家用轎車（長安悅翔）真空助力器的改進設計 摘要本次設計的目標是家用轎車（長安悅翔）真空助力器的改進設計，汽車真空助力器是汽車制動系統(tǒng)中的一個關鍵部件，它被廣泛地應用在轎車和輕型車上作為制動助力裝置。由于制動真空助力器中膜片材料選擇與分隔皮膜的設計參數(shù)不當，在使用過程當中可能產(chǎn)生裂紋、制動失靈、制動時間長，真空助力器內(nèi)的負壓無法保持，導致制動助力降低，制動踏板變硬，在常規(guī)制動操作條件下，制動距離將變長，導致的交通事故。本次對長安悅翔真空助力器改進設計主要從伺服膜片的材料上進行選材，同時還對長安悅翔真空助力器的結(jié)構(gòu)進行改進設計，結(jié)合長安悅翔真空助力器工作過程與其各種性能指標，提出了幾個重要的工作原理，詳細地闡述了汽車真空助力器的性能指標，給出了特性曲線的分析方法。關鍵詞：長安悅翔；真空助力器；改進設計；伺服膜片F(xiàn)amilysedan(lengthYuexiang)toimprovethedesignofthevacuumboosterABSTRACTThegoalofthisdesignisafamilycar(changanyuexiang)improvementdesignofvacuumboostercarvacuumboosterisakeypartofautomobilebrakingsystem,itiswidelyusedincarsandlightvehicleasabrakeboosterdevice.Becauseofbrakingvacuumboosterdiaphragmmaterialselectionanddesignparametersofseparatingskinmembraneimproper,cracksmaybeproducedduringtheprocessofusing,thebrakefailure,thebrakingtimeislong,thenegativepressurecan'tkeepinsidethevacuumbooster,resultsinthedecreaseofbrakebooster,brakepedalharden,undertheconditionoftheconventionalbrakeoperation,brakingdistancewillbelonger,leadtotrafficaccidents.Thisdesignforchanganyuexiangvacuumboosterimprovementfromtheservodiaphragmonthematerialselection,atthesametimealsotochanganyuexiangstructuretoimprovethedesignofvacuumbooster,incombinationwithchanganyuexiangtheworkingprocessofthevacuumboosteranditsvariousperformanceindicators,putsforwardseveralimportantworks,indetailelaboratedtheperformanceoftheautomobilevacuumbooster,theanalysismethodofthecharacteristiccurveisgiven.Keywords:Changanyuexiang;Vacuumbooster.Improveddesign;Servofilm目錄TOC\o"1-3"\h\u1緒論 緒論1.1背景我國汽車真空助力器研制和生產(chǎn)始于上世紀八十年代前中期,并在1987年制訂了我國的第一部關于汽車真空助力器的汽車行業(yè)標準。汽車真空助力器的發(fā)展像汽車行業(yè)其他的產(chǎn)品一樣走過了引進、消化、吸收、改進和創(chuàng)新的一個過程。但是,由于我國工業(yè)基礎的落后和理論研究的能力有限,關于汽車真空助力器相對系統(tǒng)的、且學術性較強的文獻資料直到上世紀九十年代初期才在一些重要的學術期刊中出現(xiàn)。而其他大多數(shù)的文章仍然只停留在維修層面上和加工工藝層面上的論述,或在汽車類書籍中的相關章節(jié)中泛泛而談。直到上個世紀末,一些關于汽車真空助力器的論文才開始較多的出現(xiàn)在重要的期刊中和書籍中,其中,還包括了一些關于汽車真空助力器實驗臺研制的文章?？陀^地講,我國現(xiàn)有的關于真空助力器的理論水平和產(chǎn)品品質(zhì)同國外的理論研究成果和產(chǎn)品質(zhì)量相比較,還存在相當大的差距。比較系統(tǒng)的和理論性較強的關于汽車真空助力器的研究文獻十分匿乏,這種現(xiàn)狀對我國真空助力器生產(chǎn)和研制企業(yè)提高真空助力器產(chǎn)品的品質(zhì)和開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的相關產(chǎn)品是十分不利的。雖然,我國已經(jīng)有很多生產(chǎn)汽車真空助力器的廠家,其中,不乏一些在國內(nèi)己經(jīng)頗有名氣的企業(yè)。例如萬向集團、浙江亞太等企業(yè)。這些廠家具有幾十萬套的生產(chǎn)配套能力,并給數(shù)十家汽車廠配套。但仍然處于大而不強的狀態(tài)下,具有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品很少,其研發(fā)能力也十分有限。