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制动系统主要阀件 |
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斯达-斯泰尔91系列重型汽车制动及全车气路中的阀件很多,下面把它们的结构与工作原理作一简单介绍。 一、防冻泵 防冻泵的作用是在冬季不断向气路管线喷射冰点极低而且极易被水溶解的防冻剂,使残存在气路管线中的水成为防冻水浴液,降低了冰点使残存水浴液不致结冰。防冻剂一般用纯酒精或乙醚。使用中应注意防冻剂易燃易挥发。防冻泵原理如图12-10所示。 防冻泵手柄有三个位置,夏季手柄置“关闭”位置,此时弹簧4以最大弹力将活塞5连同活塞杆1压至上极限位置,虽然此时顶针将单向阀3顶开,防冻剂可流向B腔,然而防冻剂被压帽2封闭在B腔不能喷出。 一般冬季,将手柄置“半开”位置,手柄凸轮轴将弹簧4弹力减弱,当管线气压上升到0.6兆帕(6巴)以上时,活塞5在气压作用下连同杆1向下移动,首先关闭阀3使B腔防冻剂密封,杆1继续下移将使B腔防冻剂压力增大,顶开压帽2使防冻剂喷向A腔管路系统中。当气压下降至0.6兆帕(6巴)以下,活塞及杆重新上升,压帽2关闭B腔,顶针重新将阀3打开.储液罐又一次向B腔补充防冻剂。 深冬季节将手柄置“全开”位置,手柄凸轮轴使弹簧力进一步减弱,防冻泵开启压力降低,B腔向A腔喷液的频率增大,管路中防冻剂的成分增多,残存水浴液的冰点下降以确保管路及阀件工作正常,防冻泵的结构如 图12-11所示。[TOP]二、调压阀 调压阀的作用是限定系统的最高压力0.75-0.80兆帕(7.5-8.0巴)。在可靠工作的前提下确保系统安全。调压阀的结构原理如 图12-12所示。气泵的压缩空气经“ 1”接口进入调压阀,经滤网g到B腔并顶开单向阀e,再由“21”接口通过气水分离器和四回路保护阀向回路充气,该充气气压同时作用在膜片C的下面。当系统气压低于额定值时,该气压在膜片下面产生向上的力不足以克服弹簧b的压力,使膜片保持在图示位置,与膜片一体的阀d紧紧地压在阀座上,将C腔与E腔隔绝,同时C腔的空气经阀d的通气道与大气接通,活塞k在回位弹簧h的作用下上行直至将排气门i关闭。当回路气压上升至定值之后, E腔的气压使膜片克服调压弹簧而向上移动,首先将阀d的排空口堵住,进而d上移将进气口打开,使E腔与C腔相通,活塞k在C腔气压作用下向下移动而将排气口i打开,由气泵来的空气直接由排气口排入大气,气泵开始无负荷运转,此刻单向阀e在回路气压作用下关闭。当回路气压下降至额定值以下时,膜片在调压弹簧b作用下重新下移,阀d重新将c腔进气口封闭,同时经阀杆中心孔将排气口接通,C腔与大气接通,活塞k在回位弹簧h作用下上移,排气口重新关闭,气泵重新向回路充气。图中“22”与“23”接口为备用接口。调压阀的设定压力可通过调整螺钉进行调节。 在调压阀上还安装有一充气接头,当需要给轮胎和其它汽车充气或被其它汽车充气时,将充气管线接头接至调压阀充气接口“1-2”上,此时充气接头将阀芯5顶进,从而关闭向回路充气的通道,打开向充气接头的通道。为保证充气的安全,在某些充气接头的阀芯5内还安装有限压1.0兆帕(10巴)的安全阀。用充气接头向轮胎充气时需将接头旋到底,.使阀芯5顶到底将回路充气通道堵死,将轮胎充气通道全部打开。在连接充气管线接头时需将发动机熄火或回路放一下气,否则有可能接头连接不上。当用其它汽车为本车充气时,充气管线接头只需旋进一半,即把充气通道打开也把回路充气通道打开,否则达不到充气目的。调压阀结构如 图12-13所示。[TOP] |
