液压制动主缸带真空助力器总成台架试验方法的探讨.pdf

2 0 1 3年 2月 第 4 1卷 第 4期 机床与液压 MACHI NE T 0OL HYDRAU 『 L I CS F e b ． 2 01 3 Vo 1 ． 41 No ． 4 DO I 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 13 8 8 1 ． 2 0 1 3 ． 0 4 ． 0 2 3 液压制动主缸带真空助力器总成台架试验方法的探讨 梅宗信 ，汤跃进 ，孙伟刚 ，郑剑峰。 1 ．中国汽车工程研究院股份有限公司，重庆 4 0 0 0 3 9 ；2 ． 上海汽车制动器公司， 上海 2 0 1 1 0 9 ；3 ．浙江金峰汽车零部件制造有限公司，浙江台州 3 1 7 6 0 0 摘要分析汽车液压制动主缸带真空助力器总成的工作特性，介绍台架试验的项 目设置理由和试验方法，阐述作为汽 车行业标准的考核指标确定原则 ，并介绍其中一些考核指标。 关键词汽车；液压制动主缸 ；真空助力器；台架试验 中图分类号U 4 6 3 文献标识码B 文章编号1 0 0 1 3 8 8 1 2 0 1 3 4- 0 7 5 8 Di s c u s s i o n o n t he Be nc h Te s t M e t ho d s f o r Aut o m o bi l e Hy dr a u l i c M a s t e r Cy l i nd e r s As s e mbl y wi t h Va c u um Bo o s t e r ME I Z o n g x i n ，T A N G Y u e j i n ，S U N We i g a n g ，Z H E N G J i a n f e n g 1 ． C h i n a A u t o mo t i v e E n g i n e e r i n g R e s e a r c h I n s t i t u t e C o ． ，L t d ． ，C h o n g q i n g 4 0 0 0 3 9 ，C h i n a ； 2 ． B r a n c h o f S h a n g h a i Au t o mo b i l e C o r p，S h a n g h a i 2 0 1 1 0 9，C h i n a ； 3 ． Z h e j i a n g J i n f e n g A u t o m o b i l e P a r t s Ma n u f a c t u r e C o ． ，L t d ． ，T a i z h o u Z h e j i a n g 3 1 7 6 0 0，C h i n a Ab s t r a c t T h e wo r k i n g c h a r a c t e r i s t i c s o f a u t o mo b i l e h y d r a u l i c ma s t e r c y l i n d e r s a s s e mb l y w i t h v a c u u m b o o s t e r we r e a n a l y z e d ． T h e i t e m s e t t i n g r e a s o n s a n d b e n c h t e s t me t h o d s w e r e i n t r o d u c e d ．T h e d e t e r mi n a t i o n p rin c i p l e o f e x a mi n a t i o n i n d e x e s wh i c h w e r e u s e d a s t he a u t o mo bi l e i nd us t r y s t an d d wa s de s c ribe d， a nd a l s o s o me e xa mi na t i o n i nd e x e s we r e p r e s e nt e d． Ke y wo r d s Au t o mo b i l e； Hy d r a u l i c ma s t e r c y l i n d e r s ； Va c u u m b o o s t e r ；Be n c h t e s t 由于我国现有的汽车行业标准大多等效采用或非 等效采用欧盟、13本、美国的标准或规范 ，导致个别 部件标准之间存在冲突。