汽车制动真空助力器带制动主缸总成的轻量化设计

汽车制动真空助力器带制动主缸总成的轻量化设计作者：葛宏 马闯 卜凡彬摘要：从轻量化的概念出发，对汽车制动真空助力器的轻量化的方法进行总结，并利用计算机的拓补优化，实现真空助力器带制动主缸总成的轻量化设计。

主题词：轻量化 真空助力器 汽车0 引言汽车的轻量化是指在保证汽车的强度和安全性能的前提下，尽可能多地降低整备质量，从而提高汽车的动力性，减少燃料消耗以降低排气污染。

研究显示，若汽车整车重量降低10%，燃油效率可提高6%～8%；汽车整备质量每减少100kg ，百公里油耗可降低0.3～0.6L ，汽车重量降低1%，油耗可降低0.7%。

此外，车辆每减重100kg ，CO2的排放量可减少约5g/km 。

当前，出于环保和节能的需要，汽车的轻量化已经成为世界汽车发展的潮流。

1 汽车真空助力器带制动主缸总成1.1 汽车真空助力器带制动主缸的主要作用汽车制动真空助力器总成产品是整车制动系统中的安全件，利用发动机或其他真空源提供的真空，通过控制腔内的真空与大气的压强差，实现对驾驶员制动踏板力的放大，并通过制动主缸转换为制动液压，驱动基础制动部件，实现整车的制动。

1.2 汽车真空助力器带制动主缸总成的主要构成汽车真空助力器带制动主缸总成根据结构不同，约由40～60个不同零件组成（见图1）。

其中助力器的前后壳体和制动主缸缸体的重量约占整体重量的62%～80%，因此，本产品的轻量化设计主要针对这3个零件。

2 汽车真空助力器总成的轻量化设计方法汽车真空助力器的轻量化设计，绝不是等同于减轻材料，它是在保证产品性能和整车安全性能的前提下，充分利用最新设计技术，新材料以及最先进的分析手段和试验技术对现有产品的优化设计。

现阶段，主要从以下方面进行。

2.1 结构设计-利用贯穿杆结构取代传统结构传统结构的汽车真空助力器的前后壳体，是主要的承力部件；贯穿杆结构的汽车真空助力器的主要承力部件是贯穿杆，助力器的前后壳体是辅助的承力部件（见图2）。

— #—
B? 膜片盘
#"? 反馈盘
##? 活塞体
#!? 密封圈
#A? 输入力推杆
#B? 泡沫过滤器 #J? 控制阀卡座
#F? 推杆垫片 !"? 控制阀
#I? 输入力推杆回位弹簧 !#? 空气阀柱
在非工作的状态下，输入力推杆回位弹簧将输 入力推杆推到右边的锁片锁定位置，真空阀处于开
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・设计・计算・研究・
汽车真空助力器的 原理及参数计算
一汽实业北宁汽车制动器厂
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核心小组： 张平、王国强——厂务部/王勇、王小龙、夏根生、王玮、张延云——技质部
潜
项目
在
失
效
模
功能 式
无
制
动 真空助力器带
液 主缸总成
压 A11-3510010A
输 C
出 为制动提供输
出液压源；减
轻踏力板；提
高满意度
潜在 严重
探测
级 潜在失效 频 现行设计
风险顺序
失效 度
度
别 起因/机理 度 控制
度 RPN
度
效
别 起因/机理 度 控制
度 RPN
后果 （S）
（D）
模
建议 措施
功能 式
关 双口皮圈 3 耐 久 试 2
42
无
键 胶 料 选 型 验，型式
不合理，早 试验，强
期磨损。
化试验，
左前
关 中 心 阀 胶 3 借鉴成熟 2
42
无
真空助力器带
右后
S
键 料 选 型 不 产品及橡
主缸总成
轮无
腔
A11-3510010A
9无Βιβλιοθήκη 要 力 杆 材 料 及负荷实
和 零 件 设 验验证。
计不正确，
强度不足
使用时断
裂。
责任和目标 完成日期
措施结果
采取的措施
严 频
重 度
度
探测 R．P．N
度
潜在失效模式及后果分析
FMEA
X
系统
子系统
零部件： A11-3510010AC
设计责任： 技质部
车型年/车辆类型： A11 奇瑞
关键日期： 2002.02.14