當然,這和我國的工業(yè)基礎差,科技還不夠發(fā)達,以及發(fā)達國家對我國的技術封鎖等諸多因素不無關系。在國際上,對真空助力器的相關理論進行過研究的最知名的學者是美國加利福尼亞州大學Berkeley分校的GerdesC.J.、MacircaD.B.和HedrickJ.K.等幾名著名學者。在他們早期的研究中,特別是在他們的博士學位論文[5][6]中,對反作用盤式的真空助力器數(shù)學模型的建立和控制方法作過詳細的研究。而且,在其后又進行了一系列的研究,進一步對其研究結(jié)果進行了不斷地修正、補充和應用,并在汽車的諸多控制領域方面取得了豐富的研究成果,這些研究成果為現(xiàn)代汽車理論和汽車制動系統(tǒng)的控制的研究奠定了良好的基礎。目前,他們的研究成果仍然在被大多數(shù)的國內(nèi)、外汽車研究領域內(nèi)的學者所引用和借鑒。在真空助力器的生產(chǎn)和研發(fā)領域內(nèi),比較著名的企業(yè)是美國的天合公司。目前,美國天合公司已經(jīng)在我國的上海市設立了自己的研發(fā)中心和生產(chǎn)助力器的工廠。而日本的一些企業(yè),如精工公司等,也有自己設計的系列產(chǎn)品和設計理論。近年來,天合公司又成功地開發(fā)出一型帶有應急事件處理功能的新型汽車真空助力器并逐步向市場推廣,標志著具有復合功能和更多控制功能的真空助力器的問世,最具代表性的產(chǎn)品是一一系列的真空助力器。近年來,我國汽車工業(yè)科技人員在真空助力器的研發(fā)上也做了一些大膽的嘗試和創(chuàng)新。其中,浙江亞太機電股份有限公司取得的實用新型專利變助力比真空助力器就是一個典型的例子之一,該專利已經(jīng)為部分汽車廠的部分車型哈飛賽馬等提供配套。但是,總的來說,我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)和實用意義比較顯著的產(chǎn)品的創(chuàng)新還有待進一步的出現(xiàn)和提高。在學術領域內(nèi),對汽車真空助力器進行系統(tǒng)研究的資料很少見,特別是深層次的研究成果很少,這種現(xiàn)狀對我國真空助力器的生產(chǎn)企業(yè)和整個汽車行業(yè)是非常不利的。我國現(xiàn)有的關于真空助力器的標準是汽車行業(yè)標準QC/T307-1999國家。原有的ZBT24003-87真空助力器技術條件,ZBT24004-87真空助力器實驗方法己經(jīng)為新的技術標準所取代。1.2研究的意義與目的正是帶著汽車技術變革的思考和我個人在汽車制動系統(tǒng)研究經(jīng)歷,特別是在真空助力器領域的研究,對真空助力器進行過改進設計,雖然曾取得過一定的成果,但仍然感到對汽車真空助力器的研究還有許多不足之處。特別是隨著汽車行業(yè)的發(fā)展,電子技術、控制技術對提高汽車零部件的品質(zhì)的要求和要求建立精確的數(shù)學模型來應用于汽車的各種控制系統(tǒng)中去等要求。所以,我選取了汽車真空助力器改進設計這個課題,并對汽車真空助力器的性能參數(shù)計算方法、結(jié)構(gòu)改進、技術要求和實驗臺的研制等各方面作進一步深入的研究。隨著汽車制動技術的發(fā)展,線控技術的出現(xiàn)和生態(tài)環(huán)保的要求使得電動能源有可能取代燃油發(fā)動機成為新的制動能源。但是,其執(zhí)行元件仍然可以是真空助力器。事實上,在目前的電動汽車制動系統(tǒng)的研發(fā)中,真空助力器仍然是制動系統(tǒng)的執(zhí)行元件。雖然,近些年來我國從德國大眾、法國雷諾、美國通用、日本日產(chǎn)等外國汽車公司引進了轎車,不少零配件的國產(chǎn)率也比較高,但引進的主要是總成及零配件,沒有引進開發(fā)技術。所以我國自行開發(fā)轎車的能力,跟發(fā)達國家相比差距還很大。在真空助力器的理論上存在的問題是在國內(nèi)尚且沒有一部完整的真空助力器的設計手冊及系統(tǒng)而深入的相關理論。部分重要的原理被忽視或未被發(fā)現(xiàn),缺乏一些必要的理論公式作為設計的依據(jù),在實驗中所采集數(shù)據(jù)的處理方法缺乏統(tǒng)一的規(guī)范。所有這些問題,將嚴重影響我國企業(yè)對汽車真空助力器的設計能力的提高,也使得真空助力器的產(chǎn)品質(zhì)量缺乏必要的保證。在真空助力器的生產(chǎn)過程中,顯然提高生產(chǎn)效率是控制成本的最重要的因素。汽車真空助力器是一個氣動部件,由許多不同材質(zhì)的零件組合而成,除金屬件外,活塞體是電木材質(zhì),而膜片和密封件及反作用盤都是橡膠件。一旦由于設計、制造或裝配不當造成的失誤,想尋找其故障原因會非常困難而且耗時。現(xiàn)場的唯一作法就是根據(jù)經(jīng)驗來判斷可能發(fā)生問題的部件,并加以更替。但是,如果產(chǎn)品檢驗仍然不合格,就得重新尋找其它有可能存在缺陷的部件,直到找到真正有問題的部件,使得真空助力器的密封檢驗合格為止。而所依據(jù)的經(jīng)驗就是對真空助力器工作原理的了解和該企業(yè)質(zhì)量管理體系中提供的相關的技術統(tǒng)計數(shù)據(jù)。在現(xiàn)代的質(zhì)量管理體系中,有這樣一句已經(jīng)形成共識的名言產(chǎn)品質(zhì)量缺陷的百分之八十是在設計中產(chǎn)生的。