如原来的汽车行业标准 Q C ／ T 3 1 1 1 9 9 9 汽车液压制动主缸技术条件 ⋯参考的 是 日本的技术规范，Q C ／ T 3 0 7 ． 1 9 9 9 真空助力器技 术条件 参考 的是德国的技术规范 ；按照工作关 系，真空助力器的输出就是液压制动主缸的输入 ，但 Q C ／ T 3 1 1 - 1 9 9 9和 Q C ／ T 3 0 7 ． 1 9 9 9中 没有 这 种 关 系 ； 这就导致 同一 套 总成 的两 个 部件 ，其试 验 条件 不 一 样。由于存在这样的问题 ，在检测中就出现了按这两 个标准分别进行试验时 ，一个产品不合格 ，而按照工 作关系进行试验时，总成是合格的；或者分别进行试 验时，两个产品均合格 ，而按照工作关系进行试验 时 ，总成是不合格的。 为了解决该问题 ，需将液压制动主缸和汽车真空 助力器装配成一个 总成进 行检测 ，当需检查液压制动 主缸或汽车真空助力器的特殊性能时才分别进行检 测 。而我 国 目前没有总成 的检 验标 准或规范 ，在此背 景下 ，中国汽车工程学会委托 中国汽车工程研究院股 份有限公司、上海汽车制动器公司、浙江金峰汽车零 部件制造有限公司，起草制定 了中国汽车工程学会 行业技术规范 S A E ． C h i n a J 0 3 0 1 - 2 0 1 1 汽 车液压制 动主缸带真空助力器 总成性 能要求及 台架试验规 范 引。 1 液压制动主缸带真空助力器总成的工作特性 轿车和轻型车的液压制动系统中，动力源使用的 是液压制动主缸 ，其典型代表是活塞式串联双腔结 构 ，见 图 1 双残 留阀式 。 l 一 缸体2 一副皮碗 3 一第一活塞4 、 9 一供液孔5 、 1 O 一主皮碗 6 、 一 补 偿孔7 一 第 一制 动腔8 一第 二供 液腔1 2 一 第二 制动 腔 l 3 一 第 一供 液 腔l 4 、 l 8 一 回位 弹簧 l 5 、 l 9 一排 液 孔 l 6 _ _ 残 留 阀总 成 1 卜 第 二活 塞 图 1 液压制动主缸结构之一 收稿 日期 2 0 1 2一 O 1一l 0 作者简介梅宗信，研究员级高级工程师，主要从事汽车底盘试验方法的研究和试验设备的开发。Em a i l me i z o n g x i n 1 63 ．c o mo 7 6 机床与液压 第 4 1 卷 其工作原理如下 1 驾驶员踩下制动踏板， 通过杠杆机构，将力传递到主缸的第一活塞 3处，第 一 活塞 3向左移动，压缩与其连在一起的回位弹簧 1 4 ；该回位弹簧 1 4的压缩力同样传递到与其串联的 第二活塞 1 7 上 ，第二 活塞 l 7也向左移动 ，同样压缩 与其连在一 起 的 回位 弹簧 l 8 。 当第 一 、第二 活 塞 向 左移动的距离使其上的主皮碗 5 、1 0超过补偿孔 6 、 1 1 后 ，第一制动腔 7和第二制 动腔 1 2就分别 形成 了 一 个相对独立的密封空间。若此后驾驶员继续踩下制 动踏板 ，则第一活塞 3 、第二活塞 1 7将分别向左移 动，第一制动腔 7 、第二制动腔 1 2的空间减少 ，制 动液被压缩 ，制动液的压力就提高了。制动液的压力 高低与驾驶员踩下制动踏板的强度成正比，即驾驶员 踩下制动踏板的强度越大，制动液的压力越高。 2 若驾驶员在制动过程中的任意位置停止踩制动踏板并 保持不动，则主缸 内的压力保持在某压力下不变。 3 若驾驶员减少踩制动踏板 的力，在制动液的压 力和回位弹簧 1 4 、1 8的作用下 ，第一活塞 3 、第二 活塞 1 7向右移动，第一制动腔 7 、第二制动腔 1 2的 空间增大，则主缸内的压力将持续降低。 4 若驾 驶员完全松开制动踏板 ，第一活塞 3和第二活塞 1 7 在回位弹簧 1 4 、1 8的作用下、以及压缩制动液的反 弹下返回原位。 