真空助力器-制动主缸总成测试装置
查宏民;闫祥安;曹玉平
【期刊名称】《机床与液压》
【年(卷),期】2005(000)001
【摘要】根据汽车真空助力器-制动主缸总成技术条件及测试方法,研制了真空助力器-制动主缸总成测试装置与计算机控制系统.详述测试装置和控制系统的组成、功能、特点.为真空助力器-制动主缸总成性能在线检测提供了快速、准确、安全、可靠的装置和计算机测控系统.
【总页数】3页(P75-76,140)
【作者】查宏民;闫祥安;曹玉平
【作者单位】天津大学机械工程学院,天津,300072;天津大学机械工程学院,天津,300072;天津大学机械工程学院,天津,300072
【正文语种】中文
【中图分类】TH137
【相关文献】
1.真空助力器-制动主缸总成综合性能测试系统的研制 [J], 沈向东;吴华陆
2.真空助力器-制动主缸总成速度效率曲线的测试方法 [J], 陶敏中;刘笑羽
3.液压制动主缸带真空助力器总成性能试验装置探讨 [J], 梅宗信;欧家福;雷洪木
4.液压制动主缸带真空助力器总成台架试验方法的探讨 [J], 梅宗信;汤跃进;孙伟刚;郑剑峰
5.真空助力器带制动主缸总成性能研究 [J], 刘凤丽
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五、真空助力器常见故障及检测方式 • 真空助力器漏气
• 方式一：打开发动机，运行1～2分钟后关闭，然后分三次踩踏板。
正常工作的真空助力器踩第一脚时，由于真空助力器存在足够真空， 其踏板行程正常；第二脚，由于助力器内已损失一些真空，所以踏板 行程会减小很多；待踏第三脚时，真空助力器内真空已很少，所以踏 板行程也很少，再踏下去就踏不动了。以上即所谓“一脚比一脚高” 。这证明助力器无漏气，工作正常。如果每一脚踏板行程都很小，且 行程都不变，即所谓的“脚特别硬”，则说明助力器漏气失效。漏气 严重的，可听到漏气声音。对于漏气的助力器需予以更换。
–踏板力 FP = F1 / i = 344.5N < 500N
真空助力器工作原理
一、制动系统概述
常规制动系统主要由两部分组成：
Actuation （真空助力器带制动主缸总成） Foundation（盘式制动器总成 & 鼓式制动器总成）
• 制动系统按作用可分为：
– 行车制动系统 – 驻车制动系统
• 我们公司SUV的制动系统是液压式制动系统
真空助力器工作原理
三、真空助力器结构与工作原理 • 真空助力器工作过程（3）
内外腔气室隔开
空气阀门B关闭
外界空气
平衡状态
真空助力器工作原理
• 果制动踏板力保持不变，在经由反馈板传递的主缸向后的反作用力和膜 片 + 膜板 + 活塞外壳 + 阀碗 + 支撑弹簧 + 阀圈向前运动趋势的共同 作用下，空气阀口B封闭，达到平衡状态。此时，任何踏板力的增长都将 破坏这种平衡，使空气阀口B重新开启，大气的进入将进一步导致后腔原 有真空度的降低，加大前后腔压差。
真空助力器工作原理
• 补偿孔式主缸工作两个回位弹 簧的作用下，活塞迅速 回退，这时在压力腔容 易形成真空。为了消除 真空，必须让供油腔内 的制动液快速地补充到 压力腔。这时通过活塞 上的过油孔制动液由供 油腔进入到压力腔，使 制动回路压力降低。

真空助力器带制动主缸和比例阀的结构原理及故障分析真空助力器带制动主缸和比例阀的结构原理及故障分析一真空助力器与制动主缸的结构及原理（一）液压管路联接形式奇瑞轿车采用液压对角线双回路制动系统联接，如图1所示。

制动主缸3的第一腔出油口通过比例阀与右前轮、左后轮的制动管路4联接相通。

制动主缸3的第二腔出油口通过比例阀与左前轮、右后轮的制动管路5联接相通。

两个制动管路4、5呈交叉型对角线布置。

这种液压对角线双回路制动系统的联接形式，能保证在某一个回路出现故障时仍能得到总制动效率的50%。

此外，这种制动系统结构简单，而且直行时紧急制动的稳定性好。

(二)串联式双腔制动主缸1 带补尝孔串联式双腔制动主缸奇瑞轿车采用补尝孔串联式双腔制动主缸，其结构原理如图2所示。

制动时，驾驶员踩下制动踏板，真空助力器推动第一活塞13左移，在主皮碗盖住补尝孔15后，第一工作腔9的制动液建立起压力，在此压力下及第一回位簧的抗力作用下，又推动第二活塞7，并克服第二回位簧抗力2左移，在主皮碗盖住补尝孔4后，第二工作腔3随之产生压力，制动液通过四个出油口进入前、后制动管路，对汽车施行制动。

解除制动时，驾驶员松开制动踏板，活塞在弹簧作用下开始回位，高压制动液顺管路回流入制动主缸。

由于活塞回位速度迅速，工作腔内容积相对增大，致使制动液压力迅速降低，管路中的制动液受到管路阻力的影响，制动液来不及充分流回工作腔充满活塞移动让出的空间，这样使工作腔形成一定的真空度，贮液罐里的制动液便经回油孔14、16和活塞上面的四个小孔推开阀片6经主皮碗5、11的边缘流入工作腔。

当活塞完全回到位时，工作腔通过补尝孔与贮液罐相通，这时多余的制动液经补尝孔流回到贮液罐。

等待下一次制动，这样往复循环进行。

2 带ABS的中心阀式双腔制动主缸ABS系统配备于奇瑞豪华轿车，大大提高了整车的安全性和制动稳定性，为了提高ABS系统工作的可靠性，奇瑞轿车采用了中心阀式双腔制动主缸，其结构如图3所示。