由此可見,只有全面了解真空助力器的工作原理和掌握其設計要領,才能使生產(chǎn)企業(yè)提高生產(chǎn)和裝配效率,從而降低成本；同時,才能給我國科技人員能夠研制出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的汽車制動系統(tǒng)的產(chǎn)品提供良好的理論基礎。因此,選取汽車真空助力器總成的改進設計來進行課題的研究有其實在的現(xiàn)實意義和長遠戰(zhàn)略意義。2汽車真空助力器工作原理的研究2.1真空助力器的作用乘用車和輕型商用車的制動系統(tǒng)主要采用液壓作為傳動媒介，與可以提供動力源的氣壓制動系統(tǒng)相比，其需要助力系統(tǒng)來輔助駕駛員進行制動。真空制動助力系統(tǒng)也稱作真空伺服制動系統(tǒng)，伺服制動系是在人力液壓制動的基礎上加設一套由其他能源提供制動力的助力裝置，使人力與動力可兼用，即兼用人力和發(fā)動機動力作為制動能源的制動系。在正常情況下，其輸出工作壓力主要由動力伺服系統(tǒng)產(chǎn)生，因而在動力伺服系統(tǒng)失效時，仍可全由人力驅(qū)動液壓系統(tǒng)產(chǎn)生一定程度的制動力。2.2汽車真空助力器的結(jié)構(gòu)及工作原理2.2.1液壓管路聯(lián)接形式真空助力器液壓對角雙回路制動系統(tǒng)聯(lián)接如圖2.11.制動踏板2.真空助力器3.制動主缸4.制動管路5.制動管路6.前輪盤式制動器7.后輪鼓式制動器8.比例閥圖2.1汽車制動系統(tǒng)示意圖制動主缸3的第一腔出油口通過比例閥與右前輪、左后輪的制動管路4聯(lián)接相通。制動主缸3的第二腔出油口通過比例閥與左前輪、右后輪的制動管路5聯(lián)接相通。兩個制動管路4、5呈交叉型對角線布置。這種液壓對角線雙回路制動系統(tǒng)的聯(lián)接形式，能保證在某一個回路出現(xiàn)故障時仍能得到總制動效率的50%。此處，這種制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，而且直行緊急制動的穩(wěn)定性好。2.2.2真空助力器的工作原理圖2.2真空助力器工作原理圖在非工作的狀態(tài)下,控制閥推桿回位彈簧將控制閥推桿推到右邊的鎖片鎖定位置,真空閥口處于開啟狀態(tài),控制閥彈簧使控制閥皮碗與空氣閥座緊密接觸,從而關閉了空氣閥口。此時助力器的真空氣室和應用氣室分別通過活塞體的真空氣室通道與應用氣室通道經(jīng)控制閥腔處相通,并與外界大氣相隔絕。發(fā)動機啟動后,發(fā)動機的進氣歧管處的真空度（發(fā)動機的負壓）將上升至-0.0667MPA（即氣壓值為0.0333MPA，與大氣壓的氣壓差為0.0667MPA）。隨之，助力器的真空、應用氣室的真空度均上升至-0.0667MPA，并處于隨時工作的準備狀態(tài)。當進行制動時,制動踏板被踏下,踏板力經(jīng)杠桿放大后作用在控制閥推桿上。首先,控制閥推桿回位彈簧被壓縮,控制閥推桿連同空氣閥柱前移。當控制閥推桿前移到控制閥皮碗與真空閥座相接觸的位置時,真空閥口關閉。此時，助力器的真空、應用氣室被隔開。此時，空氣閥柱端部剛好與反作用盤的表面相接觸。隨著控制閥推桿的繼續(xù)前移,空氣閥口將開啟。外界空氣經(jīng)過濾氣后通過打開的空氣閥口及通往應用氣室的通道,進入到助力器的應用氣室(右氣室),伺服力產(chǎn)生。由于反作用盤的材質(zhì)（橡膠件）有受力表面各處的單位壓強相等的物理屬性要求，使得伺服力隨著控制閥推桿輸入力的逐漸增加而成固定比例(伺服力比)增長。由于伺服力資源的有限性,當達到最大伺服力時,即應用氣室的真空度為零時(即一個標準大氣壓),伺服力將成為一個常量，不再發(fā)生變化。此時，助力器的輸入力與輸出力將等量增長；取消制動時,隨著輸入力的減小，控制閥推桿后移。當達到最大助力點時，真空閥口開啟后,助力器的真空、應用氣室相通,應用氣室的真空度將下降,伺服力減小,活塞體后移。就這樣隨著輸入力的逐漸減小,伺服力也將成固定比例(伺服力比)的減少,直至制動被完全解除。2.2.3真空助力器的構(gòu)造與各個不同工作狀態(tài)真空助力器結(jié)構(gòu)如圖2.3所示。1.閥桿2.毛氈濾芯3.防塵罩4.彈簧座5.推桿回動彈簧6.閥門彈簧7.橡膠閥部件8.密封圈部件9.鎖止定位墊10.鎖片11.后殼體12.膜片13.助力盤14.回位簧座15.回位簧16.真空管17.前殼體螺栓18.空氣閥座19.壓塊20.反饋盤21.后殼體螺栓22.閥體23.護圈24.推桿座25.鎖軸26.主缸推桿27.前殼體28.加強板29.推桿頭圖2.3真空助力器結(jié)構(gòu)圖真空助力器的后殼體螺栓21固定在車身前圍板上，閥桿1與制動踏板桿連接。真空助力器前殼體螺栓17與制動主缸連接。助力器由前、后殼體27、11組成工作腔，由膜片12、助力盤13、閥體22共同組成助力器工作腔，并分成前、后（A、B）兩腔，前腔A真空管16接發(fā)動機進氣歧管，以獲得發(fā)動機的真空度，使助力器工作。后腔B通過真空閥口E及空氣閥口G的開關，或與前腔相通，或與大氣相通，真空助力器工作腔與外界大氣隔絕。橡膠閥部件與閥體組成真空閥口E，與空氣閥座組成空氣閥口G。真空助力器工作過程（1）未制動時，真空助力器處于非工作狀態(tài)。在閥門彈簧6的作用下，橡膠閥部件7緊壓在空氣閥座18的端面上，空氣閥口G被關閉，使A氣室和B氣室與外界空氣隔絕。此時真空閥口E面開啟，通往A氣室的通道C與通往B氣室的通道D相通，A、B兩氣室壓力差為零。