5 若驾驶员快速松开制动踏板 ， 则第一活塞 3和第二活塞 1 7回位的速度较快，就会 在第一制动 腔 7和第 二制 动 腔 1 2中形 成 局部 真 空 ， 制动油壶中的制动液通过供液孔 4和供液孔 9 、第一 活塞 3和第 二活 塞 1 7外 缘 上 的小孔 、主皮碗 5 、1 O 的最外缘 ，分别进入到第一制动腔 7和第二制动腔 1 2中；当第一 活塞 3和第 二活 塞 1 7上 的主皮 碗 5 、 1 0返回到补偿孔 6 、1 1和供液孑 L 4 、9之间后 ，制动 油壶中的制动液则通过 补偿孑 L 6 、1 1 直接进 入到第 一 制 动腔 7和第二制动腔 1 2中。 6 残 留阀 的作用 是 使 制动系统中的制动液保持一个最小 的压力 ，可减少 系统中混入空气的概率 ，缩短制动系统的反应时间。 但若其负载 是 盘式 制动 器 ，则 不允许 有 残 留 阀的存 在 ，因为盘式制动器不需要像 鼓式制 动器那样 克服 回 位弹 簧 的 压 力 ，它 反 而 会 造 成 制 动 器 的 拖 磨 现 象 驾驶员没有踩制动踏板，但已有了制动力矩 。 7 当主缸两个主皮碗 5 、1 0中有一个失效后 ，其对应 的 制动腔将与制动油壶相通，制动腔不能建立起压力 ； 但由于两个活塞是串联结构，通过压缩回位弹簧，减 少失效制动腔的空间，使并紧后的弹簧直接承受另一 腔活塞传来 的推力 ，从而使另一制动腔能够继续建 压 。 由于汽车 防报死制 动系 统 A B S 的不 断普及 ， 为 了适应 A B S对 主缸 的要 求 ，活塞 式 串联双 腔制 动 主缸 中发展 出了中心 阀式的结构。和同尺寸的残 留阀 式 的液压制动 主缸相 比较 ，中心阀式的液压制动主缸 一 般有较大的缸径。该主缸的显著结构特点是取消了 阀体上 的补偿孔 ，而在活塞上设置 了制动液的补偿通 道 ，减少 了传统结构 中补偿孔对主皮碗 的伤害 ，因而 大大提高了主缸的寿命。传统的活塞式串联双腔制动 主缸经过不断的改进和完善后 ，目前已开始使用第二 代柱塞式串联双腔制动主缸了，与传统的活塞式串联 双腔制动主缸比较，它具有以下显著优点 低容积消 耗 使用更小的密封圈，弹性变形降到更小 ，零件 数量几乎减少一半，模块化结构 ，结构紧凑 ，集成制 动灯开关安装在主缸上免去了主机厂安装时的调整。 为降低驾驶员的操作强度 ，1 9 3 2年，凯迪拉克 V 1 6车引进了由制动踏板控制的真空助力装置。真空 助力器经历了很多种结构，而发展到今天被市场认可 和大量使用 的基本是美 国 B e n d i x公司的反作用盘式 真空助力器 ，该类型真空助力器被广泛使用在各种档 次的轿车和轻型车的制动系统上 ，见图 2 助力器为 单 膜片 。 l 一 主缸 缸体 2 、 6 一 主 缸 回位弹 簧 3 、 3 6 一主 缸 主皮 碗 4 _主缸第二活塞 5 、 B _主缸副皮碗 卜 主缸第一活塞 9 _ - 空气阀座 1 O 一阀门弹簧l 1 一控制阀推杆回位弹簧 l 2 一防尘罩l 3 一泡沫滤芯 1 4 一毛 毯 滤芯 l 一 控制 阀推 杆 l 6 一 调整 叉1 7 一 弹簧 座 1 8 一推 杆 回位 弹簧 座l 9 一 橡 胶 阀座2 O 一控 制 阀体2 1 一 真 空阀座 2 2 一 后壳 体密 封 圈 2 3 一 反馈 盘2 4 一锁 片 2 5 一活 塞2 6 一顶 杆 2 7 一助 力 盘2 8 一 后壳 体2 9 一 回位弹 簧 3 0 一气 室腔3 l 一 膜 片 3 2 一前壳体 3 3 一真空腔 3 4 _真空接嘴 3 5 一 咧 密封圈 3 7 一进油嘴 图2 液压制动主缸带真空助力器总成结构之一 其工作原理如下 1 非工作状态。在控制阀 推杆回位弹簧 1 1的作用下 ，控制阀推杆 1 5和空气阀 座 9被推到最右边的位置，其最终位置由锁片 2 4决 定。此时橡胶阀座 1 9与空气 阀座 9紧密接触，空气 阀口被关闭。由于控制阀推杆 1 5在最右边 ，橡胶阀 座 1 9与真空 阀座 2 1 脱 离 ，真空 阀 口处 于 开启状 态 。 此时真空腔 3 3的真空通 过活塞 2 5上 的真空通道 到达 第4期 梅宗信 等液压制动主缸带真空助力器总成台架试验方法的探讨 7 7 橡胶阀座 1 9 、空气阀座 9的外缘形成的腔室内，而 由于此时真空 阀 口处于 开启状 态 ，所 以真空 腔 3 3与 气室腔 3 0此时处 于联 通状 态 ，均 与发动 机进 气歧管 处的真空相 同。