BJ2S汽车真空助力器带制动主缸总成立项投资融资项目可行性研究报告(典型案例〃仅供参考)广州中撰企业投资咨询有限公司地址：中国〃广州目录第一章BJ2S汽车真空助力器带制动主缸总成项目概论 (1)一、BJ2S汽车真空助力器带制动主缸总成项目名称及承办单位 (1)二、BJ2S汽车真空助力器带制动主缸总成项目可行性研究报告委托编制单位 (1)三、可行性研究的目的 (1)四、可行性研究报告编制依据原则和范围 (2)（一）项目可行性报告编制依据 (2)（二）可行性研究报告编制原则 (2)（三）可行性研究报告编制范围 (4)五、研究的主要过程 (5)六、BJ2S汽车真空助力器带制动主缸总成产品方案及建设规模 (6)七、BJ2S汽车真空助力器带制动主缸总成项目总投资估算 (6)八、工艺技术装备方案的选择 (6)九、项目实施进度建议 (6)十、研究结论 (7)十一、BJ2S汽车真空助力器带制动主缸总成项目主要经济技术指标. 9项目主要经济技术指标一览表 (9)第二章BJ2S汽车真空助力器带制动主缸总成产品说明 (15)第三章BJ2S汽车真空助力器带制动主缸总成项目市场分析预测 (15)第四章项目选址科学性分析 (15)一、厂址的选择原则 (16)二、厂址选择方案 (16)四、选址用地权属性质类别及占地面积 (17)五、项目用地利用指标 (17)项目占地及建筑工程投资一览表 (18)六、项目选址综合评价 (19)第五章项目建设内容与建设规模 (20)一、建设内容 (20)（一）土建工程 (20)（二）设备购臵 (20)二、建设规模 (21)第六章原辅材料供应及基本生产条件 (21)一、原辅材料供应条件 (21)（一）主要原辅材料供应 (21)（二）原辅材料来源 (21)原辅材料及能源供应情况一览表 (22)二、基本生产条件 (23)第七章工程技术方案 (24)一、工艺技术方案的选用原则 (24)二、工艺技术方案 (25)（一）工艺技术来源及特点 (25)（二）技术保障措施 (25)（三）产品生产工艺流程 (25)BJ2S汽车真空助力器带制动主缸总成生产工艺流程示意简图 (26)三、设备的选择 (26)（一）设备配臵原则 (26)（二）设备配臵方案 (27)主要设备投资明细表 (28)第八章环境保护 (28)一、环境保护设计依据 (29)二、污染物的来源 (30)（一）BJ2S汽车真空助力器带制动主缸总成项目建设期污染源 (31)（二）BJ2S汽车真空助力器带制动主缸总成项目运营期污染源 (31)三、污染物的治理 (31)（一）项目施工期环境影响简要分析及治理措施 (31)1、施工期大气环境影响分析和防治对策 (32)2、施工期水环境影响分析和防治对策 (35)3、施工期固体废弃物环境影响分析和防治对策 (37)4、施工期噪声环境影响分析和防治对策 (38)5、施工建议及要求 (40)施工期间主要污染物产生及预计排放情况一览表 (41)（二）项目营运期环境影响分析及治理措施 (42)1、废水的治理 (42)办公及生活废水处理流程图 (42)生活及办公废水治理效果比较一览表 (43)生活及办公废水治理效果一览表 (43)2、固体废弃物的治理措施及排放分析 (43)3、噪声治理措施及排放分析 (45)主要噪声源治理情况一览表 (46)四、环境保护投资分析 (46)（一）环境保护设施投资 (46)（二）环境效益分析 (47)五、厂区绿化工程 (47)六、清洁生产 (48)七、环境保护结论 (48)施工期主要污染物产生、排放及预期效果一览表 (50)第九章项目节能分析 (51)一、项目建设的节能原则 (51)二、设计依据及用能标准 (51)（一）节能政策依据 (51)（二）国家及省、市节能目标 (52)（三）行业标准、规范、技术规定和技术指导 (53)三、项目节能背景分析 (53)四、项目能源消耗种类和数量分析 (55)（一）主要耗能装臵及能耗种类和数量 (55)1、主要耗能装臵 (55)2、主要能耗种类及数量 (55)项目综合用能测算一览表 (56)（二）单位产品能耗指标测算 (56)单位能耗估算一览表 (57)五、项目用能品种选择的可靠性分析 (58)六、工艺设备节能措施 (58)七、电力节能措施 (59)八、节水措施 (60)九、项目运营期节能原则 (60)十、运营期主要节能措施 (61)十一、能源管理 (62)（一）管理组织和制度 (62)（二）能源计量管理 (62)十二、节能建议及效果分析 (63)（一）节能建议 (63)（二）节能效果分析 (64)第十章组织机构工作制度和劳动定员 (64)一、组织机构 (64)二、工作制度 (64)三、劳动定员 (65)四、人员培训 (66)（一）人员技术水平与要求 (66)（二）培训规划建议 (66)第十一章BJ2S汽车真空助力器带制动主缸总成项目投资估算与资金筹措 (67)一、投资估算依据和说明 (67)（一）编制依据 (67)（二）投资费用分析 (69)（三）工程建设投资（固定资产）投资 (69)1、设备投资估算 (69)2、土建投资估算 (69)3、其它费用 (70)4、工程建设投资（固定资产）投资 (70)固定资产投资估算表 (70)5、铺底流动资金估算 (71)铺底流动资金估算一览表 (71)6、BJ2S汽车真空助力器带制动主缸总成项目总投资估算 (72)总投资构成分析一览表 (72)二、资金筹措 (73)投资计划与资金筹措表 (73)三、BJ2S汽车真空助力器带制动主缸总成项目资金使用计划 (74)资金使用计划与运用表 (74)第十二章经济评价 (75)一、经济评价的依据和范围 (75)二、基础数据与参数选取 (75)三、财务效益与费用估算 (76)（一）销售收入估算 (76)产品销售收入及税金估算一览表 (77)（二）综合总成本估算 (77)综合总成本费用估算表 (78)（三）利润总额估算 (78)（四）所得税及税后利润 (78)（五）项目投资收益率测算 (79)项目综合损益表 (79)四、财务分析 (80)财务现金流量表（全部投资） (82)财务现金流量表（固定投资） (84)五、不确定性分析 (85)盈亏平衡分析表 (85)六、敏感性分析 (86)单因素敏感性分析表 (87)第十三章BJ2S汽车真空助力器带制动主缸总成项目综合评价 (88)第一章项目概论一、项目名称及承办单位1、项目名称：BJ2S汽车真空助力器带制动主缸总成投资建设项目2、项目建设性质：新建3、项目承办单位：广州中撰企业投资咨询有限公司4、企业类型：有限责任公司5、注册资金：100万元人民币二、项目可行性研究报告委托编制单位1、编制单位：广州中撰企业投资咨询有限公司三、可行性研究的目的本可行性研究报告对该BJ2S汽车真空助力器带制动主缸总成项目所涉及的主要问题，例如：资源条件、原辅材料、燃料和动力的供应、交通运输条件、建厂规模、投资规模、生产工艺和设备选型、产品类别、项目节能技术和措施、环境影响评价和劳动卫生保障等，从技术、经济和环境保护等多个方面进行较为详细的调查研究。

