微型车串联双腔式制动主缸的设计

邹 玉 清

（吉林电子信息职业技术学院 吉林 吉林 132000）

摘 要：汽车串联双腔式制动主缸总成作为汽车制动系统的重要组成部分，保障着汽车行驶过程中的安全，它的设计与应用也必将影响着汽车的整车性能，甚至与人民的生命安全息息相关。

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关键词 ：汽车；串联双腔式制动主缸

中图分类号：U463.52 文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1665－2272．2015．05．037

1 串联双腔式制动主缸简介

串联双腔式制动主缸系微型车系列制动系的主要组成部件，由它控制前轮制动盘和后轮制动盘，以保障汽车行驶过程中的安全。目前无论是国内、国外制动总泵总成的结构均采用液压串联双腔式制动主缸，其结构特点是双管路制动，也就是前轮制动管路和后轮制动管路彼此独立工作，当前轮制动管路损坏制动失灵时，后轮管路仍然正常工作，反之也是一样，从而保证了汽车安全行驶。

2 串联双腔式制动主缸的结构

（1）供液腔：通过供液孔与储液室相通的腔，在制动解除的瞬间向制动腔供给制动液。

（2）制动腔：通过排液孔与制动回路相通的腔，在制动过程中制动腔内建立起的液压与同其相连接的回路内的液压相同。

（3）补偿孔：缸体上制动腔与储液室连通的孔，在制动解除状态下向制动腔补偿制动液或把多余的制动液返回储液室。

（4）空行程：从主皮碗唇口边缘到补偿孔边缘的距离。

3 串联双腔式制动主缸工作原理

整个部件以串联双腔制动缸体前端凸缘借螺栓装配到真空助力器的伺服气室前壳体。由推杆直接推动的第一活塞所在的油腔为第一腔；由第一腔液压推动的第二活塞所在的油腔为第二腔。

动踩下制动踏板时，第一活塞在推杆力作用下前移。在主皮碗掩盖旁补偿孔后，由于第一回位弹簧强于第二回位弹簧，第二回位弹簧开始压缩，第二制动腔中即产生液压。压力油从第二腔排液孔流入后轮制动管路，当第二回位弹簧与第一回位弹簧力平衡时第一、二活塞同时前移。在第一制动腔即产生液压，压力油从第一腔排液孔流入前轮制动管路。当松开制动踏板，第一、二活塞靠回位弹簧回到初始位置，制动腔通过补偿孔与贮油箱相通，制动腔压力消除。

若前制动管路损坏漏油，则在踩下制动踏板时只有第二制动腔中建立液压，第一工作腔中无压力。此时在液压差作用下，第二活塞迅速前移到与制动主缸孔里端面接触的前极限位置。此后，第二工作腔液压方能升高到制动所需的值。若后制动管路损坏漏油，则在踩下制动踏板时，起先只是第二活塞前移，因第二制动腔中不能建立液压。但第二活塞直接顶触制动主缸孔里端面时，踏板力和伺服气室作用力便能传到第一活塞，使第一制动腔建立必要的液压而制动。由上述可见，双回路液压系统中任一回路失效时，主缸仍能工作，只是所需踏板行程更大。

4 主皮碗、付皮碗的设计

4.1 主皮碗的设计

目前普遍存在的现象是过油性不好，即众所周知的排油不畅或排气不好，需要十几次推动活塞才能实现输出功能，再有则是耐久性差。下面对其几个主要尺寸进行功能分析：

（1）φＤ主要考虑的是过盈量，实践证明，该过盈主要保证的是低压气压密封性。在高压时皮碗受液压作用而向外扩张，过盈量不起作用。在保证缸体内壁表面粗糙度的前提下，此处的过盈量越小越好，有利于过油性。