由于空气 阀 口被关 闭 ，空气不 能进入 气室腔 3 0 。 2 空行程阶段 。驾驶员踩下 制动踏板 ， 通过杠杆机构将力传递到控制阀推杆 1 5处 ，控制阀 推杆 1 5左移 。在 阀门弹簧 l 0的作用 下 ，橡胶 阀座 1 9 左移到与真空 阀座 2 1 接 触 ，真 空阀 口关 闭，此后真 空腔 3 3与气室腔 3 0处于隔断状态。同时，空气阀座 9也随同控制阀推杆 1 5左移，但空气阀座 9与橡胶 阀座 1 9未分离，空气阀 口仍处于关闭状态。在此阶 段真空助力器无输 出力 ，控 制 阀推杆 1 5所 走 过 的行 程即是真空助力器 的空行程 ；原始状态下 ，真 空阀 口 到橡胶阀座 1 9的距离 决定 了该空 行程 的大 小。对于 液压制动主缸带真空助力器总成 而言 ，空行程是指 当 液压制动主缸有压力输出时，控制 阀推杆 1 5所走过 的距离 ，该空行程的大小与液压制动主缸的空行程 、 真空助力器 的空行程 等有关 。 3 跳跃 阶段。驾驶 员踩下制动踏板的力稍有增加 ，空气阀座 9与橡胶阀 座 1 9分离 ，空气 阀 口处于 开启状 态 ，空气 经 毛毯滤 芯 1 4 、泡沫滤芯 1 3进入气室腔 3 0 ，真空腔 3 3与气 室腔 3 0形成了一定 的压力差，其压力差 的作用力 伺服力经过膜片 3 1 、活塞 2 5传递到反馈盘 2 3的 副面 反馈盘 2 3上不与空 气 阀座 9底部 接触 的部分 称为副面 ，接触 的部分称 为主面 ，再通过 反馈盘 2 3 传递到顶杆 2 6 ，产生输 出力，该输 出力通过推动液 压制动主 缸 的活塞 ，在第 一 和第 二 制动 腔 中产 生液 压 。通常此时 反馈 盘 2 3的主 面还没 有 与空气 阀 座 9 的底部接触 ，存在一定 的间隙 正常的设计、制造 间隙或公差 。由于反馈盘 2 3 橡胶件有受力表面 各处单位压强相等的物理属性 ，所 以反馈盘 2 3的主 面将 出现 凸起 ，直到副面上产生 的伺服力 的大小使得 主面隆起的高度达到与空气阀座 9底部接触后 主 面 的压强 和副 面 的压 强 达到 相等 才停 止 增加 伺服 力 。在此 阶段 ，真空助力器 的输入力稍有增加 ，但输 出液压却出现跳跃性的增加。该跳跃力的大小与反馈 盘 2 3和空气 阀座 9的底 部的间隙 、反馈盘 2 3的硬度 等有关 ，间 隙越大 、硬度越硬 ，跳跃力越大 ，反之越 小 。对于液压制动 主缸带真空助力器 总成 而言 ，该跳 跃力将使制动主缸产生突变的起始压力 ，降低总成的 随动性。 4 伺服增长阶段。随着驾驶员踩下制动 踏板 的力继续 增加 ，控 制 阀推杆 1 5持续左 移 ，真 空 助力器 的输 出力 由控制 阀推杆 1 5处 的输 入力 和伺 服 力等组成 ；随着 控制 阀推杆 1 5处 的输 入 力 的增 加 ， 伺服力成固定比例 伺服比增长。当气室腔 3 0的 压力等于大气压力后 ，真空腔3 3与气室腔 3 0形成的 压力差达到最大，压力差形成的伺服力达到最大值 ， 此点通常称为真空助力器的最大助力点，也是液压制 动主 缸带真 空助力器 总成最 大助力 点。 5 输入力 与输出液压等量增长阶段。超过最大助力点以后 ，真 空腔 3 3与气室腔 3 0形成 的压力 差不再 增加 ，伺服力 将不再 随驾驶员踩 下制 动踏板 的力增加 而增加 ，输入 力与输 出液压将 出现等量增长 阶段 。当驾驶员踩下制 动踏板的力再增加 ，隆起的主面将在空气阀座9底部 的作用下 ，逐渐减小隆起的高度 ，当达到足够的输入 力时 ，反作用盘的主面甚至开始下凹、而副面开始凸 起 。通常总成不在该段工作 ，当制动强度较大 时会在 该段工作。 6 输入力与输出液压等量降低阶段。 当需要减少制动强度或需要结束制动时，驾驶员踩下 制动踏板的力开始减少 ，随着输入力的减小 ，控制阀 推杆 1 5右移 ，空气阀座 9与橡胶 阀座 l 9接触 ，空气 阀口处于关闭状态 ，真空阀座 2 1 与橡胶阀座 1 9仍接 触 ，真空 阀 口仍 处 于关 闭状 态 ，在达 到最 大助 力点 前 ，输入力与输出液压等量降低。 