气水分离器的作用是利用空气旋流的作用将空气中的水份和油与空气分离,从而尽量减少回路内的水和油污。在空气旋流过程中,含在空气中的水和油在离心力的作用下被甩向四壁,流到分离器下端,再由自动排污阀排出。自动排污阀原理如 图12-14所示。排污阀接口“1”接气水分离下端,积存的水与油污存于a腔。当踏下离合器踏板时,离合器助力按钮阀打开,气压除提供给助力缸外,还通向排污阀控制口“4”,推动活塞8向右移动至图示位置,在移动过程中活塞杆的凸台1将排污阀芯6提起,从而将排污口3打开排污一次。 当离合器踏板回位时,控制口“4”气压经助力按钮阀放空,活塞杆在a腔气压及两面活塞压差的作用下向左移动,此时凸台1又一次将阀芯6提起排污的一次,因此,离合器踏板往复操作一次,排污阀自动排污两次。排污阀的控制气压大于0.58兆帕(5.8巴)。[TOP] 四、四回路保护阀与闸阀 四回路保护阀的作用是将全车气路分成四个既相互联系又相互独立的回路,当任何一个回路发生故障(如断、漏)时,不影响其它回路的正常工作与充气。 四回路保护阀中的一个阀如 图12-16所示。由调压阀经分离器来的压缩空气从“1”口进入保护阀,当进气压力较低时阀在弹簧5的作用下将阀座封闭,进气压力作用在阀中心面积“a”上。当进气压力上升至0.67-0.70兆帕(6.7-7.0巴)时,作用在“a”面积上的气压产生向上的推力足以克服弹簧5的预压力。阀开始升起打开向回路充气“2”的通道。由于阀制成节流形式,因此阀在向回路充气过程中不至时关时开而产生振动,延长了阀的使用寿命。随着向回路不断充气,回路气压又作用在阀的环形面积“b”上,因此随回路气压不断升高,充气开启压力不断降低,直到回路气压达0.45兆帕(4.5巴)时,阀整个面积上0.45兆帕(4.5巴)气压产生对阀的顶力与弹簧预压力相等,此刻阀正式打开,且阀的开度随回路气压升高而增大。当回路用气其气压重新下降至0.45兆帕(4.5巴)时,阀重新关闭。因此0.67-0.70兆帕(6.7-7.0巴)为保护阀的开启压力,0.45兆帕(4.5巴)为保护阀的关闭压力。把四个这种阀组合在一起,即是简单的四回路保护阀,如 图12-17所示。如 图12-17,全车气路没有气的情况下,四个保护阀全部关闭,气泵来的压缩空气由“1”进入保护阀,当输入端气压达0.67-0.70兆帕(6.7-7.0巴)时,四个阀分别开始向各自回路充气,当回路气压上升到0.45兆帕(4.5巴)时阀全部打开,直至全车气压达到调压阀所设定的0.75-0.80兆帕(7.5-8.0巴)气压值。值得注意的是在实际工作中四个阀并不是同时打开的,因为四个阀弹簧设定的压力不会完全一致,同时四个回路充气压力上升的速度也不尽相同,开启的顺序要视弹簧预紧力和回路气压上升的差异而定,这在使用中是无关紧要的,这也正是在充气过程中双针气压表两指针往往指示不同步的原因。当某一回路发生断、漏气故障时,例如前制动回路断裂,该回路气压急剧下降,全车气路都经“21”出口放气,气压同时下降。当各回路下至0.45兆帕(4.5巴)时,四个阀全部关闭。此时无故障回路仍然保留有0.45兆帕(4.5巴)气压,而漏气回路将继续漏气至气压下降为零。此刻随气泵继续供气,供气压力一旦回升至0.45兆帕(4.5巴)时,除故障回路阀继续关闭外,其余回路阀又重新打开充气,直至回路压力上升到故障回路阀所设定的开启压力0.67-0.70兆帕(6.7-7.0巴)时,该阀打开放空,从而将其余三个回路阀的最高气压限定在0.67-0.70.兆帕(6.7-7.0巴)。如此确保无故障回路正常工作和充气。四回路保护阀结构如 图12-18所示。在全车气压较低的情况下,为了首先向前、(中)后制动储气筒充气,以确保制动可靠,斯达一斯太尔91系列重型汽车选用的四回路保护阀结构如 图12-19所示。该阀的停车制动和辅助用气回路的供气口是分别接在前制动和(中)后制动回路上的,且用两个单向阀加以隔离。这样只有当前或(中)后制动回路气压达到0.67-0.70兆帕(6.7-7.0巴)才开始向停车制动和辅助用气回路充气。 