在發(fā)動機工作時，A、B兩氣室的真空度絕對值與發(fā)動機進氣管處相同。真空助力器工作過程（2）制動時，駕駛員踩下制動踏板，踏板力F1推動閥桿1連同空氣閥座18向左移動，消除反饋盤20與壓塊19之間間隙后，壓縮反饋盤20并推動主缸推桿26左移動，使制動主缸產(chǎn)生一定的液壓。與此同時，橡膠閥部件7在閥門彈簧6的作用下與閥體22接觸，真空閥口E被關閉，A、B兩氣室被隔絕，閥桿1繼續(xù)左移，空氣閥座18在閥桿1的作用下與橡膠閥部件7脫離，空氣閥口G打開。外界空氣經(jīng)毛氈濾芯2和通道D進入B氣室。這時A、B兩氣室之間產(chǎn)生壓力差。于是在主缸推桿上產(chǎn)生助推力。真空助力器工作過程（3）當踏板力達到一定值時，閥桿1也停止左移，由于兩腔壓力差的存在，而整個閥體部件與膜片12與助力盤13一起繼續(xù)向左移，這時空氣閥口G逐漸關閉，于是出現(xiàn)了真空閥口E和空氣閥口G同時關閉的平衡狀態(tài)。此時主缸推桿26作用于反饋盤上的力與閥桿1和閥體部件作用于反饋盤上的合力相平衡，當B腔氣壓達到大氣壓時，助力器達到最大助力點。真空助力器工作過程（4）解除制動時，在主缸回位簧力的作用下，推動閥體部件右移，使真空閥口E打開，助力器的A、B兩氣室相通，這時A、B兩腔均成為真空狀態(tài)，膜片12、助力盤13和閥體22在回位彈簧15的作用下，推回到原始位置，制動主缸即解除制動狀態(tài)。若真空助力器失效或真空管路無真空度時，踏板上閥桿通過空氣閥座直接推動閥體和主缸推桿26向左移動，使制動主缸產(chǎn)生制動壓力。3真空助力器的性能指標3.1密封性真空助力器是通過操縱制動踏板改變真空閥和空氣閥的開啟與關閉狀態(tài)，進而控制制動膜片兩邊的壓力差來起到助力作用的。密封性不好，不能形成壓力差或壓力差較小，助力器就無法正常工作，所以密封性是真空助力器最基本也是最重要的評價指標。真空助力器密封性檢測有靜密封性能檢測和動密封性能檢測兩項。靜密封性是指真空助力器處于非工作狀態(tài)時的密封性，又稱為非工作密封性。此時真空閥口打開，前、后氣室相通，兩氣室的真空度相同，空氣閥口關閉，助力器內(nèi)部與外界大氣相隔絕。靜密封性檢測的目的是確定助力器與外界的密封是否合格。動密封性是指真空助力器工作時的密封性，分為最大助力點以下密封性和最大助力點以上密封性(簡稱“點下”和“點上”密封性)。最大助力點以下密封性是指助力器前后氣室和后氣室與外界大氣存在壓差時的密封性，此時真空助力器的真空閥與空氣閥都處于關閉狀態(tài)。最大助力點以上密封性是指助力器前后氣室相分隔，后氣室與外界相通，后氣室為大氣壓時的密封性，此時真空閥關閉，空氣閥完全打開。對真空助力器的動密封進行檢測，可以測出助力器前、后氣室的密封是否合格。3.2空行程空行程是指從助力器輸入推桿由靜止位置開始，位移到助力器的輸出桿開始運動時的行程?？招谐踢^大或過小，都對真空助力器性能產(chǎn)生影響?？招谐踢^大，則緊急制動時所需時間較多，影響到行車安全性;空行程過小，會使駕駛員沒有“腳感”，或一些誤操作亦會引起真空助力器工作，從而影響正常行車?？招谐痰拇笮。谝欢ǔ潭壬峡梢苑磻婵罩ζ髟O計的合理性，所以它也是性能評價指標之一。3.3反應時間和釋放時間反應時間是指在真空助力器的正常工作條件下，快速制動，從加力到最大助力點的97%所用的時間。反應時間和釋放時間是檢測真空助力器的工作靈敏性。反應時間這一靈敏性要求主要考核真空助力器的輸入力推桿在一定速度、一定位移、一定負荷條件下動作的靈敏性。釋放時間是體現(xiàn)真空助力器在解除工作狀態(tài)時輸入力推桿的復位速度，也是防止制動系統(tǒng)出現(xiàn)解除制動時的滯后現(xiàn)象的重要性能指標。3.4輸入—輸出特性真空助力器的輸入一輸出特性用真空助力器特性曲線來表示，它反應輸入力與輸出力之間的關系，即制動踏板與制動主缸輸出液壓力之間的關系，是評價真空助力器基本性能的主要方式。4真空助力器的重要特性4.1真空助力器的閥口的三個平衡位置的原理汽車真空助力器在工作過程中存在著三個平衡位置，在加載時（或制動時）空氣閥口處于若即若離狀態(tài)，此時控制閥在空氣閥口處于無形變，而真空閥口處于關閉狀態(tài)，控制閥在真空閥口處有形變。在卸載時（或取消制動時）真空閥口處于若即若離的狀態(tài)，此時控制閥在真空閥口處無形變，而空氣閥口處于關閉狀態(tài)，控制閥在空氣閥口處有形變。當制動穩(wěn)定在某一時刻，輸入力不再變化時（即助力器處于無運動趨勢的狀態(tài)），空氣閥口和真空閥口均處關閉狀態(tài)，控制閥在真空閥口處和空氣閥口處均有形變。這就是助力器在工作狀態(tài)下的三個平衡位置。4.2真空助力器平衡位置的動態(tài)轉(zhuǎn)換的原理助力器在工作過程中的平衡位置的動態(tài)轉(zhuǎn)換的原理。這是一個極容易被忽視的原理，也是在結(jié)構(gòu)和工藝設計時必須考慮到的重要原理。當加載結(jié)束的瞬間，助力器將由加載平衡位置向制動穩(wěn)定態(tài)平衡位置轉(zhuǎn)換，即控制閥在空氣閥口由無形變向有形轉(zhuǎn)換。此時，空氣閥口的結(jié)構(gòu)設計及加工質(zhì)量是否能夠保證密封性的要求將受到嚴格的考驗。當卸載開始的瞬間，助力器將由制動穩(wěn)定態(tài)平衡位置向卸載平衡位置轉(zhuǎn)換，即控制閥在真空閥口由有形向無形變轉(zhuǎn)換。此時，真空閥口的結(jié)構(gòu)設計及加工質(zhì)量是否能夠保證密封性的要求將受到嚴格的考驗。