7 伺服降低阶 段。当输入力减小到最大助力点后，橡胶阀座 1 9与 真空 阀座 2 1 分离 ，真空阀 口开启 ，真空腔 3 3与气室 腔 3 0处于联通状态 ，随着 输 入力 的逐 渐减少 ，两腔 的压力差将逐渐减少，伺服力也将成固定比例减少 ， 直到气室腔 3 0与真空 腔 3 3完全 联通 ，气室 腔 3 0的 气压与真空腔 3 3的气压完 全相 同 ，两腔 没有 了压力 差为止。 8 快速释放阶段。伺服降低阶段的最后 ， 当输入力再继续减少到反馈盘 2 3主面的受力为零 此时助力器 的输 出力 只有伺 服力 时 ，伺服 力保证 着反馈盘 2 3的变形 ，此时制 动主缸 所产 生 的反推力 小于伺服力 ，反馈盘 2 3主 面的压强 为零 且反馈 盘 2 3 主面与空气阀座 9的底部开始脱离 ，伺服力被完全释 放 ，反馈盘 2 3上的变形快 速 消失 ，助 力器 回到非工 作状态 。以上 8个 阶段 是一 个较 为完整 的制 动过程 ， 若在输入力上升和下 降的阶段 跳跃阶段 以上保 持住输 入力 时 ，空 气 阀 口、真 空 阀 口均处 于关 闭状 态 。 反作用 盘式 的真空助力器又分为单 膜片和双膜片 的真空助力 器。双膜 片真 空助力器是在单膜 片的基础 上 ，又串联了一个真空腔和气室腔，其 目的就是在不 增加径 向尺 寸的前 提下 ，尽可能提高真 空助力器 的伺 服比。目前的真空助力器，其伺服性能更安全、可 靠 ，一些高档车上的真空助力器配备了独立的位移传 感器 和双 真 空 度 传 感 器 ，可 在 电 子 稳 定 控 制 程 序 E S P 的液压泵 支持下 提供 助力器 失效情 况 下 的助 力支 持。 通过以上的分析知道 液压制动主缸带真空助力 器 总成的主要功能是为汽车的制动系统提供制动所需 7 8 机床与液压 第 4 1卷 的动力 ，在 满 足制 动 的可操 控性 前 提下 ，适 当降低 驾驶 员的操作强度 。因此在确定试验项 目时 ，需优先 考虑其 提供制动动力 的功能 ，然后考虑其可操 控性 的 好坏，再考虑操作的强度功能；当然，为保障汽车的 安全性，也应高度重视其可靠性。 2 试验项 目和试验方法的确定 2 ． 1 功 能特性 为了检查样件 总成正 常的建压功能 、真空助力器 失效后的建 压功能 、制动 主缸一腔失效后另一腔的建 压功能 ，设 置了该项 目。 进行功能特性试验时，将样件固定在性能试验装 置上 ，连接好各测试 回路 ，调整真空 阀门，使真空助 力器 内的真空度达到 6 6 ． 71 ． 3 k P a ，排尽 液压测 试回路中的空气 ，储液罐内加注制动液到满刻度位 置 。关闭与液压制动主缸 的制动 腔相联 的液压测试 回 路的各排气口，匀速推动输入推杆 ，在液压测试回路 中建立起液压，观察液压制动主缸是否能够建立起样 件的最高工作液压，同时观察样件的动作情况。让真 空助力器 的真空管 路通大气 模拟 真空助力器失 效 ，推动输入推杆，观察液压制动主缸是否能够建 立起样件 的最高工作液压 ；将液压制动 主缸 的第一制 动腔通大气 模拟液压制动 主缸 单腔失效 ，推动输 入推杆 ，观察液压制动主缸的第 二制动腔是否 能够建 立起样件的最高工作液压；再将液压制动主缸的第二 制动腔通大气 ，排尽液压测试回路中的空气 ，推动输 入推杆 ，观察液压制动主缸的第一制动腔是否能够建 立起样件 的最高工作液压 。 2 ． 2 初始建压行程 确定在一定 的测量容积 内，当有 0 ． 1 M P a 液压时 真空助力器输入推杆 的移动距离 。采用液压而不是气 压进行测量 ，可避免进行液压制动主缸空行程 测量 时 有顺序 动作 的主 缸 出现 误判 的情 况。0 ． 1 M P a的液 压，是综合考虑的结果；液压值太低，对传感器或压 力表的分辨率要求太高；液压值太高，就成了某压力 的建压行程了。 进行初始建压行程试验 时 ，将样件总成 固定在性 能试验装置上，排尽液压测试回路中的空气。推动输 入推杆，分别测量当液压制动主缸的第一 、第二制动 腔液压为 0 ． 1 MP a 时 ，真空助力 器输入 推杆 的行程 。 2 ． 3 密封 性 2 ． 3 ． 