事实上,主制动回路只要有0.65兆帕(6.5巴)气压就确保可靠了,因此上述四回路保护阀从开始充气到停车制动回路达到行驶要求气压0.65兆帕(6.5巴)的充气时间过长。为了既保证主制动可靠又缩短充气时间,在(中)后桥主制动回路与停车制动回路之间又跨接了一个闸阀19(如 图12-1和图12-2所示)。闸阀19的开启压力为0.65兆帕(6.5巴),它实际上是一个单向开关阀,结构原理如图12-20所示。如图12-2,当主制动回路气压达到0.65兆帕(6.5巴)时,该阀打开,由(中)后制动回路反向给停车制动储气筒充气,使其气压很快达到0.45兆帕(4.5巴),从而打开四回路保护阀的停车制动回路阀,快速向储气筒充气达到正常行驶状态。在正常情况下,四回路保护阀实际上就是一个五通接头,只有某一回路发生断、漏故障时才起保护作用。[TOP] |
主制动阀是用来控制操纵主制动系统工作,且使制动气压与制动操纵力(或踏板行程)成一定比例关系的装置。斯达一斯太尔91系列重型汽车采用双回路双腔主制动阀,如 图12-21所示。主制动阀分上、下两腔室。由(中)后制动储气筒来气接“11”口,由前制动储气筒来接“12”接口。上腔出气口“21”向(中)后制动载荷调节阀提供制动信号气压,“22”通向前制动比例阀(国产斯达一斯太尔91系列重型汽车没有安装比例阀,因此“22”直接前制动分室)。 制动时,制动踏板通过一套连接杠杆使主制动阀顶杆a向下移动,通过橡胶弹簧b迫使活塞C克服回位弹簧弹力向下移动。当活塞C与阀杆e接塞C克服回位弹簧弹力向下移动。当活塞C与阀杆e接触时关闭排气口d,继续下移将迫使阀杆e随之下移打开进气口i,由储气筒来的气通过“21”接口输出载荷调节阀,从而实现(中)后桥制动。在进气口打开向制动回路充气时,回路气压同时作用在活塞C上,当气压向上顶活塞的力与橡胶弹簧预压力相等时,活塞开始向上回升到进气口i关闭的平衡状态。制动踏板行程越大,弹簧预压紧力越大,从而输出到制动回路的气压也越大,这种制动气压随踏板行程成一定比例关系变化的特性称为随动性。 当上腔动作的同时,回路气压经小孔D通向B腔作用在活塞f上,迫使活塞下移首先关闭排气口h,进而打开排气口g,来自前制动储气筒的气经“12”和进气口g通过出气口“22”向前制动回路充气产生前制动。同样,因路气压又作用在活塞f下面,当前制动回路气压上升到B腔气压相等时,活塞f回升关闭进气口使制动回路气压不再升高,产生一个与(中)后桥制动同步的气压。下腔输出气压与上腔输出气压有一定的比例关系同步增减,只是上腔输出气压总比下腔输出气压高出一
双回路主制动阀必须保证某一回路失效时不影响另一回路正常工作。如 图12-21,由于主制动阀下腔是由上腔来控制的,因而下腔工作失效显然不影响上腔第一回路的工作。如果第一回路失效,例如“21”出口断、漏,当顶杆a下移打开进气门i时,“21”接口建立不起气压,从而使B腔也没有气压信号,但顶杆推动活塞C以及阀杆e继续下行使阀杆与活塞杆f间隙消除之后,顶杆的下移会直接推动活塞f下移,从而打开下腔进气口实现第二回路制动。此时的平衡关系将是第二回路制动气压作用在活塞向上的力与橡胶弹簧力之间作用。制动解除时,作用在顶杆上的力消除,橡胶弹簧压力消失,活塞C在回路弹簧和回路气压的作用下上行,首先关闭进气口i,进而打开排气口d,载荷调节阀的输入气压经“21”口和排气口“3”放空、制动分室气压经继动阀放空,(中)后桥制动解除;与此同时,主制动阀下腔在回路气压作用下使活塞f上行,关闭进气口g,打开排气口h,前制动分室气压经“22”口和排气口“3”放空,前制动解除。 主制动阀特性曲线如 图12-22的所示。s为制动踏板行程,F为制动操纵力,P21为上腔制动输出气压、P22为下腔制动输出气压。[TOP] |
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