盘式制动器的旋转元件是一个垂向安放且以两侧面为工作面的制动盘，其固定摩擦元件 一般是位于制动盘两侧并带有摩擦片的制动块。当制动盘被两侧的制动块夹紧时，摩擦表面便 产生作用于制动盘上的摩擦力矩。盘式制动器常用作轿车的车轮制动器，也可用作各种汽车的 中央制动器。
车轮制动器主要用作行车制动装置，有的也兼作驻车制动之用；而中央制动器则仅用于驻 车制动，当然也可起应急制动的作用。
汽车防抱死制动系统（ABS）
汽车防抱死制动系统（ABS）是我国近年来发展比较迅速的电子制动系统之一，ABS 分气 动 ABS 和液压 ABS 两种，气动 ABS 主要适用于气制动的商用车，液压 ABS 主要适用于液压制动 的乘用车。目前我国从事 ABS 研发和生产的中外企业有 20 多家。气动 ABS 目前国内有 WABCO、 广州科密、东风制动、重庆聚能、浙江万安等企业在生产。由于人们对 ABS 认识不高和多数厂 商对推动安装 ABS 不是非常积极，目前我国气动 ABS 的安装率不足 20%，应该有比较大的发展 前景，而且气动 ABS 是国内国产化程度相对较高的电子制动产品。而我国液压 ABS 的配套主要 在乘用车市场，而且配套率相当高，但是我国乘用车配套的液压 ABS 市场基本上都被外资企业 所垄断
毕业设计（论文）开题报告
学生姓名
系部 汽车与交通工程学院 专业、班级
指导教师姓名
职称 副教授 从事专业 车辆工程 是否外聘 □是■否
题目名称
EQ10现状、选题目的和意义 1、研究现状 现代汽车制动器的发展起源于原始的机械控制装置，最原始的制动控制只是驾驶员操纵一
组简单的机械装置向制动器施加作用力，那时的汽车重量比较小，速度比较低，机械制动已经 能够满足汽车制动的需要，但随着汽车自身重量的增加，助力装置对机械制动器来说越来越显 得非常重要。从而开始出现了真空助力装置。1932 年生产重量为 2860kg 的凯迪拉克 V16 车四 轮采用直径 419.1mm 的鼓式制动器，并有制动踏板控制的真空助力装置。林肯公司也于 1932 年推出 V12 轿车，该车采用通过四根软索控制真空助力器的鼓式制动器。随着科学技术的发展 及汽车工业的发展，尤其是军用车辆及军用技术的发展，车辆制动有了新的突破，液压制动是 继机械制动后的又一重大革新。

制动主缸毕业论文--汽车制动主缸的设计与优化毕业论文题目：汽车制动主缸的设计与优化摘要：本文主要研究和设计了一种汽车制动主缸，以确保在各种行驶条件下，制动主缸能够提供稳定、可靠的制动力。