（2）φＤ1该尺寸应该说是皮碗的安装需要，是起支撑作用的，为达到较好的过油性，该尺寸应小于缸径名义尺寸1 ｍｍ。

（3）φｄ是皮碗与活塞的密封唇口，应考虑有过盈量，但同时要考虑橡胶件在液压作用下的唇口变化率，应保证在皮碗唇口变化率最大时，仍有一定的过盈量。

（4）φｄ1也是皮碗安装尺寸，起支撑作用，它应该与活塞的尺寸相同或略小（橡胶胀大尺寸），不得有太大的过盈量，否则将引起φＤ1尺寸的增大，而影响过油性。

（5）Ｈ2将直接影响皮碗的过油性，其值应该大于Ｈ3，并在保证唇口强度的情况下尽可能的大。

（6）Ｈ4是皮碗的支撑部位，必须略小于Ｈ3

（7）δ应该在1．2~1．4ｍｍ之间，关键取决于皮碗的硬度，该值大时，会增加皮碗的强度，但是影响皮碗的过油性，该值小时，过油性好，但是皮碗的强度必然下降。

（8）Ｈ2、Ｈ3、Ｈ4、δ四个尺寸最终反映的是皮碗与制动主缸内壁的附着力，在低压气压时保证正向密封，在一定真空度下应该保证逆向导通，以实现过油的畅通，也可以将该项指标称为主皮碗的真空附着性。

制动主缸主皮碗的耐久性使众所周知的内容，它与橡胶的质量、硫化工艺有直接的关系，除此之外，也于皮碗的设计有直接的关系。主皮碗的唇口在以前的设计中曾有保持尖角的要求，而现在不约而同的取消了尖角，并以各种形式的倒角所代替。保持尖角是出于密封性的考虑，但是却忽略了加剧磨损的问题，尤其是当皮碗通过补偿孔的过程，倒角有利于通过补偿孔，有利于耐久性提高，这是事实。而提高皮碗的强度也是提高耐久性的主要措施之一。

4.2 副皮碗的设计

副皮碗的工作状况与主皮碗的工作状况有根本的区别，它不承受较大的液压，最大不过0．4Mｐａ，而且是在真空注油时产生的，在正常工作状况下它是不受液压的。目前存在的主要问题是渗油和真空密封性不好。

渗油和漏油的区别，漏油是以滴状出现，而渗油是慢慢的渗出，也许4个小时发现，也许时间还长。真空密封性不好是指在真空注油时，空气通过副皮碗的唇边而被抽入主缸注液腔内，无法建立真空，无法实现真空注油。

副皮碗的尺寸设计与主皮碗的设计有许多的不同之处，它与主皮碗在设计上的不同点主要有：ΦＤ、ΦＤ1、Φｄ2和皮碗的橡胶硬度。由于副皮碗要保持长久的密封性，因此Φｄ的过盈量要大于主皮碗，一般取名义尺寸加1ｍｍ。其δ值可以不考虑过油性，因此也应该取大一些。ΦＤ1在这里也不考虑过油性，因此可考虑与名义尺寸基本一致，但是不能过盈太多，否则将影响活塞的复位。Φｄ2是新增加的尺寸，它的作用是一方面减少皮碗与主缸内壁的接触面积，增大密封性，另一方面是在前后唇口之间形成一环带密封，它有助于防止制动液的渗出，同时有助于提高真空密封性。

由于副皮碗不受高液压作用，同时也不通过任何旁通孔（如补偿孔、补液孔）因此它的硬度应该低于主皮碗一个档次，而增加它的密封性。影响液压制动部件密封性的原因还有很多，但是通过对制动真空助力器、制动主缸有关密封部位的结构分析，已经具有一定的代表性。

5 结语

汽车是现代生活中、现代经济建设和现代国防必不可少的交通运输工具，是现代科学技术发展水平的标志，也是社会物质生活水平的志。目前随着人们生活水平的日益提高，汽车已经进入千家万户，而串联双腔式制动主缸总成作为汽车制动系统的重要组成部分，它的性能好坏不但直接影响着汽车的整车性能，而且，还与人民的生命安全息息相关，同时串联双腔式制动主缸总成的开发设计也必将给企业带来很大的经济效益。

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参考文献

1 邓楚南，何天明，宋慧，等.［J］.轿车构造，2001（6）

2 郭新华.汽车构造［J］.汽车构造，2004（7）

（责任编辑 梁 工）