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1、山东交通学院本科生毕业论文山东交通学院进气管真空度的产生机理及其在汽车上的应用院(系)别 汽车工程系专业 交通运输届别 2009届学号 050421334姓名 张营指导教师 刁立褔山东交通学院教务处二九年六月山东交通学院毕业设计原 创 声 明本人张营郑重声明：所呈交的论文“进气管真空度的产生机理及其在汽车上的应用”，是本人在导师刁立褔的指导下开展研究工作所取得的成果。除文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明，本人完全意识到本声明的法律后果，尊重知识产权，并愿为此承担一切法律责任。 论
2、文作者(签字)：日期： 年 月 日摘 要 本文主要介绍了发动机进气管真空的产生机理以及其评价指标，阐述了汽车发动机和底盘是如何利用发动机进气管真空度来控制汽车的尾气排放，电喷以及底盘行驶控制等内容。分析了进气管真空度与发动机转速、负荷以及空燃比等发动机运行参数的关系。总结出了发动机的进气管真空度是发动机的一个综合性能指标，可以称它为发动机的“晴雨表”，通过对进气管真空度的检测分析就能得知发动机的运行状况是否良好。 研究了进气管真空度在汽车发动机和底盘上的应用，通过图片和文字相结合的方式说明了进气管真空度在发动机电喷、尾气排放和底盘控制是如何发挥作用的。介绍了进气管真空度在汽车诊断上的作用。关键
3、词：进气管真空度、产生机理、发动机控制、尾气排放、底盘控制。 AbstractThis text has mainly introduced the production mechanism of the intake pipe vacuum of engine and its evaluation index, make use of vacuum degree of intake pipe of the engine to control the exhaust of the car to discharge after have explained the car engine and
4、how the chassis is, the electricity gushes out and such contenHave studied the application of the vacuum degree of the intake pipe on car engine and chassis，through the Way to combine with characters and picture ,Prove intake pipe vacuum degree in mobilize electromechanics gush out, exhaust it disch
5、arges to be and how function at chassis control. Keyword: The vacuum degree of the intake pipe, mechanism of producing, the engine is controlled, the exhaust is discharged, the chassis is controlled目 录前言11进气管真空度的产生机理21.1进气管真空的产生机理及衡量指标21.2进气管真空度的影响因素及其变化情况21.3进气管真空度的检测32真空在电控喷射系统上的应用-油压调节器42.1油压调节器的