4.3實際的真空助力器的工作過程實際的工作過程與理想的工作過程是有所不同的。在核心尺寸鏈為間隙配合的條件下，結(jié)合工作狀態(tài)的三個平衡位置的理論。真空助力器的實際的工作過程是：制動時,制動踏板被踏下。踏板力經(jīng)過杠桿的放大后作用在控制閥推桿上。首先,推桿回位彈簧被壓縮,控制閥推桿連同空氣閥柱前移。當控制閥推桿前移到控制閥皮碗與真空閥座相接觸的位置時,真空閥口關閉，控制閥的真空閥口處從剛剛接觸直到產(chǎn)生形變。此時，真空、應用氣室被隔開,控制閥推桿繼續(xù)前移使得空氣閥口處于即將開啟狀態(tài)。此時，控制閥的空氣閥口處已經(jīng)沒有形變。此處是助力器升壓時的平衡位置，此時空氣閥柱端部還沒有與反作用盤的主面相接觸。隨著控制閥推桿的繼續(xù)前移,空氣閥將開啟。外界空氣經(jīng)過濾氣后通過打開的空氣閥口及通過到應用氣室的通道,進入到助力器的應用氣室(右氣室),伺服力產(chǎn)生。由于反作用盤的主面沒有與控制閥的端部接觸，因此，助力器還沒有達到平衡。而空氣進入到應用氣室產(chǎn)生的伺服力使得反作用盤的副面受力，于是反作用盤的主面隆起，直到副面上產(chǎn)生的伺服力的大小使得主面隆起的高度達到與控制閥的端面接觸時，助力器初始平衡位置建立。然后，隨控制閥推桿輸入力的逐漸增加而伺服力成固定比例(伺服力比)增長。由于伺服力資源的有限性,當達到最大伺服力時,即應用氣室的真空度為零時(應用氣室氣壓為一個大氣壓),伺服力將不再發(fā)生變化。此時助力器的輸入力與輸出力將等量增長，隆起的主面將在控制閥力的作用下，逐漸減小隆起的高度，當達到足夠到的輸入力時，反作用盤的主面甚至開始下凹，此時的空氣閥口處打開的間隙越來越大，助力器的應用氣室與外界空氣完全相通；取消制動時,隨著輸入力的減小，控制閥推桿后移，伺服力仍然是個固定值，控制閥口開啟的間隙越來越小直到退后到空氣閥口剛好關閉并隨之產(chǎn)生形變。注意此處的位置并不是降壓過程的平衡位置。隨著輸入力的繼續(xù)減小,真空閥口將處于即將開啟的狀態(tài)，此時的真空助力器的控制閥才處于降壓過程中的平衡位置。我們注意到升壓時的平衡位置與降壓時的平衡位置存在一個的差值，這個差值就是控制閥在真空閥口和空氣閥口處的兩個形變值的和，即。由于核心尺寸鏈是間隙配合，此差值使得反作用盤在助力器降壓過程中需要更大隆起高度來實現(xiàn)平衡。真空閥口開啟后,助力器的真空、應用氣室相通,應用氣室的真空度將下降,伺服力減小,活塞體后移。在連續(xù)的降壓過程中，控制閥的空氣閥口處始終有形變，而控制閥的真空閥口一直處于無形變（即若即若離的狀態(tài)）。直到反作用盤的主面作用力接近為零。此時，助力器達到了最后的平衡位置。如果控制閥推桿繼續(xù)后退，助力器的平衡被打破，恢復到初始的狀態(tài)。這就是真空助力器的一次密封檢驗(或者說，一次常規(guī)的制動過程)中真空助力器工作的詳細過程，了解這個過程對于理解真空助力器的特性曲線的各性能參數(shù)的理解是至關重要的。4.4反作用盤的核心作用和性能要求在真空助力器的工作過程中，反作用盤起著極其重要的作用。真空助力器的工作原理要求，當空氣閥口開啟的瞬間，空氣閥柱端面要剛好觸到反作用盤的主面上。又由于反作用盤的材質(zhì)有要求受力表面各處壓強相等的特性，使得伺服力隨著控制閥推桿輸入力的逐漸變化而成固定比例(伺服力比)關系變化。反作用盤的主面與副面同時受力，且受力的大小與主面和副面的面積成正比。此時，助力器的隨動性最好，反作用盤的使用壽命長。但是，這種理想狀態(tài)在現(xiàn)實中是很難實現(xiàn)的。設計合理的助力器（間隙配合）的反作用盤又起到了補償作用。當空氣閥口開啟的瞬間，空氣閥柱端面沒能觸到反作用盤的主面上，它們之間還有一定的間隙。這時空氣閥口開啟，助力器的應用氣室進氣，產(chǎn)生伺服力，反作用盤的副面受力，主面將隆起。當主面隆起的高度能夠補償了空氣閥柱與反作用盤主面之間的間隙時，助力器達到了平衡狀態(tài)。反之，設計不合理助力器當空氣閥柱端面觸到反作用盤主面上時,空氣閥未能開啟,這時反作用盤的主面由于受力而凹下，而副面相對隆起,直到反作用盤的副面隆起的高度能夠使空氣閥口開啟時,助力器才達到平衡狀態(tài)。反作用盤材質(zhì)具有的這種即要求受力表面各處壓強相等又能夠產(chǎn)生形變的材質(zhì)特征是真空助力器工作原理的核心原理之一。因此，對反作用盤的性能要求如下：①良好的密封性。反作用盤的過盈量要適當，過盈量太小不能保證密封性；過盈量太大，反作用盤側(cè)面的摩擦力加大,影響助力器的工作性能。②良好的形變能力。反作用盤的材質(zhì)和形狀要有利于反作用盤的形變。5制動真空助力器的設計5.1制動真空助力器的參數(shù)設計制動真空助力器的參數(shù)設計包括以下內(nèi)容:A.助力比的確定;B.伺服膜片直徑的確定;C.回位彈簧抗力的確定;D.與制動主缸相匹配后輸出壓力的關系.5.1.1助力比的確定制動真空助力器的助力比是指助力器的輸出力與輸入力之比。圖5.1膜片制動真空助力器結(jié)構(gòu)圖制動真空助力器的助力比與制動系統(tǒng)中的踏板力、杠桿比、制動主缸直徑、制動所需最大液壓之間存在下列關系：(5.1)P--最大液壓(MPa)F--踏板力(N)I--踏板杠桿It--助力比D--制動主缸直徑(mm)η1--助力器效率(0.95)η2--制動主缸效率(0.96)則助力器的助力比可以用下式計算：(5.2)其中:踏板力推薦值F≤500N(GB7258-2012《機動車運行安全技術條件》)當采用真空助力器時，應按下列選取F轎車200-250(N)貨車300-350(N)最大≤450(N)長安悅翔車的制動系統(tǒng)的主要參數(shù)為：最大液壓:9MPa.