淺談液壓雙腔制動(dòng)主缸的結(jié)構(gòu)及工作原理

張鶴

摘 要：長(zhǎng)期以來(lái)的乘用車(chē)消費(fèi)市場(chǎng)調(diào)研結(jié)果表明：消費(fèi)者在考慮購(gòu)車(chē)時(shí)，總會(huì)把汽車(chē)安全性能放在首要考慮因素。汽車(chē)安全一般分為：被動(dòng)安全和主動(dòng)安全。被動(dòng)安全即發(fā)生事故時(shí)，盡量減少碰撞造成的損傷；主動(dòng)安全是先防患于未然，盡可能避免災(zāi)難的發(fā)生；目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，主動(dòng)安全越來(lái)越受到各品牌乘用車(chē)的青睞和重視。汽車(chē)主動(dòng)安全技術(shù)最為關(guān)鍵是制動(dòng)系統(tǒng)，而液壓雙腔制動(dòng)主缸作為制動(dòng)系統(tǒng)的心臟，其作用的重要性不言而喻。

關(guān)鍵詞：制動(dòng)主缸；結(jié)構(gòu)；工作原理

1 引言

自 1885年德國(guó)工程師卡爾 .奔馳（ Karl Benz）設(shè)計(jì)制造出第一輛單缸四沖程三輪汽車(chē)以來(lái)，汽車(chē)工業(yè)已經(jīng)歷了 130多年的發(fā)展。制動(dòng)系統(tǒng)作為汽車(chē)的關(guān)鍵安全系統(tǒng)，隨著汽車(chē)工業(yè)的腳步不斷更新發(fā)展，作為制動(dòng)系統(tǒng)的核心部件——液壓制動(dòng)主缸，其技術(shù)更是不斷革新。隨著人們對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)的安全可靠性要求越來(lái)越高，現(xiàn)在汽車(chē)行車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)多采用雙回路制動(dòng)系統(tǒng)，即串列雙腔結(jié)構(gòu)主缸，之前的單腔結(jié)構(gòu)主缸已被淘汰。本文重點(diǎn)介紹三種液壓雙腔制動(dòng)主缸：補(bǔ)償孔式主缸、中心閥式主缸、柱塞閥式主缸。

2 補(bǔ)償孔式制動(dòng)主缸

補(bǔ)償式制動(dòng)主缸適用于人力液壓制動(dòng)系統(tǒng)，多用在制動(dòng)踏板的踩踏力不超出駕駛員體力范圍的情況下。

2.1 結(jié)構(gòu)和組成

補(bǔ)償式制動(dòng)主缸主要由第一制動(dòng)腔、第二制動(dòng)腔、第一活塞、第二活塞、進(jìn)液口、出油口和補(bǔ)償孔組成，相當(dāng)于兩個(gè)單腔制動(dòng)主缸串聯(lián)在一起構(gòu)成，如圖 1所示。其結(jié)構(gòu)具有如下特點(diǎn)：

（1）缸體上加工有兩個(gè)補(bǔ)償孔，缸孔是直孔，便于加工；

（2）主副皮碗固裝在活塞上，見(jiàn)圖 2；

（3）活塞結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，容易加工，但匹配 ABS功能車(chē)型時(shí)，因 ABS壓力調(diào)節(jié)器作用，主缸內(nèi)制動(dòng)液壓力會(huì)存在波動(dòng)，使主

缸活塞前后竄動(dòng)，皮碗會(huì)反復(fù)經(jīng)過(guò)補(bǔ)償孔，容易被咬傷導(dǎo)致泄露。

2.2 工作原理

補(bǔ)償孔式制動(dòng)主缸位于初始狀態(tài)時(shí)，第一腔主皮碗都在補(bǔ)償孔右側(cè)，制動(dòng)液通過(guò)進(jìn)液口、補(bǔ)償孔進(jìn)入制動(dòng)腔；

當(dāng)主泵開(kāi)始工作時(shí)，活塞皮碗組件左移，當(dāng)主皮碗經(jīng)過(guò)補(bǔ)償孔后，制動(dòng)腔開(kāi)始建壓，制動(dòng)液通過(guò)出油口進(jìn)入制動(dòng)管路形成制動(dòng)壓力。補(bǔ)償孔式制動(dòng)主缸使用壽命較低，一般配非 ABS車(chē)使用，多用在一些微型或輕型汽車(chē)上。

3 中心閥式制動(dòng)主缸

中心閥式制動(dòng)主缸主要適用于裝配具有 ABS自動(dòng)抱死制動(dòng)系統(tǒng)的車(chē)型，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)汽車(chē)大多數(shù)配置 ABS系統(tǒng)，中心閥式結(jié)構(gòu)主缸也得到廣泛應(yīng)用。早在 2000年以前，國(guó)內(nèi)還沒(méi)廠家生產(chǎn)中心閥式主缸產(chǎn)品。