6、作用42.2油压调节器的结构原理43真空在点火上的应用真空点火提前机构53.1点火系统对点火时刻的要求53.2真空提前机构的结构原理64进气真空度在汽车底盘上的应用74.1真空度在汽车伺服制动系统上的应用74.1.1真空助力伺服制动系统84.1.2真空增压伺服制动系统114.2自动变速器真空膜片式节气门控制阀144.3巡航控制系统真空式执行器155真空在尾气排放上的应用155.1废气再循环系统155.1.1废气再循环系统的作用机理155.1.2废气再循环系统的结构原理155.1.3废气再循环系统的工作条件175.2曲轴箱强制通风系统175.2.1曲轴箱强制通风系统的结构原理175.2.2曲轴箱
7、强制通风的作用条件185.3燃油蒸汽回收装置185.3.1燃油蒸汽回收装置的结构原理185.3.2燃油蒸汽回收装置电磁阀的作用条件19结论20致谢21参考文献22前 言进气管真空度又称负压，它是发动机各气缸交替进气时对进气管形成的负压总和。进气管真空度的高低及稳定性与发动机转速、工作气缸数目、进气系统密封性、点火性能、空燃比的大小成正比，与节气门的开度成反比。因此，进气管真空度是一个“晴雨表”，若进气管真空度符合要求，不仅表明气缸的密封性能符合要求，而且表明点火时刻、配气相位和空燃比也基本符合要求。所以，进气管真空度是一个综合性很强的发动机技术指标。在相同的发动机转速下，节气门的开度越小，则进
8、气管的真空度越大；而在相同的节气门开度下，发动机的转速越高，则进气管的真空度越大。由此可见，进气管真空度的变化，意味着发动机转速及负荷发生变化。汽车设计师们巧妙地利用这一特性，将进气管的负压用作驱动或控制多种装置。在20世纪70年代中期之前，进气管的负压仅仅用于驱动风挡玻璃的雨刷和分电器的点火提前装置，此后其应用范围越来越广，现代汽车最大限度地实现了功能的扩展。利用进气歧管真空度的变化作为传感器或者执行器的“动力源”，对汽车进行自动控制。燃油压力调节器、真空点火提前调节装置、曲轴箱强制通风装置、汽油蒸发回收装置等。除此以外，底盘部分的自动变速器真空式节气门阀、真空制动助力器、汽车巡航控制中的真
9、空式节气门开度控制装置等，都是利用进气歧管真空度的变化实现控制的。目前，进气管真空度作为汽车进行自动控制的一种动力源，获得了深入的开发和应用，为现代汽车功能的扩展提供了广阔的空间。271进气管真空的产生机理在密闭容器内气体的压强小与外界气体的压强就产生了一个“负压”。我们把容器中的压力低于大气压力的情况叫做真空，这与物理上严格意义的真空是有区别的，物理意义上的真空是指没有任何介质的密闭空间。而发动机进气管的真空是由于汽缸的快速抽气而使进气管内产生的比周围环境气压低的一个进气负压。1.1进气管真空的产生机理及衡量指标当发动机进气门打开时，进气管内的空间便与发动机汽缸内的密闭空间相连通，根据帕斯卡
10、定律这两个空间的压强是相同的，我们用Px来表示，发动机运转时由于汽缸的快速运动产生很大的吸力，从进气管内吸入混合气，而混合气的运动往往不能跟上汽缸的快速运动产生很大的吸力，再加上节气门的节流作用于是便在进气管内产生了一个“负压”就是上面提到的Px发动机在不同的工况运转其进气管真空的大小往往有很大的差别，为了表示真空的大小我们用真空度Px来表示:Px=Po-Px （1-1）式中：Po-当地的大气压强；Px-进气管内的绝对压力1.2进气管真空度的影响因素及其变化情况发动机进气管真空度是一项综合及时指表被称为发动机的“晴雨表”。它的大小和稳定性与工作汽缸数目，发动机转速，进气系统密封性，点火性能以及
11、空燃比的大小成正比而与节气门的开度成反比即如下所示：Px =K：与发动机参数有关的常数；N：发动机缸数；n：发动机转速；A/F：发动机工作时的空燃比；Q：节气门的开度。其中车速（n）和节气门开度（Q）是汽油机工况的基本参数在相同的发动机转速下，节气门的开度越小，则进气管的真空度月大（进气歧管的压力月低）；而在相同的节气门开度下，发动机的转速越高，则进气管的真空度月大（进气歧管的压力月底）。由此可见，进气管真空度的变化意味着发动机转速及负荷发生变化。如果不考虑其他因素的影响则Px与转速n和节气门开度Q的关系如图1-1 所示： 图1-1车速和节气门开度的变化直接影响空燃比及燃烧条件的好坏，而他们的
