图对于单膜片和双膜片真空助力器的控制阀部分的工作原理是相同的。控制阀部分的结构如图2.2：图2.2 真空助力器控制阀部分的结构简图具体的结构工作过程如下：制动的时候，踩下制动踏板。由驾驶员给予的制动踏板上的脚踏力经过踏板杠杆比放大。放大后的力经过控制阀推杆。这时，推杆回位弹簧受推杆上力的作用被压缩、控制阀推杆推动控制阀活塞（柱塞）向前移动。当控制阀橡胶皮碗与真空阀座相接触的时候，真空阀关闭了。控制阀推杆上的橡胶皮碗从接触真空阀座后，逐渐产生变形。这时候，控制阀的空气阀口继续前移，空气阀口准备开启。随后，空气阀口初产生变形。这是真空助力器升压时所在的平衡位置。此时控制阀活塞端部是还没有与反馈盘的主面接触的。控制阀推杆继续向前移动，空气阀打开。外界的空气经过滤清圈后通过此时打开的大气阀进入真空助力器的大

气腔。伺服力即助力，此时产生了。这时，反作用盘的主面即与推杆活塞即将接触的反馈盘的作用面还没有与柱塞活塞的断面接触。助力器还没有能够到达平衡状态。空气进入大气腔后，大气腔的气压的到改变，伺服膜片产生伺服力，使得反作用盘的副面受力。而主面没有受力，这样，受力的不同，反馈盘的主面向后凸起。当到达副面产生的助力的大小能促使主面凸起的高度到达与活塞推杆的作用块接触时，助力器达到这时的平衡位置了。随后，随着输入力推杆传递的输入力越来越大，这时的助力成固定比例（助力比）增加，在特性曲上为一斜率为助力比与助力器效率的乘积的直线。由于大气气压是固定值，当达到最大助力点时，即大气腔的气压等于外界的大气压强时，助力将不会发生改变。这时候的助力器的输入力与输出力等比例增加（不考虑真空助力器的效率）。这时，向后凸起的主面将在柱塞力的挤压作用下，逐渐减小向后凸起的高度。当输入力推杆上的力足够大时，反馈盘的主面到达与副面平衡的位置。之后，反馈盘的主面甚至开始向反方向凸起。这时候，空气阀打开的程度越来越大，助力器的大气腔（变压腔）与外界空气完全相通，取消制动时随着输入力的减小。控制阀活塞向后退移动，但是伺服力这个时候还是固定值，大气阀口的间隙越来越小，知道刚好关闭的位置，并随之产生变形。但是，这个时候的位置并不是降压过程的平衡位置。输入力接着继续减小，真空阀口关闭。此时，真空助力器就处在降压曲线中的平衡点位置。升压的平衡位置与降压的平衡位置有一个差值。这是由于真空阀与大气阀的两个材料的变形引起的。大小是两个变形值的和。真空阀打开后，助力器的真空腔和大气腔相通，真空腔的真空度逐渐下降，助力逐渐减小了。此时的活塞体向后移动。在这个降压的过程当中。大气阀阀口始终是变形的，但是真空阀没有变形。到了反馈盘主面作用力为零的时候，真困难该助力器最后达到了最后的平衡位置。若是这是真空助力器输入力推杆继续向后退，助力器的平衡被打破。回复到初始的原始状态即非工作状态。 2.1 单膜片真空助力器的结构和工作原理单膜片真空助力器的结构如图2.3所示：图2.3 单膜片真空助力器结构真空助力器主要由壳体、膜片、控制阀、活塞体、控制阀推杆、反馈盘等组成。真空助力器通过后壳体上的螺栓固定在汽车的前围板上，通过前壳体上的

贯穿式真空助力器产品技术

贯穿式真空助力器产品技术贯穿式真空助力器首先是由TRW公司下属的Lucas公司设计并批量生产应用于中高档轿车上，在90年代以前由于该类型助力器受其专利保护只有Lucas公司自己可以生产。2000年以后该专利到期，其它公司可以生产该类型助力器，由于该类型产品比传统助力器更具有优势，世界上各知名汽车制动零部件公司都纷纷设计并生产自己的贯穿式真空助力器（其产品结构不完全相同，但在贯穿杆这一设计理念是完全相同的）。这些知名汽车制动零部件公司包括TEVES公司、Bosch公司等。一、贯穿式真空助力器技术特点主要以下几个方面： 1制动时受力变形小由于助力器为贯穿式结构，在制动时助力器输入推力是由贯穿杆受力，贯穿杆在正常操纵力(例如2500N以下)的作用下其弹性变形非常小，考虑到一些间隙等因素，产品总成的总变形量应不大于0.1mm。而传统非贯穿式真空助力器的受力变形可达到0.5-1.0mm,有的甚至更大。该特点对整车制动的灵敏性及制动的可靠性显然是有利的。 2 重量轻由于产品结构上的原因，贯穿式真空助力器不象传统非贯穿式真空助力器利用前后壳体来传递操纵力，因此其前后壳体厚度可大幅度减薄，其前后壳体厚度可由传统非贯穿式真空助力器的1.2-1.7mm减少到0.7-1.0mm。经初步计算贯穿式真空助力器与传统非贯穿式真空助力器相比可减轻20%-30%的重量。重量的减轻对汽车降低油耗以及整车布置是有利的。重量的减轻可以降低由于振动对产品损坏可能性。 3 降低前后壳体材料成本由于壳体厚度降低，仅壳体本身而言其材料重量可成倍减少，这样必将大幅度降低壳体材料成本。

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。贯穿式真空助力器的产品种类及规格：单膜片贯穿杆式贯穿真空助力器、双膜片前装式空心杆贯穿式真空助力器，其规格可分为6”、7”、8”、9”、10”、7 ”+7”、7”+8”、8”+8”、8”+9”等。二、工作原理在阀杆回动簧的作用下，阀杆和空气阀座处于右极限位置，橡胶阀部件被阀门弹簧压紧在空气阀座上，从而空气阀口关闭，真空阀口打开，此时前、后气室相通，并于大气隔绝。在发动机工作时，前后两气室的气压相同，即具有相同的真空度。 1 工作状态踏动踏板时，踏板力经杠杆放大（踏板比），作用于真空助力器的阀杆上，并压缩阀杆回动簧，推动空气阀座向前移动，经过反馈盘和主缸推杆传递，使制动主缸的第一活塞移动，产生液压，制动轮缸产生张开力，推动制动蹄片产生制动力。与此同时，橡胶阀部件在阀杆簧的作用下，随同空气阀座一起移动，关闭真空阀口，使前后气室隔开，即后气室与真空源断开。（这是一瞬间过程）随着阀杆的继续移动，空气阀座与橡胶阀部件脱离，空气阀口打开，外界空气经泡沫滤芯、橡胶阀部件的内孔和大气阀口进入后气室，这样前后两气室产生气压差，这个气压差在助力器的膜片、助力盘、阀体上产生作用力，除一小部分用来平衡弹簧抗力和系统阻力外，大部分经阀体作用在反馈盘上，并传递到制动主缸。在这个过程中，真空阀口始终处于关闭状态。在踏动踏板的过程中，阀杆向前移动，空气经打开的空气阀口，不断地进

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。