1 液压制动主缸的真空密封性 目前液压制动主缸在装配时 ，绝大 多数采用 的是 真空加注制动液，为保证加注的正常进行 ，设置了该 项 目。 进行液压制动主缸的真空密封性试 验时 ，将样件 固定在性能试验装置上 ，连接好 各测试 回路 ，排尽液 压制动主缸内的制动液，关闭排液孔 ，两供液孔连通 后与真空源相连 若样件 自带储液罐，则真空源直 接与储液罐的加油口相连 。当液压制动主缸 内部绝 对压力达到 0 ． 2- I- 0 ． 0 5 k P a 或由供需双方商定 时，关闭真空源，稳压 3 5 s 后测量样件 内部 5 s 内 的压力上升值 。 2 ． 3 ． 2 真空助力器 的真空密封性 为了检查真空 助力 器在 不 同推 杆 行程 下 非工 作状态 ，最大助力点 以下工作状态 、最大助力 点以上 工作状态 的密封性 ，设置 了该项 目。 进行真空助力器的真空密封性试验时，将样件固 定在性能试验装置上 ，连接好各测试回路，调整真空 阀门，使真空助力器 内的真空度达到 6 6 ． 7 4 - 1 ． 3 k P a ，排尽液压测试 回路中的空气 ，储液罐内加注制 动液到满刻度位置 。调整液压测试 回路 的排量吸收装 置，使样件输入推杆的输入力及推杆行程满足表 1的 要求。将输入推杆在该规定位置锁住，切断真空助力 器的真空源 ，真空助力器内部真空度稳定 3～ 5 s 后， 测量表 1 中各试验项 目的样件在 1 5 s内真空助力器 内 部的压力上 升值 。 表 1 真空密封性输入力与推杆行程的关系 2 ． 3 ． 3 液压 制动主缸的液压密封性 为了检查液压制动主缸在最高工作液压下能否正 常工作 ，设置 了该项 目。 进行液压制动主缸的液压密封性试验时，将样件 固定在性能试验装置上，连接好各测试回路，调整真 空阀 门，使 真空助力器 内的真空度达到 6 6 ． 7 4 - 1 ． 3 k P a ，排尽液压测试 回路中的空气 ，储液罐内加 注制动液到满刻度位置。匀速推动输入推杆在液压测 试 回路 中建 立起样件 的最高工作液压 ，将输入推杆在 该位置锁住 ，液压 系统压力稳定 3～ 5 s 后 ，测量 3 0 s 内液压制动主缸各制动腔的液压降。 2 ． 4反 应 时 间 为了检查样件总成从加力开始到样件最大助力点 的 9 7 ％时所需 的时间 ，设置 了该项 目。 第 4期 梅宗信 等液压制动主缸带真空助力器总成台架试验方法的探讨 7 9 进行反应 时间试验时 ，将样件 固定在性 能试验装 置上 ，连接好各测试回路 ，调整真空阀门，使真空助 力器 内的真空度达到 6 6 ． 7 4 - 1 ． 3 k P a ，排 尽液压测 试回路中的空气，储液罐 内加注制动液到满刻度位 置 。快速推动输入推杆 ，推动速率为 31 0 ～ 41 0 N ／ s ，在液 压测试 回路 中建 立起液 压 ；调整 液压 测试 回路的排量吸收装置，使输入推杆为全行程的5 0 ％ ～ 6 5 ％时，液压测试回路的压力为样件最大助力点压力 的 1 3 0 ％。测 量从加 力到样 件最大助力点 的 9 7 ％时所 需 的时间。 2 ． 5无 负载 回程 时 间 为了检查样 件总成在第一脚制动没有压力时 ，迅 速返 回补 充制动液所需 的时间 ，设 置了该项 目。 进行无负载回程时间试验时，将样件固定在性能 试验装置上，连接好各测试 回路，调整真空阀门，使 真 空助力 器内的真空度 达到 6 6 ． 7 4- 1 ． 3 k P a ，排 尽 液压测试回路中的空气 ，储液罐内加注制动液到满刻 度位置 。让 液压 测试 回路 中的加 载装 置 若加 载装 置 内包含 可运动部件 ，如排量 吸收装 置中的活塞 ，则 应将可运动部件锁住不动的排气 口通大气 ，匀速 推动输入 推杆 到全行程后 ，关 闭加载装 置 的排气 口， 在样件 自身恢复力作用下，快速让输入推杆在不受其 他限制的条件下完全返回到原始位置。测量输入推杆 从全行程返回到原始位置所需的时间。 2 ． 6常温输入 一输 出特性 为了检查样件总成在常温条件下的各种特性参数 始动力 ，释放力，跳跃值，最大助力点的输入力和 输出液压值 ，曲线形状、异响等 ，设置了该项 目。 没有将助力 比作为考核指标，是因为进行测量 时，特性曲线上用于计算助力比的某线段斜率 ，可能 要受样件的始动力、跳跃值的影响。