首先，我们基于现有的制动系统设计和优化了液压驱动形式，并选用了前盘后鼓的设计方案。

然后，我们根据原始参数，对鼓式和盘式制动器中的结构参数进行了求解设计，包括制动系统中的摩擦衬片，制动轮缸的结构参数等。

接着，我们计算了制动器受到的最大制动力，通过比较最大制动力与同步附着系数的满足情况，以及制动效能和制动距离的检验，验证了设计的可靠性。

然后，我们根据最大制动力进行了液压制动驱动机构的结构参数确定，包括制动主缸等，并通过踏板行程和踏板力进行检验。

最后，我们对制动器主要结构元件的要求和补充以及对自动间隙调整机构的设计进行了讨论。

一、引言随着汽车技术的不断发展，汽车的安全性能越来越受到人们的关注。

汽车制动系统是保障汽车安全的重要部分，其中制动主缸又是制动系统的重要部件。

因此，研究和设计一种性能优良的制动主缸对于提高汽车的安全性能具有重要意义。

二、汽车制动系统的设计1.液压驱动形式的设计与优化液压驱动形式是制动系统的核心部分，其性能直接影响到制动的效能和稳定性。

我们采用前后式（Ⅱ式）双回路制动控制系统，以确保在任何一只车轮出现故障时，其他车轮仍能正常工作。

2.前盘后鼓的设计方案根据盘式和鼓式各自的性能特点，我们选用了前盘后鼓的设计方案。

这种设计方案可以充分发挥盘式制动器的高效性和稳定性，同时利用鼓式制动器在低速时的可靠性。

三、结构参数的设计与求解1.鼓式制动器的设计我们根据制动系统的原始参数，对鼓式制动器中的结构参数进行了求解设计，包括制动轮缸的结构参数等。

这些参数的确定需要考虑制动的效能、稳定性以及制造成本等多方面因素。

2.盘式制动器的设计同样地，我们对盘式制动器的结构参数也进行了求解设计，包括摩擦衬片的厚度、硬度等参数。

针 对 ４种 方 案 先 进 行 有 限元 分 析 （ Ｆ Ｅ Ａ） ， 从 理论 上确 定最 优方 案 ， 然 后 对其 进 行 试 验验 证 ， 将
Ｆ Ｅ Ａ结 果 与试 验 结 果 对 比 ， 最 后 得 出前 壳 体 轻 量
图１ 真空助力器 内部结构
化方 案 的可行 性 。
２ 方案提 出
汽车 真空助 力器 前 壳体 轻 量 化设 计 研 究
马 闯 葛 宏 （ 上海汽车制动系统有限公司， 上海 ２ ０ １ ８ ２ １ ）
匡 博 谭理 刚 （ 湖南大学机械与运载工程学院， 长沙 ４ １ ０ ０ ８ ２ ）
【 摘要 】 基于工程经验设计了４ 种不同的助力器前壳体轮廓。通 过Ｆ Ｅ Ａ 对４ 种不同前壳体的助力器总
成的应力以及 弹性 变形进行 比较 ， 选择最优方案。针对 最优 方案进行优化效果试验验证 。
【 Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ 】 Ｂ ａ ｓ ｉ ｎ ｇ ｏ ｎ ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ， ｆ ｏ ｕ ｒ ｋ ｉ ｎ ｄ ｓ ｏ ｆ ｂ ｏ ｏ ｓ ｔ ｅ ｒ ｈ ｏ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｓ ｈ ｅ ｌ ｌ ａ ｒ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ．
随着 伺服 制动更 多 的应 用 ， 开 发更 具 可靠 性 ， 重 量
更轻 和更具 稳定 性 的助 力器 是 制 动发 展 的必 然 趋
势。
油耗 与汽 车 质 量 有 着 密 切 的关 系 ， 汽 车 质 量 每减 轻 １ ％， 油耗可降低 ０ ． ６ ％ ～１ ． ０ ％Ｅ ｌ ｉ 。 因此 汽 车轻量 化对 节 能增 效有 着 巨 大 意 义 ， 制 造 商 都 致力 于减 轻汽 车质 量 的研 究 。真 空 助力 器作 为汽 车 的一个 重要 零 部 件 ， 轻 量 化 也 是 它 未 来 发 展 的

【 主题词 】 轻量化
真空助力器
汽车
１ ２ 汽 车真 空助 力器 带 制 动 主缸 总成 的主 要 构 ．
０ 引言
汽车 的轻 量 化是 指 在保 证 汽车 的强 度 和安 全
成
汽 车真 空 助力 器带 制 动 主缸 总成 根据 结构 不 同， 由 ４ ６ 约 ０～ ０个 不 同零 件 组成 （ 图 １ 。其 中 见 ） 助力 器 的前后 壳体 和制 动 主 缸缸 体 的重 量 约 占整
计 方 法
汽 车真空 助 力 器 的轻 量 化 设 计 ， 不 是 等 同 绝
换 为制 动液 压 ， 动基 础 制 动部 件 ， 现整 车 的制 驱 实
动。
收稿 日期 ： ０ ０—０ ２１ ９—２ ５
・
４ ・ ６
上海汽车
２ １ ．２ ０ ０ １
于减轻 材料 ， 是 在 保 证 产 品性 能 和 整 车 安 全 性 它 能 的前 提下 ， 充分 利用 最 新设 计 技 术 ， 材料 以及 新 最先进 的分 析手段 和 试验 技 术 对 现有 产 品 的优 化
化， 可大 幅度减 薄前 后 壳体 的 材 料厚 度 ， 而 降低 从
产 品重量 。
塑 料 成 型容 易 ， 可使 形 状 复 杂 的部 件 加 工 简 单 化 ； 料 制 品 的弹 性 变形 特 性 能 吸 收 大 量 的 碰 塑 撞 能 量 ， 撞 击 有 较 大 的 缓 冲作 用 ， 有 吸 收 和 对 具
２ ２ 采用 新材料 进行 产 品的轻 量化 设计 ． 采用轻量化材 料是另 一个 主要 方 法 ， 要是 采 主
衰减振动和噪声 的能力 ； 料 的耐腐蚀 性强 ， 塑 其
抗 腐 蚀 能 力 远 大 于 钢 板 ， 必 另 外 进 行 防 腐 处 不 理 ； 过 添 加 不 同 的填 料 、 塑 剂 和 硬 化 剂 可 制 通 增 出所 需 性 能 的塑 料 ， 以满 足 汽 车 上 不 同部 件 的 可