12、变化可以通过基金器官真空度的变化来表达，也就是说Px值的高低及波动幅度的大小反应了发动机工况的好坏，例如：当节气门开度（或转速）一定是，若点火性能变坏，燃烧随之恶化，转速下降，Px下降，继而影响了喷油量的多少和空燃比的大小；如此相互反馈形成连锁反应，因而Px称为发动机因果反馈的“中心媒体”。即进气系统密封性，点火性能，空燃比等因素变化是Px直接受其影响形成连锁反应，可见Px的高低决定汽油机性能的好坏如图1-2所示： 图1-2进气管真空度反馈机理图1. 3进气管真空度的检测利用真空表对汽油机的Px进行检测，简便易行，覆盖面广，是行之有效的检测手段。电控喷射汽油机是利用Px作为度量喷油量的依据(压
13、力型或流量型)。由于喷油器的安装口是一个潜在的漏气点，再加之节气门前后的真空管路交叉排列，极易产生漏气和错装故障。所以，检修故障时真空表的作用将更为重要。其具体作用如下：(1)判断进气系统的密封性能：包括气缸内和气缸外的相关部件，一旦漏气就会造成Px达不到标准值(60KPa以上)。怠速时，表针应稳定在64-71KPa之间(摆幅的大小、摆速的快慢与密封性、空燃比及点火性能有关)。若怀疑某缸工作不良，可采用单缸断火诊断，Px的跌落值应越大越好，它是判定各缸工作好坏的指标(点火、喷油、密封)。迅速开闭节气门，若表针在6.784.6KPa之间灵敏摆动，说明Px对节气门开度变化的随动性较好，意味着各部位
14、在各工况的密封性均较好。若密封性不好时，怠速时Px低于正常值，且明显不稳；迅速打开节气门时，表针会跌落到零，关闭后也回不到84.6KPa处(注：迅速开闭应和实际运用情况相符)。为了验证各工况密封性的好坏，应将真空表换接在机油尺口处，曲轴箱内的压力应为负压值。若为正压值，表明密封性不好，或PCV通风阀堵塞。(2)判断排气系统有无堵塞：排气系统的堵塞主要是由于三元催化器和消声器内因结胶、积炭或破碎而造成。由于时通时堵，排气时反压力大，使Px过低，导致排气不彻底、进气不充分、转速不稳、加速无力、空燃比失常、点火调节失控等故障的发生。由于徘气系统有较大的反压力，在怠速状态Px有时可达53KPa，但很快
15、又跌落为零或很低。堵塞严重时汽油机只能勉强运转。此时，可通过观察层管冒烟状态或拆下排气管，运转验证即可。(3)判断空燃比(AF)的大小：化油器式和电控喷射汽油机可燃混合气的配制，都是利用Px的大小来控制喷油量的多少。空燃比过大、过小，会使燃烧条件恶化，反过来又影响转速和Px的高低和表针的稳定性。此时，利用真空表可以定量地显示出x低于标准值，表针处于不稳定状态。为净化性的好坏提供第一手资料。(4)判断点火性能和配气正时性能：点火性能的指标包括：火花能量、点火时刻以及各工况有无缺火、断火、交叉点火现象等。点火正时的前提是配气正时无误，而点火时刻又直接影响气缸内燃烧情况的好坏，关系到汽油机的转速和P
16、x的高低；反过来Px的高低又影响空燃比的大小。点火正时及配气正时不对及电火花不良时，燃烧条件就会变坏，功率损失和转速波动较大，形成不了高真空度，并造成怠速不稳加速无力(该机理也适于空燃比过大或过小)。怠速时，表针在46.7-57KPa之间摆动，若点火过早，表针摆幅较大；若点火过晚，表针摆幅较小。配气正时有误时，现象和点火正时类同，应分辨处理 理论分析和实践验证得知，当进气系统的密封性和空燃比及燃油品质均为正常，动态的最佳点火提前角所对应是最大的Px值。实践证明：当单缸断火时，若该缸原工作正常，则Px值会明显地跌落(跌落值可达5KPa)；若该缸原本不工作或工作不好，则Px值无变化或跃落值较小，说