而实际上 ，样件 的助力 比是不受始动力 、跳跃值影 响的 一 。 进行常温输入 一 输出特性试验时，试验的环境温 度为室温。将样件固定在性能试验装置上 ，连接好各 测试回路，调整真空阀门，使真空助力器内的真空度 达到 6 6 ． 71 ． 3 k P a ，排尽 液 压测 试 回路 中 的空 气，储液罐内加注制动液到满刻度位置。调整液压测 试回路的排量吸 收装 置，使 输入推杆为全 行程 的 7 0 ％ ～ 9 0 ％时 ，液压测试 回路 的压力 为样件 最大助力 点液压的 1 3 0 ％，并且液压制动主缸的两个制动腔在 最大助力点处 的压力差不超 过 0 ． 3 M P a 。输入 推杆 以 31 m m ／ s 的速率连续加载到输出压力为最大助力 点液压的 1 2 0 ％ ～ 1 3 0 ％，然后以 21 m m ／ s 的速 率连续卸载 。记 录加载和卸载时相应 的输入力 一 输 出 液压 曲线 ，倾听样件有无异常声响 ，并在记 录的曲线 上找出下列值始动力、释放力、跳跃值、最大助力 点 的输入力 和输 出液压值 。 2 ． 7 低温输入 一输 出特性 为了检查样件总成在低温条件下的各种特性参 数 ，设置 了该项 目。 进行低温输入 一输 出特性试验时 ，重复第 2 ． 6节 的常 温输 入 一输 出特 性，但 试 验 的环境 温 度 为 一 4 0 4- 3 ℃ ，且 样件在该环境 温度下 的保 温时间不 少于 6 h 。 2 ． 8 高温输入 一输 出特性 为了检查样 件 总成 在高 温条 件下 的各 种特 性参 数 ，设 置了该项 目。 进行高温输入 一 输出特性试验时，重复第 2 ． 6 节 的常温输入 一输 出特性 ，但试验的环境温度为 8 0 4- 2 o C，且样件 在该 环境 温度下 的保 温时 间不少 于 6 h。 2 ． 9液压 制动 主缸排 量 为了检查液压 制动主缸样件 的实际排量 与设计排 量的差距 ，提高与整车的匹配性 ，设置了该项 目 ‘ 。 进行液压制动 主缸排量试验 时 ，将样件 固定在性 能试验装置上 ，排尽液压测试 回路 中的空气 ，储液罐 内加注制动液 到满刻度位 置。液压制动 主缸 的排液孔 连接到排量测量装置 ，匀速推动输入推杆到全行程后 关闭液压制动主缸的排液孔 ，然后再匀速地让输入推 杆返回到原始位置 ，停顿 1 0 s 后打开制动腔排液孑 L ； 此过程为一个测量周期 ，共进行 3个周期的测量 ，推 动输入推杆 的速度 为 3土1 m m ／ s 。用 排 量测量 装 置记录 3个周期的各腔排量，取 3 个周期测量值的平 均值作为液压制动主缸的排 量测量值。 2 ． 1 O压 差性 能 为了防止未装备制动力分配装置 的汽车 或有 制动力分配装置但已失效后在制动时各车轮的制 动力矩变化超过规定的限值，设置了该项 目。因建压 速率对压差的测量结果影响较大 ，设置了缓加压和急 加压压差两个项 目。 2 ． 1 0 ． 1 缓加压压差 进行缓加压压差试验时，将样件固定在性能试验 装置上 ，连接好各测试 回路 ，调整真空阀门 ，使真空 助力器 内的真空度达到 6 6 ． 7- t- 1 ， 3 k P a ，排尽 液压 测试回路中的空气，储液罐内加注制动液到满刻度位 置。缓慢推动输入推杆，推动速度为 3 4-1 m m ／ s ， 在液压制动主缸的制动腔中建立起略超过4 ． 0 MP a 的 液压 ，测量两制动腔 中有个压力达到 4 ． 0 MP a 时两 制动腔的压力差值 。 2 ． 1 0 ． 2 急加压压差 进行急加压压差试验时 ，将样件 固定在性能试验 8 0 机床与液压 第4 1 卷 装置上 ，连接好各测试回路，调整真空阀门，使真空 助力器 内的真空度达到 6 6 ． 7 1 ． 3 k P a ，排尽液压 测试 回路 中的空气 ，储液罐 内加注制动液到满刻度位 置。快速推动输入推杆，推动速率为31 0 ～ 41 0 N ／ s ，在液压制动主缸的制 动腔 中建立起 略超过 1 3 ． 0 M P a 的液压 ，测 量两 制动 腔 中有一 个压 力达 到 1 3 ． 0 M P a 时两制 动腔 的压力差值 。 2 ． 