主缸直徑根據(jù)表5-1選:22.22mm杠桿比設為:4.23（該值在3-5之間，越小越好）真空度P0為：0.0667MPa同步附著系數(shù)Φ：0.8[8]表5.1按日本MAZDA的標準選取主缸直徑主缸孔徑D（mm{英寸}）活塞滑動阻力的標準值（N{kgf})無真空排放有真空排放理論計算值17.46{11/16}64{6.5}--24N19.05{3/4}74{7.5}113{11.5}28.5N20.64{13/16}74{7.5}--33.5N22.22{7/8}78{8}118{12}39N23.81{15/16}--142{14.5}44.5N25.4{1}147{15}--51N26.99{11/16}147{15}--57N28.58{11/8}147{15}--64N30.16{13/16}147{15}--72N如加裝助力器請計算其助力比（5.3）該助力器的助力比應為IT=3.33根據(jù)ECE法規(guī)，當制動強度為0.3時，制動真空助力器失效(即助力比為1)，該時的踏板力不得大于500N。當助力器失效時的踏板力為:（5.4）其中:P0是當制動強度為0.3時的制動液壓。P0值的選取可參考下列公式近似計算。Ps=P/Φ×0.3（5.5）P-制動管路最大液壓(Mpa)Φ-設計的最大同步附著系數(shù)試計算該制動系統(tǒng)，當制動強度為0.3時的管路壓力，及當助力器失效時的制動踏板力：Ps=7/0.8×0.3=3.4(Mpa)（5.6）則當助力器失效時的踏板力為:（5.7）所以助力比為3.33滿足設計要求。5.1.2伺服膜片直徑的確定:助力器的伺服膜片的直徑與使用的真空度、助力比、踏板力之間存在下列之間關系:（5.8）DS-伺服膜片直徑(mm)P0-使用的真空度P0=0.0667MPa試計算使用該助力器的伺服膜片的直徑：伺服膜片直徑為:（5.9）伺服膜片直徑的計算結(jié)果應按下表系列化來確定表5.2膜片直徑選定表mm153165205228254267305in66.5891010.512按表確定為254(mm)助力器5.1.3回位彈簧抗力的確定:制動真空助力器的回位彈簧的主要作用是保證控制閥體的迅速回位。因此，其抗力值應盡可能取較大值，以提高返程時間的指標。但由于其抗力值直接影響助力器的輸出效率(0.95)，因此制動真空助力器回位彈簧的抗力(F1)與助力器的最大輸出力(F‘)存在下列關系:F‘=F×It×IF1=F‘×0.05(5.10)[承上例]計算該助力器的回位彈簧的抗力：F1=250×4.23×3.6×0.05=191(N)（5.11）回位彈簧的預裝抗力應為:F1<191(N)在制動真空助力器的設計過程中，如果用戶已確定了助力器的助力比、膜片直徑、及回位彈簧抗力等主要參數(shù)，則上述計算過程可以省略，但可以作為校核使用。5.2制動真空助力器的特性(曲線)計算制動真空助力器特性曲線是在產(chǎn)品檢測時,檢測其輸入力與輸出力之間的線性關系曲線，其一般形式如下圖所示：圖5.2制動真空助力器特性曲線的一般形式(來源于互聯(lián)網(wǎng)）Fa1--殘留值Fa--啟動值JP--跳增值E--最大助力點A1--輸入力為300N時最小輸出力A2--輸入力為800N時最小輸出力E0.5min--輸出力為最大助力點時的50%時所需最小輸入力E0.5max--輸出力為最大助力點時的50%時所需最小輸入力5.2.1啟動值Fa的確定啟動值是指:當真空助力器產(chǎn)生輸出力時的最小輸入力，與空氣閥座彈簧裝配抗力和空氣閥座氣壓作用力有關，在設計曲線時一般啟動值Fa取110N。5.2.2跳增值JP的確定跳增值的大小與助力器的反饋盤受力過程有直接關系。按有關規(guī)定，計算時采用250N，實測時不得大于300N。跳增值另一確定方式是在該跳增值的作用下，所匹配的制動主缸所產(chǎn)生的液壓不得大于0.6MPa。檢查助力器的跳增值的目的在于檢查助力器的設計合理性與裝配的正確性。跳增值過大將破壞助力器的隨動性，產(chǎn)生脈沖制動現(xiàn)象。同時也將使助力器的耐久性急劇下降。與助力器相配的制動主缸直徑越小要求控制的跳增值也越小，設計較好而裝配也正確的助力器，其跳增值很小，形成一園滑曲線過渡。即提高了助力器的隨動性，也使其耐久性有所提高。該車型跳增值5.2.3最大助力點的計算真空助力器的最大助力點是指當真空達到工作極限時，伺服膜片產(chǎn)生的最大伺服力與輸入力之和所對應的點。當真空度為0.0667MPa時，不同規(guī)格的助力器的最大伺服力可按下表選取。表5.3不同規(guī)格助力器最大伺服力助力器直徑（寸）膜片直徑（mm）最大伺服力Fs(N)6153122671781660820521589228272310254338011279.44090根據(jù)表5-2可得該車型最大助力點（5.12）該車型制動系統(tǒng)最大液壓為9MPa,真空助力器最大助力點為9.36MPa，滿足要求。5.2.4殘留值Fa1的確定殘留值的含意是指：在制動解除過程中，當輸出力降為零時，所殘留的輸入力值。其本意是；即使由于傳動機構(gòu)的磨擦及踏板重力的影響使輸入力沒有降為零，但輸出力必須可靠的降為零，以使制動解除。根據(jù)有關法規(guī)的規(guī)定，殘留值應大于30N。