17、明该缸的点火、喷油及密封性不好。当加大或减小最佳点火提前角时，Px均有所下降，不仅在Px数值上有明显变化，并在表针的稳定性上也有明显变化。由此可见，最高真空度Px对应的必然是最佳密封性能、最佳空燃比(AF)、最佳点火性能。2真空在电控喷射系统上的应用-油压调节器由于传统发动机的化油器存在结构复杂，故障率较高，以及较高的燃油消耗和废气排放不达标等诸多缺陷现代汽车的发动机多采用电子控制的燃油喷射系统，电喷系统能很好的克服老式化油器供油系统的确信，满足较低的燃油消耗即较少的废气排放等性能。因此到20世纪末，电子燃油喷射式发动机已取代老式化油器发动机而现代发动机的电喷系统，随着机械式控制系统和电子控制
18、技术的f鏖战又有多种不同的种类，本节主要介绍电喷发动机上的油压调节器部件。2.1油压调节器的作用油压调节器安装在燃油非配管的一端，用有到联通，其功用：一是调节燃油压力使喷油器进出口的压差保持恒定，即使供油系统的油压与进气管的压力之差保持恒定，二是缓冲压力波动，也就是缓冲由于喷油器连续共有引起的压力波动和燃油泵共有是产生的压力波动。 2.2油压调节器的结构原理压力调节器时调节喷油器和冷气动阀的燃油压力，时燃油压力与进气管压力之差保持常数。这样，从喷油器喷出的燃油量变唯一的决定于喷油器的开启时间。压力调节器位于燃油分配管的一端，按专职的不同，可将燃油压力调节在0.250.3MPa的范围内。压力调节
19、气的结构如图所示，由金属壳体做成的内腔，被一个膜片5分成两室。一个室内具有预紧力的弹簧6压在膜片上，一个室通燃油。当油压超过预调的压力时，将克服弹簧压力，使膜片向下移动。由膜片操纵的阀门3可件回油孔打开，使超压的燃油返回油箱以保持一定的燃油压力。在弹簧室内有一根通气管与发动机节气门后方的进气支管相连，这样燃油系统的压力就取决于进气管内的绝对压力。在节气门不同的位置时，通过喷油器的压降也将是相同的油压调节器的工作原理如图2-1所示：因为喷油器是往各缸进气歧管中喷油，进气管的负压Px是随转速和开度的大小而变化。喷油器喷油量的多少，只能收喷油脉冲宽度放入长度来控制，喷油压差必须恒定。为此Px的变化必
20、须附加在调压器的膜片上，使分配管内的油压等于初始油压加Px可见，其工作原理是油压P，弹簧力F，进气管真空度Px的相互作用。其关系式如下：P+PxF时，弹簧压缩，回油口打开，回油。回油是经常的，保持恒压;P+PxF时，停止会有，熄火后储压，保持恒压;P+Px=F时，阀门维持一定开度，保持恒压。因为发动机工况的表征是转速n和开度的变化，Px的变化与转速成正比，油与开度的变化成反比当转速n一定时，Px回油量因为此时用油量最多。 Px回油量因为此时用油量少。当开度一定时，nPx回油量因为此时外部阻力小，用油量少。 nPx回油量因为此时外部阻力大，用油量多。从上述内荣可以看出：（1）恒压控制是利用进气管
21、真空度和供油系统会有量的多少来实现的。因为泵油量远大于耗油量的6-8 倍，会有是经常的，不会有或少会有则表明汽油泵或滤油器有了故障。（2）在分配管出测油压是，表压力应随节气门的开度加大而加大，不低于规定值。否则，说明汽油泵或者滤油器工作不良。（3）如果利用水温信号，通过ECU控制真空电磁阀来关闭Px管路，可升高油压100KPa，延续家弄100秒，改善冷启动性能和热启动性能，声调了冷启动喷嘴，在热态时也可调节控制油压，提高克服“热气阻”的能力。3真空在点火上的应用-真空点火提前机构 汽油发动机汽缸内燃料与空气的混合气在压缩形成终了时采用高压点火。点火系统的基本功用就是在发动机各种工况和条件下，在
22、汽缸内适时准确可靠的产生电火花，以点燃可燃混合气，使发动机做功，随着现代电子技术的发展，新型的电子点火系统已经广泛应用在现代汽车上，但是从保有的汽车上来看仍有大量的传统分电器式点火机构在使用，因此，对传统的点火机构介绍是有必要的。3.1点火系统对点火时刻的要求发动机工作时点火时刻对发动机的工作性能有很大的影响。混合气燃烧有一定的速度，即从火花塞跳火到汽缸内可燃混合气完全燃烧是需要一定时间的，虽然时间很短，不过千分之几秒，但由于发动机高速运转，这样短的时间内曲轴转角其实很大，若恰好在活塞到达上止点时点火，混合气开始燃烧时活塞已经开始向下运动，使汽缸容积增大，燃烧压力下降发动机功率下降，因此应提前