C.反应时间
QC/T307—1999：4.2.3
D.释放时间
QC/T307—1999：4.2.4
E.输入—输出特性
QC/T307—1999：4.2.5
A11-3510010AC图纸曲线
3
可靠性
A.振动耐久性
QC/T307—1999：4.2
B.静强度
QC/T307—1999：4.2
QC/T307—1999：4.3.2
上汽奇瑞A11-3510010AC真空助力器带主缸总成
初始过程/产品特殊特性清单
一.制动主缸：
序号
项目
要求
特性符号
1
基本要求
QC/T311—1999：5.1.1
QC/T311—1999：5.1.2
2
常温性能
A.空行程
QC/T311—1999：5.2.1.2
B.输出功能
QC/T311—1999：5.2.1.3
QC/T311—1999：8
编制/日期：王小龙/02.01.30审核/日期：王勇/02.01.30
二.助力器：
序号
项目
要求
特性符号
具体产品特性
1
一般要求
QC/T307—1999：4.1.1
QC/T307—1999：4.1.2
2
基本性能
A.密封性
QC/T307—1999：4.2.1
B.空行程
QC/T307—1999：4.2.2
C.排量
A11-3510010AC图纸技术要求
D.回程时间
QC/T311—1999：5.2.1.5
E.密封性能
QC/T311—1999：5.2.1.6
F.耐压性能
QC/T311—1999：5.2.1.799：5.2.2.1

目录1 系统概述 (1)1.1 系统设计说明 (1)1.2 系统结构及组成 (1)1.3 系统设计原理及规范 (2)2 输入条件 (2)2.1 整车基本参数 (2)2.2 制动器参数 (3)2.3 制动踏板及传动装置参数 (3)2.4 驻车手柄参数 (4)3 系统计算及验证 (4)3.1 理想制动力分配与实际制动力分配 (4)3.2 附着系数、制动强度及附着系数利用率 (7)3.3 管路压强计算 (9)3.4 制动效能计算 (11)3.5 制动踏板及传动装置校核 (14)3.6 驻车制动计算 (17)3.7 衬片磨损特性计算 (19)4 总结 (19)5 制动踏板与地毯距离 (21)参考文献 (21)1 系统概述1.1 系统设计说明只有制动性能良好、制动系统工作可靠的汽车才能充分发挥其动力性能。

因此，在整车新产品开发设计中制动系统的匹配计算尤为重要。

LF7133是在标杆车的基础上设计开发的一款全新车型，其制动系统是在标杆车制动系统为依托的前提下进行设计开发。

根据项目要求，需要对制动系统各参数进行计算与校核，以确保制动系统的正常使用，使系统中各零部件之间参数匹配合理，并且确保其满足国家相关法律法规的要求。

1.2 系统结构及组成经双方确认的设计依据和要求，LF7133制动系统采用同国内外大量A级三厢轿车一致的液压制动系统。

制动系统包含以下装置：行车制动系统：根据车辆配置选择前后盘式或前盘后鼓制动器，制动踏板为吊挂式踏板，带真空助力器，管路布置采用相互独立的X型双管路系统；驻车制动系统：为机械式手动后鼓式制动，采用远距离棘轮拉索操纵机构；应急制动系统：行车制动系统具有应急特性，应保证在行车制动只有一处管路失效的情况下，满足应急制动性能要求。

LF7133制动系统主要由如下部件组成。

结构简图如图1所示：图1 制动系统结构简图1. 真空助力器带制动主缸总成2.制动踏板3.车轮4.轮速传感器5. 制动管路6. 制动轮缸7.ABS控制器1.3 系统设计原理及规范本计算报告根据总布置提供的整车参数、制动器与总泵及真空助力器厂家提供的数据、制动踏板、驻车操纵机构选型进行匹配计算，校核前/后制动力、制动效能、制动踏板力、驻车制动手柄力及驻坡极限倾角等，用以验证制动系统设计的合理性。