5.2.5返程曲線的描繪返程曲線的斜率由助力比確定，在計算時，不得考慮效率。其含意是當助力器的效率為100%時的工作狀態(tài)，并依此為基準恒量助力器的實際效率。制動真空助力器的標準曲線，是在理論設計曲線的基礎上，在一定的數(shù)量的產(chǎn)品中，以一致的試驗條件，并且確認除曲線所評價的指標外，其它技術性能指標均是合格的產(chǎn)品，在進行輸入－輸出產(chǎn)品特性試驗后而得的一組數(shù)據(jù)中，進行數(shù)理統(tǒng)計分折（見DIN7186)，同時也包括用戶的要求在內(nèi)的基礎上而定的。而對于實測曲線與理論曲線之間有差異部份能進行充分說明的前提下，才能確定為該產(chǎn)品的標準特性曲線。在產(chǎn)品確認時，設計部門在提供產(chǎn)品的標準曲線的同時，也應同時提供設計的理論曲線及計算依據(jù)以及實際測得的特性曲線及數(shù)理統(tǒng)計過程的有關說明。5.3裝配尺寸鏈的計算制動真空助力器的裝配尺寸直接影響產(chǎn)品的性能，現(xiàn)對其中主要裝配尺寸作一般性規(guī)定如下表5.4表5.4性能與尺寸對應表序項目代號數(shù)值注1空氣閥座與反饋盤的間隙S10.7~1平端接觸-0.1~0.2尖端接觸2控制閥與橡膠閥的真空閥口S20.5~0.83空氣閥座行程1.7~2.24回位彈簧裝配高度H1符合設計5閥門彈簧裝配高度H2符合設計6推杠回動彈簧裝配高度H3符合設計7控制閥體全行程S符合設計8主缸推杠與前殼端面距離KK±0.1259控制閥尾端面至密封處距離全行程+310前、后殼體裝配高度H符合設計11前殼氣封壓入深度（R除外）》212后殼氣封壓入深度（R除外）》25.4錐簧剛度的計算在制動真空助力器、制動主缸中，廣泛采用等螺旋角錐簧，以下推薦了有關等螺旋角錐簧的計算。在錐簧未壓死之前，錐簧的抗力與其變形量之間存在下列關系：(5.13)λ--錐簧的變形量(mm)R--對應于變形量的抗力(這選400N)[16]n--錐簧的有效圈數(shù)G--錐簧材料的剪切彈性模量d--鋼絲直徑(mm)r1--錐簧小頭圈半徑(mm)r2--錐簧大頭圈半徑(mm)5.4.1錐簧半徑每圈增量(5.14)當K>d時,簧圈最終將被壓在一個平面上。5.4.2錐簧大圈壓死時抗力f2：(5.15)H0--錐簧的自由高度(mm)H3--錐簧全壓縮高度(mm)當K>d時:(5.16)α--錐簧螺旋角(5.17)5.4.3錐簧小圈壓死時抗力f1(5.18)當K>d時:(5.19)5.4.4錐簧大圈壓死后,抗力與變形之間有下列關系:K>d時:(5.20)f–錐簧的最大負荷(N)K<d時:（5.21）5.5制動真空助力器的橡膠制品材料及過盈量的確定為確保制動真空助力器的產(chǎn)品性能及其耐久性的可靠,必須對助力器所采用的橡膠制品進行過盈可靠性選擇,現(xiàn)對助力器所采用的橡膠制品的過盈量及材料、硬度作一般性規(guī)定。（用戶有特殊要求的除外）過盈量以單側(cè)過盈（mm）表述，在以下范圍內(nèi)即表示合格，具體值下表5.5表5.5過盈量對不同部位數(shù)值表序密封部位材料邵爾硬度過盈量（mm）1前殼密封與主缸推杠NBR/SBRA70±50.5—0.82前殼密封與前殼體--0.35-0.453膜片與控制閥體SBRA65±51.6—2.24膜片與殼體--0.8—1.65反饋盤與控制閥體NBRA60±30.156橡膠閥部件與控制閥體EPDMA50±50.3—0.57后殼密封與控制閥體NBRA70±50.5—0.88后殼密封與后殼體--0.3—0.59接頭座與前殼體CRA55±51.2--2“注：EPDM三元乙丙NBR丁晴橡膠CR氯丁橡膠SBR丁苯橡膠”;5.6部件鉚接的要求及強度計算5.6.1控制閥桿與空氣閥座的鉚接圖5.6控制閥桿與空氣閥座的鉚接示意圖在空氣閥座的外園上均勻分布鉚接3或6點。鉚接后兩件之間的軸向間隙應小于0.2,各向擺角應大于3度。(特殊情況按用戶要求確定)。見下表5.6表5.6鉚接后強度指標鉚接點數(shù)量鉚接點寬度鉚接深度鉚接強度空氣閥座材料Y12或Y153個鉚接點約1mm約0.5mm≥2500N約2mm約0.8mm≥4000N6個鉚接點約2mm約0.8mm≥5000N5.6.2螺栓與殼體的鉚接:螺栓與加強板，殼體之間應滿足密封要求，間隙應小于0.1mm。在進行扭矩檢查時，螺栓與殼體之間不得有相對移動。螺栓的鉚接高度推薦為1.4—1.6mm。扭矩的檢查見下表5.7表5.7扭矩檢驗螺栓精度等級螺體性能等級擰緊力矩材料M8-6h5.820N.M35M8-6h6.824N.M35M8-6e8.830N.M40Cr5.6.3前、后殼體收口，或旋合的連接強度：殼體收口處的深度應均勻一致，允許個別點收口深度超差，但不允許碰到殼體壁上。旋合的凸出部份應凸出殼體外緣≥0.5mm。見下表5.8表5.8前后殼體連接拉力載荷試驗連接方式殼體材料厚度拉力載荷收口1mm≥10KN1.5mm≥20KN旋合1.5mm≥10KN前后殼體受拉力載荷時，其變形量按下表要求進行：軸向拉力載荷:6860N二次殼體彈性變形<1.4mm殼體永久變形<0.4mm5.6.4護圈與助力盤的鉚接在助力盤上均勻地鉚接3點,鉚接后的連接強度推薦大于1200N.5.7零部件強度的校核螺栓是制動主缸總成與助力器總成連接或帶主缸的真空助力器總成與踏板支架連接的安全件,為保證連接的剛度或緊密性,因此,應對螺栓的連接強度進行計算與校核。其首要條件是依據(jù)總成工作載荷的不同要求，來選取不同性能等級的螺栓。