23、点火，即在活塞到达压缩行程上至点之前火花塞跳火，这样混合气燃烧时产生的热量在做功行程中得到有效的利用，可以提高发动机效率。但是点火也不能过早，如果电火过早则活塞还在向上止点运动时汽缸内压力已经达到很大数值这时气体压力作用方向与活塞运动方向相反，发动机有效功减小，发动机的效率也就降低了。从点火时刻起到活塞到达上止点，这段时间内曲轴转过的角度称为点火提前角。即点火时曲轴曲拐所在的位置与压缩行程终了活塞到达上止点时曲拐位置之间的曲轴夹角，能使发动机获得最佳动力性经济性和最佳排放性能的点火提前角称为最佳点火提前角。发动机工作时，最佳点火提前角不是固定值，它随很多因素而改变。影响点火提前角的主要因素是发
24、动机的转速和混合起的燃烧速度，混合气的燃烧速度又与混合气的成分，发动机的结构以及其他一些因素有关。3.2真空提前机构的结构原理在汽车运行中发动机的转速负荷时经常变化的。为了式发动机在各种工况下都能适时点火，在汽车发动机的点火系统中一般设有两套自动调整点火提前角的装置。其中一套是离心提前调节装置，它能随发动机的转速自动调节点火提前角。另一套是真空点火提前调节装置，它可以随发动机负荷的变化自动调节点火提前角。真空点火提前调节装置是利用改变断电器触点与凸轮之间的相位关系来调节点火提前角的。在发动机负荷增大时自动减小点火提前角其结构如图3-1所示真空点火提前调节装置安装在分电器壳1的侧面，其内腔被膜片
25、7分割成左右两个气室，左气室通大气，右气室为真空室，借真空连接管5连接到化油器下体节气门6旁的专用通气孔上。拉杆8一端固定在膜片7的中央，另一端有孔套在断电器底板的销轴上。发动机小负荷运行时，节气门开度小，节气门后方的真空度大；在大气压力的作用下，膜片克服弹簧的张力向右拱曲，并带动拉杆向右移动。与此同时，断电器地板连同触点，相对于凸轮逆着旋转方向转过一个角度，使点火提前角加大。发动机转速一定时，节气门后方的真空度只取决于节气门的开度。节气门开度越小即负荷越小，节气门后方的真空度越大。点火提前角也越大。发动机全负荷工作时，节气门全开，上述通气孔的真空度不大，真空提前调节装置不起作用。弹簧4张力的
26、作用使膜片7向左拱曲，并通过拉杆顺着凸轮旋转方向转动断电器的底板及触点，使点火提前角很小。发动机怠速运转时，节气门接近关闭，发动机负荷几乎为零。此时通气孔位于节气门的前方，气真空度几乎为零，弹簧4的张力使膜片7拱曲到最左的位置，并通过拉杆顺着凸轮旋转方向，转动断电器的底板及触点，使真空点火提前调节量最小或为零。真空点火调节提前装置有多种形式。图3-2是用于夏利轿车分电器的双膜片式真空点火提前调节装置。它有主,副两个膜片和膜片室。在发动机怠速运转时，主要靠副膜片的作用来调节点火提前角；而在发动机正常运转时，则是靠两个膜片的共同作用来实现的。发动机怠速运转时，节气门几乎关闭，接主膜片室的吸气孔位于
27、节气门的前方，真空度几乎为零。主膜片室内的压力接近大气压力，不起真空点火提前调节作用。但此时节气门后方真空度高，并通过连接管作用于副膜片室，副膜片在真空度的作用下现有拱曲。并通过拉杆拉动断电器底板连同触点逆着凸轮旋转方向转过一个角度，时点火提前角加大。但是，当膜片轴拉杆移动到与主膜片体接触时，膜片的移位被限位。同时，副膜片室的真空度也将主膜片吸向副膜片室一侧，膜片轴被推回，点火提前角又被适当减小，使怠速时的点火提前角约为5度，保证发动机怠速时稳定运转。发动机小负荷运转时，节气门开度小，接主膜片室的吸气空处于节气门的后方，使主膜片室的真空度增大。于是，在主膜片室和副膜片室真空度的共同作用下，拉动