1 1 清 洁度 为了防止杂质 颗粒堵塞液压元件 ，导致制动系统 失效 ，设 置了该项 目。 将真空助力器分离，按 Q C ／ T 5 7 2 汽车清洁度 工作导则 测定方法 [ 6 1 的试验方法，测量液压制动主 缸 内表面的杂质总量。 2 ． 1 2 固定螺栓 联接 强度 为了检查样件真空助力器固定螺栓在壳体上的牢 固性 ，设置了该项 目。该 固定螺栓 的失效对制动系统 而言将是灾难性的。 进行 固定螺栓联接强度试 验时 ，用扭力扳手分别 在真空助力器 的所 有 固定螺 栓上施 加 2 5 N m 的拧 紧扭矩 。观察 固定螺栓是否松动或从真 空助力器上脱 落下来 。 2 ． 1 3压力 冲击 强度 为 了检查样件总成经历若干次的紧急制动后 ，能 否正常工作 ，设置 了该项 目。 进行压力 冲击强度试验时 ，将样件 固定在性能试 验装置上 ，连接好各测试 回路 ，调整真 空阀门，使真 空助力器 内的真空度达到 6 6 ． 7-4 - 2 ． 7 k P a ，排尽测 试回路中的空气 ，若样件 自带储液罐，则储液罐内加 注制动液到满刻度 。调整液压测试 回路的排量 吸收装 置 ，使输入推 杆 为全行 程 的 7 0 ％ ～ 9 0 ％ 时 ，测试 回 路 中的压力为最高工作液压 的 1 3 0 ％ 。快速推 动输入 推杆 ，推动速率为 31 0 ～ 41 0 N ／ s ，在液 压制动 主缸 内建 立起 样 件 最 高工 作 液 压 的 1 3 0 ％ ，误 差 为 -4 - 1 M P a ，保压时间为 1 S 。试 验频率 1 0 0 0-4 - 1 0 0 次／ h ，试验次数 1 0 0 0次。若 样件 自带储 液罐 ，则试 验过程 中观察储液罐与液压制动主缸的连接部位有无 泄漏 、制动液是否从储液罐 中溢出 。试 验结束后 ，检 查样件有无影响功能 的损坏和变形 。分别测 量真空助 力器 的真空密封性和液压制动主缸的液压密封性。 2 ． 1 4静 强度 为了检查样件 总成超载工作后 的恢复能力 ，设 置 了该 项 目。 进行静强度试验时，将样件固定在性能试验装置 上，连接好各测试回路，调整真空阀门，使真空助力 器 内的真空度达 到 6 6 ． 71 ． 3 k P a ，排尽液压测 试 回路 中的空气 ，储液 罐 内加 注制动 液到满 刻度位 置 。 调整液压测试 回路 的排量 吸收装置 ，使输入推杆为全 行程的7 0 ％ ～ 8 0 ％时，测试 回路 中的压力为最高工 作液压的 1 3 0 ％ ；调 整试验 台 的限位 装置 ，使输入 推 杆为全行 程 时 限位。在 输入 推 杆 上作 用 6 8 6 0 N 的 力 ，并保持 3 0 s 后卸 载 ，再重复 2次 。测量真空助力 器壳体 的弹性变形和永久 变形 ，分别测量真空助力器 的真空密封性和液压制动主缸 的液压密封性 。 2 ． 1 5 工作耐 久性 为 了检查样件总成在不同环境 温度下持续工作 的 能力 ，设置 了该项 目。 进行工作耐久性试验时，将样件固定在工作耐久 性试验装置上 ，连接 好各测试 回路 ，调 整真 空 阀门 ， 使真空助力器内的真空度达到 6 6 ． 7-4- 2 ． 7 k P a ，排 尽液压测试回路中的空气，若样件自带储液罐 ，则储 液罐 内加注制动液到满刻度 。调整液压 测试 回路 的排 量 吸收装置 ，使输入推杆为全行 程 的 7 0 ％ ～8 0 ％ 时 ， 液压测试 回路 中的液压为样件的最大助力点液 压。环 境温度 、试验频率 、循环次数 、动作 时间按表 2 或 供需 双方商定 。试验压力与动作 时 间之间 的关系见 图3 。试验按常温一高温一低温顺序进行。若样件 自 带储 液罐 ，则试验过程 中观察储 液罐与液压制 动主缸 的连 接部位有无泄 漏 、制 动液是 否从储 液罐 中溢 出。 试验结束后，观察液压制动主缸与真空助力器的连接 部位是否有松动现象 ，检查样件有无影 响功能的变形 和损 坏。分别复测真空助力器的真空密封性 、液压制 动主缸 的液压密 封性 、反应 时 间、无 负载 回程时 间 、 常温输入 一 输 出特性 。将液压制动主缸分离 ，检查 真 空助力器 内有无制动液 。 表 2 工作耐久性试验环境温度 、试