旧底图总号 c） 镀锌件表面在在100cm2范围内，不得有共计5cm2以上的腐蚀面积。 底 图 总 号 签 日 字 期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期
真空助力器带制动主缸总成技术条件
JT-D0101-3540-1 共 4 页 第 4 页
6
试验方法
6.1 在没有特别指定情况下，试验都按自然环境状态下进行。在有特殊要求时，对 于真空助力器带制动主缸总成的诸项试验的真空度，可由供需双方商定。 6.2 基本性能试验 基本性能试验按QC/T307和QC/T311的规定进行试验。 6.3 可靠性试验 可靠性试验按QC/T307和QC/T311的规定进行试验。 7 检验规则 7.1 出厂产品应逐件进行密封性试验和输入-输出特性试验，并符合密封性和输入输出特性的要求。 7.2 7.3 8 8.1 8.2 8.3 按图纸对产品进行抽验。 抽验产品质量时，应按GB2828的规定。 标志、包装 每件产品应在醒目的部位标出产品型号，制造厂名称或厂标及出厂年月。 产品出厂应带合格证。 制动主缸接口应封堵，以防尘屑进入。
底 图 总 号 签 日 字 期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期
真空助力器带制动主缸总成技术条件
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4.9 液压制动主缸排量 液压制动主缸各制动腔的实际排量与设计排量的误差不超过±10%。 4.10压差性能 缓加压压差试验时，液压制动主缸两制动腔的压力差应不大于0.3MPa； 急加压压差试验时，液压制动主缸两制动腔的压力差应不大于0.8MPa。 4.11清洁度 液压制动主缸内表面的杂质总量应不大于10mg。 5 可靠性性能要求 5.1 振动耐久性 真空助力器带制动主缸总成经过振动耐久试验后，应满足以下要求： a） 真空助力器与液压制动主缸的连接部位不应出现松动现象，产品应无影响功能 的变形和损坏； b） 真空助力器带制动主缸总成经过振动耐久试验后，应满足4的要求； c） 在试验过程中，储液灌与液压制动主缸的连接部位不应泄漏，不应有制动液从 储液灌中溢出。 5.2 静强度 真空助力器带制动主缸总成经过静强度试验后，应满足以下要求： a） 真空助力器的永久变形应不大于0.4mm，弹性变形应不大于1.8mm； b） 真空助力器带制动主缸总成经过振动耐久试验后，应满足4的要求。 5.3 工作耐久性 真空助力器带制动主缸总成工作耐久性试验包括：低温耐久性、常温耐久性、 高温耐久性试验，经过工作耐久性试验后，应满足以下要求： a） 真空助力器与液压制动主缸的连接部位不应出现松动现象，产品应无影响功能 的变形和损坏； b） 真空助力器带制动主缸总成经过振动耐久试验后，应满足4的要求； c） 在试验过程中，储液灌与液压制动主缸的连接部位不应泄漏，不应有制动液从 储液灌中溢出。 5.4 耐腐蚀性 真空助力器带制动主缸总成经过耐腐蚀试验后，应满足以下要求： a） 真空助力器带制动主缸总成各部件动作应灵活、无卡滞、异响现象； b） 真空助力器带制动主缸总成漆膜外表面在100cm2范围内，不应出现直径大于2mm 的腐蚀点，不得产生膨胀，剥落以及涂膜软化等现象；