28、断电器底板及触点逆着凸轮轴旋转方向转过一个角度，时点火提前角增大。提前角的大小主要取决于节气门的开度，并由主副膜片室中的限位块限位。4进气真空度在汽车底盘上的应用4.1真空度在汽车伺服制动系统上的应用伺服制动系统是在人力液压制动系统的基础上加设一套动力伺服系统形成的，即兼用人力和发动机作为制动能源的制动系统。在正常情况下，制动能量大部分由动力伺服系统供给；而在动力伺服系统失效时，还可全靠驾驶员供给(即由伺服制动转变成人力制动)。按伺服系统的输出力作用部位和对其控制装置的操纵方式不同，伺服制动系统可分为助力式(直接操纵式)和增压式(间接操纵式)两类。前者中的伺服系统控制装置用制动踏板机构直接操纵
29、，其输出力也作用于液压主缸，以助踏板力之不足；后者中的伺服系统控制装置用制动踏板机构通过主缸输出的液压操纵，且伺服系统的输出力与主缸液压共同作用于一个中间传动液缸(辅助缸)，使该液缸输出到轮缸的液压远高于主缸液压。伺服制动系统又可按伺服能量的形式分为真空伺服式、气压伺服式和液压伺服式三种，其伺服能量分别为真空能(负气压能)、气压能和液压能。下面就介绍一下真空能伺服制动系统的结构和工作原理。4.1.1真空助力伺服制动系统国产的红旗CA7220型、奥迪100型轿车，都采用了真空助力伺服制动系统。一汽大众的捷达、北京切诺基以及上海桑塔纳等 图4-1为一汽红旗CA7220型轿车的真空助力伺服(直接操纵
30、真空伺服)制动系统示意图：它采用的是对角线布置的双回路液压制动系统，即左前轮缸与右后轮缸为一液压回路，右前轮缸与左后轮缸为另一液压回路。串列双腔制动主缸4的结构如图4-2所示：其工作原理是它的壳体是由低碳钢冷挤成形的，冷挤过程中的冷作硬化使其内壁表面硬度大大提高，其强度和耐磨性也均有提高。主缸的出油口是焊接在壳体上的(图中未指示出)，这种结构质量轻、成本低。如图6-1所示，主缸的前腔通往左前轮盘式制动器的轮缸11，并经感载比例阀9通向右后轮鼓式制动器的轮缸13。主缸4的后腔通往右前轮盘式制动器的轮缸12，并经感裁比例阀通向左后轮鼓式制动器的轮缸10。真空伺服气室3和控制阀2组合成一个整体部件，
31、称为真空助力器。制动主缸4即宣接装在真空伺服气室的前端，真空单向阀8直接装在伺服气室上。真空伺服气室工作时产生的推力，也同踏板力一样直接作用在制动主缸4的活塞推秆上。红旗CA7220型和奥迪100型轿车的真空助力器如图4-3所示：其中控制阀部分放大如图4-4所示：真空伺服气室用螺栓5和17固定在车身前围板上，并借调整又13与制动踏板机构连接。伺服气室前腔经真空单向阀通向发动机进气管。外界空气经过滤环U和毛毡过滤环14滤清后，进入制动气室后腔。伺服气室膜片座8由塑料制成，内部有用以连通伺服气室前腔和控制阀腔的通道A，以及用以连通伺服气室后腔和控制阀的通道B。带有密封套的橡胶阀门9与在膜片座8上加
32、工出来的阀座组成真空阀，又与控制阀柱塞18的大气阀座10组成大气阀。控制阀柱塞同控制阀推杆12借后者的球头铰接。真空助力器不工作时(图6-4)，弹簧15将推杆12连同柱塞18推到后极限位置(即真空阀开启)，阀门9则被弹簧16压紧在大气阀座10上即大气阀关闭位置。伺服气室前、后两腔经通道A、控制阀腔和通道B互相连通，并与大气隔绝。发动机开始工作以后，真空单向阀被吸开，伺服气室左、右两腔都产生一定的真空度。将制动踏板踩下时，起初伺服气室尚未起作用，膜片座8固定不动，故来自踏板机构的控制力可以推动控制阀推杆12和控制阀柱塞18相对于膜片座前移。当柱塞与橡胶反作用盘7之间的间隙消除后，控制力便经反作用
