电子真空泵的应用研究.doc

故障·检修 使用与维修 电子真空泵的应用研究 吴杰伟 1 于义长 1 冯伟伟 1 姚丽焕 2 张国旺 1 （1. 上海汽车集团股份有限公司技术中心 2.曼胡默尔滤清器（上海）有限公司） 摘 要 基于汽车制动的工作原理，总结了几个对汽车制动过程中影响制动真空度的因素， 并且引入电子真空泵来提高真空度，从而提高刹车效率。本文总结出合适的踏板力所对 应真空度的值，最终解决了汽车制动过程中由于真空度不足导致制动力大的问题，从而 进一步改善汽车的制动性能。 关键词：制动 真空度 电子真空泵 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。 前 言 根据 GB 7258- 2004 机动车安全运行技术条件 中关于制动系统的相关要求，行车制动必须保证驾 驶员在行车过程中能控制机动车安全、有效的减速 和停车。行车制动在产生最大制动效能时最大踏板 力，对于乘用车最大不应大于 500N。某车型在开发 过程中发现，低速（5Km/h）状态下下坡或调头时， 制动踏板力偏大，顾客感知为踏板硬 。表现为第一 脚刹车踩不下去，紧接着第二脚刹车下去，制动恢复 慢，明显感觉到真空度没有及时建立。 为解决该问题，我们分析和测试了制动系统所 有零件的性能和尺寸，最终发现发动机进气歧管处 真空度低是导致制动力大的根本原因。真空助力器 提供的真空助力比是一定的，真空度越低，完成制动 需要制动踏板力越大，进而导致制动发硬的问题。为 提高真空度，该车型引入电子真空泵来提高真空度， 有效的解决了真空度低的问题。 图 1 真空助力伺服制动系回路示意图 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 部分，一部分与大气相通，另一部分通过管道与发 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。 1.2 问题的现象 制动偏硬是指车辆在制动的过程中，驾驶员感 觉制动踏板偏硬，是一种制动助力不足的现象。在 1 制动系统工作原理及问题现象 1.1 真空助力制动系统工作原理介绍 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 故障·检修  使用与维修 轻型汽车技术 2012（1/ 2）总 269/ 270 66 路试过程中发现部分车辆制动踏板偏硬的现象，尤 其在高海拔地区情况更为恶劣。发动机进气歧管处 提供真空度给真空助力器，以实现制动助力；一旦出 现真空度过低的情况，制动踏板会变硬，驾驶者的踏 板感觉会变差，同时，也会影响整车的制动效果。 该问题因为涉及到行车安全，一旦驾驶过程中 出现踏板力过大，将会影响驾驶员的踏板感觉，严重 时导致车辆刹车刹不住，引起追尾和撞车的危险。 2 制动踏板力大的原因及分析 2.1 排查制动系统零部件 出现此问题后(图 2 所示)，对制动系统的零件进 行了大量的检查，发现制动钳、制动盘正常，制动油 管无泄露，真空助力器功能正常，真空管路密封完 好。结论为制动系统零件设计上没有问题，同时零部 件质量符合设计要求。 在对整车制动性能进行测试过程中，发现真空 度在不同工况下浮动较大，对制动性能有直接的影 响，经初步分析是由于发动机在某些工况下所提供 的制动真空度不足，导致制动踏板偏硬。 处于真空状态下的气体稀簿程度，通常用真空 度表示。若所测设备内的压强低于大气压强，其压力 测量需要真空表。从真空表所读得的数值称真空度。 真空度数值是表示出系统压强实际数值低于大气压 强的数值，即：真空度 =(大气压强 - 绝对压强)。 进一步对真空度进行了测量，在各种不同工况 下（即发动机大负载工况，如车用空调开启和方向 打到底工况）分别对真空度和制动踏板力进行对比 分析，发现真空助力器内和发动机进气歧管处真空 度过低（如图 3- 图 6）。由此，判断出真空度低直接 导致了制动踏板力大，导致驾驶员用较大的力才能 够达到制动的目的，从而引起顾客抱怨制动偏硬。 2.2 测试制动系统 图 2 制动系统零件核查表 图 3 真空度示意图 （空调关闭，踩油门后马上踩制动） 图 4 真空度示意图 （空调开启，踩油门后马上踩制动）  使用与维修 轻型汽车技术 2012（1/ 2）总 269/ 270 67 图 5 真空度示意图 （空调关闭，方向到底踩制动） 图 8 竞争车型在高海拔的真空度 从以上的分析得知导致制动硬 （失效） 的原 因：真空度不足导致真空助力器不能把一定的踏板 力调节到制动时可接收的踏板力，从而需要更大的 踏板力来满