制动主缸与真空助力器结构及原理制动主缸是汽车制动系统的关键部件之一，主要负责将踩下的制动踏板力转化为液压力，并将液压力传递给制动器，从而实现制动的目的。

而真空助力器作为辅助装置，则通过增加制动力的倍数和减小制动踏板所需力矩，使驾驶员在制动时更加轻松和方便。

下面详细介绍制动主缸与真空助力器的结构与原理。

制动主缸的结构主要包括主缸壳体、活塞、密封装置以及一个出口管道。

主缸壳体上面有一个进口，用于接收制动踏板的力，而内部则分为两个密封腔室。

每个密封腔室都有一个活塞，当踩下制动踏板时，活塞会随之向前移动，压缩泄漏闭塞件和密封环，使得压缩室内的液体流动，并把液体压力传递给制动器。

而密封环和活塞之间的间隙，则可以保证制动液体从一个密封腔室流动到另一个密封腔室。

当驾驶员松开制动踏板时，活塞会自动回到初始位置。

真空助力器的结构主要包括壳体、隔膜、控制活塞、进气阀和排气阀等部件。

壳体内部分为两个隔膜室和一个传动杆室。

隔膜室与汽车进气歧管相连，可以利用引擎进气时产生的负压来产生吸力。

而传动杆室则与制动主缸连接，用于传递助力力矩。

进气阀和排气阀则用于控制真空助力器的进气和排气。

制动主缸和真空助力器的工作原理是相互配合的。

当驾驶员踩下制动踏板时，制动主缸的活塞会向前移动，把制动液体压入制动系统中，从而实现制动。

同时，制动主缸的活塞行程也会压缩真空助力器隔膜，使得助力器内部形成真空，进而产生助力效果。

随着助力器内部真空的减小，控制活塞会受到调节阀的偏转，改变进气阀和排气阀的开启和关闭程度，对助力器的助力力矩进行调整，以使得驾驶员在制动时感觉更加轻松和方便。

总之，制动主缸和真空助力器在汽车制动系统中起到了至关重要的作用。

制动主缸将驾驶员的力量转化为制动液体压力，而真空助力器则通过增加制动力的倍数和减小制动踏板所需力矩，提供辅助力矩，使驾驶员在制动时更加轻松和方便。

两者的配合工作，促使汽车制动系统更加高效和安全。

ｉ ｎ ａ Ｊ ０ ３ ０ １ — ２ ０ １ １“ Ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ｒ ｅ ｑ ｕ ｉ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ａ ｎ ｄ ｂ ｅ ｎ ｃ ｈ ｔ ｅ ｓ ｔ ｓ ｐ ｅ ｃ ｉ ｆ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｏ ｒ ｐ ａ ｒ ｋ ｉ ｎ ｇ ｂ ｒ ａ ｋ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ ｏ ｆ ｐ ａ ｓ ｓ ｅ ｎ ｇ ｅ ｒ ｃ ａ ｒ ”．
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ＭＥ Ｉ Ｚ ｏ ｎ ｇ ｘ ｉ ｎ． ＯＵ Ｊ ｉ ａ ｆ ｕ． Ｌ Ｅ Ｉ Ｈｏ ｎ ｇ ｍｕ
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ｃ ａ ｔ ｉ ｏｎ ｓ ｏｒ ｆ ｒ ｅ ｑ ｕ ｉ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ｏｒ ｆ ｖ ａ ｃ ｕ ｕｍ ｂ ｏ ｏ ｓ ｔ ｅ ｒ ａ ｎ ｄ ｍａ ｓ ｔ ｅ ｒ ｃ ｙ ｌ ｉ ｎ ｄｅ ｒ ａ ｓ ｓ ｅ ｍｂｌ ｙ ｏ ｆ ｐ ａ ｓ ｓ ｅ ｎｇ ｅ ｒ ｃ ａ ｒ ”， ｗｅ ｒ ｅ ｉ ｌ ｌ ｕ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ｄ． Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄｓ： Ａｕ ｔ ｏ ｍｏ ｂ ｉ ｌ ｅ； Ｂｒ ａ ｋ ｅ ｍａ ｓ ｔ ｅ ｒ ｃ ｙ ｌ ｉ ｎ ｄ ｅ ｒ ； Ｖａ ｃ ｕ ｕ ｍ ｂ ｏ ｏ ｓ ｔ ｅ ｒ； Ｔｅ ｓ ｔ ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ
液压制动主缸带真空助力器总成性能试验装置探讨

静 强度 、 常温 性能 、 高低 温性能 、 振动 耐久性 、 耐腐蚀
性 及耐压 性能 等 。本试验装 置 的制作 为生产 车 间所 用． 主要 以密 封性 、 入一 输 出特 性 、 放 时 间为 测 输 释 试 内容 。
１１ 密 封性 ．
成 部件 ．是利用 发动机 空气进 气岐 管形 成 的真 空与 外 部大气 压力 的压差 ．借助 于膜 片式活 塞将制 动力 放 大 ． 动 串列 双腔制 动主缸 输 出液压力 ， 制动力 推 经 调节元 件— — 比例 阀 ．推 动制动 轮缸 即制动 分泵进 行 制动 。 因此其 质量 、 性能直 接影 响汽车 在制 动过程 中的安 全性 、 可靠性 。 真空 助力器 和制 动主缸 在组装 成总成 之前 分别经过 了相应 的密封性 、 性能 检测 。 为 使行车 安全 和确保 总成 的出厂质 量 ，仍 需按 有关标
准检测 助力 器一制 动主 缸总成 的主要性 能 。

助 力 器 在 非 工 作 状 态 ． 即常 压 室 温 真 空度 达
到 － ６７ ３３ｋ ａ 且其 推杆在 原始位 置 、 ６ ．￣ ． Ｐ ． 推杆 没有 输
入力时 ， 断真空源， 切 系统 稳 定 后 ， 测 １ 时 的 真 检 ５ｓ
１ 真 空 助 力 器 一 制 动 主 缸 总 成 主 要 测 试 项
目
依 据 国家专业标 准 真空助力 器及 制动 主缸技 术 条件 ．真 空助力 器一 制 动主缸基 本性 能包 括 ：密 封 性、 空行 程 、 反应 时 间 、 释放 时 间 、 输入一 输 出特 性 、
收 稿 日期 ：０ ５ １－ ７ ２０ － ０ ２
ｎ ｍｉｓ ｍｏ ｅ ｆ ｄ ｕ ｌ ｉｈ ｏ ｅ ｓ ｓ ｅ ｓｏ ８ ｅ ｔ ｂｉｈ ｄ ａ ｃ ｄ ｌ ｏ ｏ ｂ ｅ ｗ ｓ ｂ ｎ ｕ ｐ ｎ ｉ ｎ Ｗ８ ｓ ｉ ｅ ａ ｓ ｂ ｓ ｇ ａ ｈ ｍａ ｏ ｕｅ ｘ ｈ ｎ ｅ ｉ ｔｒａ ｅ Ｄ ｎ ｍｉ ｓｓｍ－ ｙ ｕ ｉ ｕ ｎ ｃ ｍｐ ｔｒｅ ｃ ａ ｇ ｅ ｆ ｃ ． ｙ ａ ｃ ｉ ｎ ｎ