33、盘传给制动主缸推杆2。橡胶反作用盘7装在由控制阀柱塞18、膜片座8和制动主缸推杆2形成的密闭空间内。因为橡胶是体积不可压缩的柔性材料，具有同液体一样能够传递压力的性质，故经橡胶反作用盘的传动后，推杆2从反作用盘得到的力大于柱塞18加于反作用盘上的力，但推杆2的位移则小于校塞的位移。此时，主缸内的制动液以一定压力流入制动轮缸。与此同时，阀门9也在弹簧16作用下随同控制阀柱塞前移，直到与膜片座8上的真空阀座接触，从而使伺服气室后腔同前腔，也就是同真空源隔绝为止。然后，推杆12继续推动柱塞18前移，使其后端的大气阀座10离开阀门9一定距离。于是，外界空气即经过滤环H和14、控制阀腔和通道B充入伺服气
34、室后腔(图4-3)，使腔内压力升高、真空度降低。在此过程中，膜片与阀座也不断前移，直到阀门重新与大气阀座接触而达到平衡状态为止。因此，在任何一个平衡状态下，伺服气室后腔中的稳定真空度均与踏板行程成递增函数关系，这就体现了控制阀的随动作用。 伺服气室两腔真空度差值造成的作用力，除一部分用来平衡回位弹簧4的力以外，其余部分都作用在反作用盘上。因此，制动主缸推杆所受的力为膜片座8和柱塞18两者所施加作用力之和。这意味着驾驶员所施加的踏板力不仅要足以促动控制阀，使制动主缸产生一定液压，而且还要足以平衡与伺服气室作用力成正比的，经反作用盘反馈过来的力。这样，驾驶员便可以通过所加踏板力的大小来感知伺服气室
35、的作用力大小，即驾驶员有一定的踏板感。4.1.2真空增压伺服制动系统 图4-5为跃进NJl061A型汽车的真空增压伺服(间接操纵真空伺服)双回路制动系统示意图：由图可见，这种伺服制动系统比人力液压制动系统多一套真空伺服系统其中包括由发动机进气管12(真空源)、真空单向阀11、真空罐10组成的供能装置；作为控制装置的控制阀6；作为传动装置的真空伺服气室8；与液压制动系统共用的中间传动液缸辅助缸5。辅助缸、真空伺服气室和控制阀通常组合装配成一个部件，称为真空增压器。发动机工作时，在进气管12中的真空度作用下，真空罐10中的空气经真空单向阀11被吸人发动机，因而罐中产生并积累一定的真空度，作为制动伺
36、服的能源。伺服系统中的工作真空度最高可达0.07MPa。踩下制动踏板时，制动主缸的输出液压首先传人辅助缸5，一面作为制动促动压力传人前、后制动轮缸1和9，一面又作为控制压力输入控制阀6。控制阀实质上是一个液压控制的气压继动阀，它在主缸液压控制下，使真空伺服气室的工作腔通真空罐或通大气，并保证伺服气室输出力与主缸液压以及制动踏板力和踏板行程成递增函数关系。真空伺服气室的输出力与来自主缸的液压作用力一同作用于辅助缸活塞，因而辅助缸输送至轮缸的压力高于主缸压力。 柴油机进气管中一般无节气门，管中真空度不高，因而柴油车要采用真空伺服制动时，必须装设由发动机驱动的真空泵，或在进气管中加装引射器，作为真空
37、能源。该制动系统中，虽然液压制动系统和真空伺服系统都是单管路的，但是由于在真空增压器之后装设了一个双腔安全缸4，使得在安全缸以后的前、后轮制动促动管路之一损坏漏油时，该管路上的安全缸眩即自动将该管路封堵，保证另一促动管路仍能保持其中的压力，故可认为该制动系统是一种局部双回路制动系统。图4-6所示为一种真空增压器的结构：它由辅助缸、控制阀和真空伺服气室等三部分组成。辅助缸内腔被活塞4分隔成两部分，左腔经出油接头1通向前、后制动轮缸；右腔经进油接头通向制动主缸。推杆26的前端嵌装着球阀5，其阀座在辅助缸活塞4上。推杆穿过尼龙制的密封圈座10，并以两个橡胶双口密封圈9保证孔和轴表面的密封。推杆后端与
38、伺服气室膜片22连接。伺服气室不工作时，活塞和推杆分别在弹簧2和25的作用下处于右极限位置。球阀与阀座保持一定距离，从而保持辅助缸两腔连通。真空伺服气室被其中的膜片22分隔成左、右两腔。左腔C经前壳体20端面的真空管接头通向真空罐，且经由辅助缸体3中的孔道与控制阀下气室B相通；其右腔D则经焊接在后壳体圆柱面上的气管28通到控制阀上腔A。控制阀是由真空阀15和大气阀16组成的阀门组件。大气阀座在控制阀体18上，真空阀座则在膜片座14上，膜片座下部与控制阀柱塞U连接。不制动时，如图6-6所示，大气阀关闭，真空阀开启，控制阀上腔A和下腔B连通。这样，控制阀上腔A和伺服气室右腔D便具有与控制阀下腔B和