3.1 結(jié)構(gòu)和組成

中心閥式制動(dòng)主缸主要由中心閥、供液腔、制動(dòng)腔、出油口等結(jié)構(gòu)組成，結(jié)構(gòu)如圖 3所示。

中心閥式制動(dòng)主缸結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

（1）缸體上沒(méi)有加工補(bǔ)償孔，缸孔是直孔，容易加工；

（2）活塞鉆用中心孔可起到補(bǔ)償孔作用；

（3）由于缸體上沒(méi)有補(bǔ)償孔，不存在皮

碗反復(fù)經(jīng)過(guò)補(bǔ)償孔，造成皮碗咬傷情況。中心閥制動(dòng)主缸結(jié)構(gòu)上完全區(qū)別于補(bǔ)償孔式制動(dòng)主缸的密封方式，是在活塞中心設(shè)置一個(gè)閥門(mén)機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)由裝入活塞內(nèi)的中心閥彈簧、中心閥芯、閥體部件和裝在活塞上的彈簧座組成。在非工作時(shí)，閥門(mén)處于常開(kāi)狀態(tài)，使高壓腔與低壓腔相通。制動(dòng)時(shí)推桿推動(dòng)活塞向前運(yùn)動(dòng)，而中心閥芯在中心閥彈簧的作用下相對(duì)活塞及閥體部件向后運(yùn)動(dòng)，使閥門(mén)關(guān)閉，產(chǎn)生液壓。在 ABS作用下液壓隨著輪速傳感器的信號(hào)不斷調(diào)整液壓，以防車(chē)輪抱死。中心閥制動(dòng)主缸較補(bǔ)償孔式制動(dòng)主缸改善了暢通性、靈活性和可靠性，提高了使用壽命。

68 AUTO TIME

3.2 工作原理

如圖 4所示，中心閥初始狀態(tài)如（ b）所示，中心軸抵靠在銷(xiāo)軸上，此時(shí)中心閥密封面與中心閥座無(wú)接觸，制動(dòng)液經(jīng)過(guò)供液腔、中心閥進(jìn)入制動(dòng)腔；開(kāi)始制動(dòng)時(shí)，活塞左移，中心閥與銷(xiāo)軸脫離，中心閥密封面開(kāi)始靠近中心閥座，密封面與閥座接觸，如圖 4（c），然后制動(dòng)腔開(kāi)始建壓，制動(dòng)液通過(guò)出油口進(jìn)入制動(dòng)管路形成制動(dòng)。

4 柱塞閥式制動(dòng)主缸

近幾年， SUV市場(chǎng)持續(xù)火熱，多數(shù)車(chē)型配置了 ABS+ESC的安全制動(dòng)系統(tǒng)，例如銷(xiāo)售火爆的寶駿 560，柱塞閥式制動(dòng)主缸就是在這種形勢(shì)下產(chǎn)生的。因此，柱塞閥式制動(dòng)主缸可以滿足 ESC工作過(guò)程中需求較大流量的制動(dòng)液，適用于配置 ABS+ESC的車(chē)型。

4.1 結(jié)構(gòu)和組成

柱塞閥式制動(dòng)主缸主要由供液腔、補(bǔ)償孔、第一制動(dòng)腔、第二制動(dòng)腔、出油口等結(jié)構(gòu)組成，如圖 5所示，柱塞閥式制動(dòng)主缸具有以下結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

（1）缸體上沒(méi)有補(bǔ)償孔，而是加工出主副皮碗槽；

（2）補(bǔ)償孔在活塞圓柱面上，在活塞上可加工數(shù)量較多的孔，這種結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)大排量的需求；

（3）整個(gè)主缸長(zhǎng)度比較短；

柱塞閥式制動(dòng)主缸與補(bǔ)償孔式、中心閥式制動(dòng)主缸最大區(qū)別在于主皮碗嵌在主缸缸體內(nèi)，是靜止不動(dòng)的。由于其主缸長(zhǎng)度較短，安裝節(jié)省空間，但缸體加工難度較大，成本比較高。

4.2 工作原理

柱塞閥式制動(dòng)主缸工作原理：初始狀態(tài)時(shí)，制動(dòng)液通過(guò)供液腔、補(bǔ)償孔進(jìn)入制動(dòng)腔；當(dāng)活塞被助力器推桿推動(dòng)左移時(shí)，活塞上補(bǔ)償孔經(jīng)過(guò)主皮碗后，制動(dòng)腔開(kāi)始建立油壓，制動(dòng)液由出油口泵入制動(dòng)管路，下圖 6為柱塞閥式制動(dòng)主缸實(shí)物圖。

5 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)上述詳細(xì)介紹，三種不同結(jié)構(gòu)的液