39、伺服气室左腔C同等的真空度。图4-7是其工作原理示意图：踩下制动踏板时(图6-7)，制动液即由制动主缸输入辅助缸，经过活塞4上球阀的孔进入各制动轮缸。轮缸液压即等于主缸液压。与此同时，输入液压还作用在控制阀柱塞11上，使膜片座上移，先关闭真空阀，使上腔A和下腔B隔绝，接着再开启大气阀16。于是，外界空气便经进气滤清器流入控制阀上腔A和伺服气室右腔D，降低其中的真空度(即提高其中的压力)。此时，控制阁下腔B和伺服气室左腔C中的真空度仍保持原值不变。在D、C两腔压力差作用下，膜片22带动推扦26左移，使球阀5关闭。这样，制动主缸便与辅助缸左腔隔绝。此时，在辅助缸活塞4上作用着两个力，即主缸液压作用
40、力和伺服气室输出的推杆力因此，辅助缸左腔及各轮缸的压力高于主缸压力。 在A、D两腔真空度降低的过程中，膜片13和阀门组逐渐下移。A、D两腔真空度下降到一定值时，即因大气阀16落座而保持稳定。这个稳定值的大小取决于输入控制压力(即主缸压力)，而后者又取决于踏板力和踏板行程。制动踏板回升一定距离时(图6-7)，主缸液压即下降一定值，控制阀平衡状态被破坏，柱塞11连同膜片座14下移，使真空阀开启。于是A、D两腔中的空气有一部分又被吸人真空罐，因而伺服气室D、C两腔的压力差也有所减小，辅助缸输出压力也就保持在较低值。完全放开制动踏板时，所有运动件都在各自的回位弹簧作用下回到图6-6所示位置。在真空管路
41、无真空度或真空增压器失效的情况下，辅助缸中的球阀5将保持开启，保证制动主缸和各制动轮缸之间的油路畅通。这样，整个制动系统还可以同人力液压制动系统一祥工作。当然，此时所需的踏板力比有真空伺服作用时要大得多。当发动机停止运转或其进气管中的真空度低于真空罐的真空度时，真空单向阀即行关闭，使真空罐中的真空度不道受损失。这样，真空罐在无真空能补充的情况下，仍能起到若干次伺服制动作用。许多采用真空伺服制动系统的轿车，由于车身下方空间的限制，不能设置真空阀，只能靠真空单向阀来保持真空伺服气室的真空度，使之在真空能源丧失的情况下还能起到一次伺服制动作用。4.2自动变速器真空膜片式节气门控制阀为了按照发动机的负
42、荷和车速更精确的控制换挡时刻，有的自动变速器利用发动机进气管的真空度来操纵节气门控制阀，又叫真空式油压调节器。该节气门控制阀由膜片分割成两室，一室通大气，另一室为负压室，用软管连接至发动机进气管。膜片后面连接着波纹筒，膜片借助波纹筒与滑阀相连。当进气管真空度发生变化时，波纹筒的长度也发生变化，并带动滑阀产生位移，使进油孔和排油孔开或关，从而产生随着节气门开度变化而变动的控制油压。当节气门开度较小即发动机负荷较小时，由于进气受阻，进气管的真空度较大，真空吸力克服弹簧力将膜片吸动，带动滑阀发生位移，主油路的压力油经过节气门控制阀输出的油压减小，反之亦然，这样可以防止变速器内的换挡执行元件打滑。但是
43、，如果膜片破裂，在节气门后方负压的作用下，会将变速器油吸入气缸燃烧。一次当变速器发生经常性缺油、无倒档等故障时，应重点检查自动变速器的节气门控制阀。4.3巡航控制系统真空式执行器部分车型的巡航控制系统采用真空式执行器，它采用进气支管的负压作为调节节气门开度的动力源。这种真空膜盒式巡航执行器由膜片、真空阀、空气阀、节气门拉索、膜片弹簧等组成。巡航控制系统真空式执行器的动作分为以下三种情况：（1）当巡航控制启用并且设定在某一车速时，真空阀和空气阀同时关闭，膜片室内的真空度不变，节气门连接件和节气门开度处于一个稳定的位置。汽车做恒速运动。（2）若汽车上坡或驾驶者按动加速键，巡航控制单元ECU让真空阀导通，接通真空源，膜片室内的真空度增大，膜片克服弹簧的张力向右移动