5.7.1靜載荷時單個螺栓強度的計算：A·螺栓的預緊力F’(N)依下式計算:(5.22)Tmax--螺栓的最大擰緊力矩(N.M)M8取20N.mKt--擰緊力矩系數(shù)(一般為0.1--0.3)dmin--螺栓的最小外徑(mm)B·對螺栓施加靜載荷時的總拉力F0(N)F0=F’+RC.F/2=14705.88+0.2×6860/2=15391.88N(5-14)RC--鋼度系數(shù)(一般為0.2--0.3)F靜載荷(N)[6860N]C·螺栓拉應力的校核(5.23)δe--螺栓的拉應力(Mpa)[δ]c–螺栓材料的許用拉應力(Mpa)式中:(5.24)δs–螺栓材料的屈服極限n--安全系數(shù)(一般取1.2-1.5)d1--螺栓的最小外徑(mm)適合設計要求。5.7.2螺栓的疲勞強度計算:螺栓的應力幅δa（Mpa）(5.25)式中:KC--鋼性系數(shù)(一般為0.2--0.3)F出-助力器的最大輸出力(N)d1--螺栓最小直徑(mm)其中:(5.26)式中:ξ—尺寸系數(shù)(M12以下時,一般取1)KM–螺紋加工工藝系數(shù)，車制為1;輥壓為1.25β—結(jié)構(gòu)強化系數(shù)(一般為1.35—1.6)na–安全系統(tǒng)(一般為2.5—4)δ-IT--試件在對稱循環(huán)下的拉壓疲勞極限(Mpa)表5.9材料對應疲勞強度表材料354540Crδ-IT170--220190--250240—340表6.0Kδ—有效應力集中系數(shù)螺栓材料的δb(Mpa)4006008001000Kδ3.03.94.85.2當符合設計要求6長安悅翔真空助力器橡膠隔膜材料的改進當今汽車正向著高速、安全、平穩(wěn)、輕量化的方向發(fā)展，特別是輕型車，轎車等都裝有真空助力器（以下簡稱助力器）。助力器和液壓制動聯(lián)系在一起，利用真空負壓與大氣壓力的壓差，使液壓制動系的液壓增高數(shù)倍，從而減輕駕駛員的勞動強度，確保行車安全和縮短制動距離。助力器中最關鍵的則是橡膠隔膜（以下簡稱膜片），它將助力器分隔成前室和后室，由于工作中不斷進行往復運動，因此膜片的疲勞壽命直接反映了助力器的使用壽命。根據(jù)不同車型需要，膜片有普通型和耐油型。6.1技術要求以長安悅翔車用助力器靠近發(fā)動機，其工作溫度要求-40~120℃。助力器真空源自發(fā)動機進氣口，故膜片除要求耐久性（常溫、高溫、低溫）外，還要求耐汽油性30萬次。6.2疲勞性能與硫化膠物理機械性能的關系疲勞壽命是試樣達到破壞時的動態(tài)應變周期。拉伸強度和扯斷伸長率的增加，一般都能提高疲勞壽命。在恒定應變的條件下，剛度增加，試樣所受應力增加，疲勞壽命下降，所以硫化膠應具有低定伸，低硬度，高扯斷伸長率的特點，才有利于疲勞性能的提高。6.3升壓曲線與降壓曲線由Fa-E-Z所形成的曲線，是在輸入力不斷增加的情況下測得的，一般稱為升壓曲線；而由Z-E1-Fa1所形成的曲線，是在輸入力不斷減少，輸出力也隨之下降的情況下測得的，一般稱之為降壓曲線。由Fa-E-Z-E1-Fa1所圍成的圖形，描繪了助力器的全部工作過程中的特性。通過升壓曲線和降壓曲線可以描述以下幾項指標：(1)輸入力為300N時的輸出力（E300minE300max）在輸入力為300N時，相對于升壓曲線上的點與降壓曲線上的點建立一個區(qū)域，該區(qū)域確定了產(chǎn)品特性曲線在輸入力300N時的最大輸出值（E300max）和最小輸出值（E300min）。該區(qū)域檢查的目的是：限制制動真空助力器由于裝配原因而造成的輸出力增加或減少。(2)輸入力為800N(或600N)時的輸出力(E800minE800max)輸入力為600N或800N，取決于助力器的最大助力點時的輸入力的大小。一般取最大助力點時的輸入力的75%~80%左右。在該值（600N或800N）時，對應于升壓曲線上的點（E800min）和降壓曲線上的點（E800max）建立了一個區(qū)域，檢查該區(qū)域的目的不僅與檢查輸入力為300N時的輸出力的目的相同，更主要的是通過E300min和E800min這兩點比較準確的描繪輸入力與輸出力之間的關系，用來計算助力器的助力比是比較客觀的。由于E點是一園弧過渡的點，如果用E點值來計算助力比將非常不準確。大量的試驗表明，E300min、E800min及點E并不在一條直線上。助力器的助力比應用下列公式計算：It=(E800min-E300min)/(800-300)(3)助力器的平均滯后率E0.5當助力器的輸出力為最大助力點時的50%時，對應于降壓曲線上點E0.5min和升壓曲線上的點E0.5max，是用來描述助力器的滯后率的。其中:E0.5min/E0.5max的比值稱為助力器的平均滯后率。如果認為在助力器升壓曲線的形成過程中已包含了助力器的效率因素，如各種抗力及摩擦力，那么在降壓曲線的形成過程中，則可以認為該時的助力器的效率為100%，助力器的效率除取決于回位彈簧的抗力外，還受其它密封件的影響。為綜合考核助力器的性能，檢查助力器的平均滯后率是十分必要的。助力器的平均滯后率應用下列公式計算:E0.5max/E0.5min×100%=η一般應大于75%(4)跳增值在制動真空助力器的升壓曲線測試中，存在一種現(xiàn)象。即當助力器在產(chǎn)生輸出力時，助力器的輸入力不變，而輸出力呈直線上升的一直線段。該直線段稱為跳增值。有時也用輸入力的啟動值與助力器的升壓曲線的延長線表示。跳增值的存在是由助力器的結(jié)構(gòu)尺寸所決定的。其產(chǎn)生的主要原因是：當在助力器的控制推桿上施加推力，而使控制閥口動作而使控制閥體產(chǎn)生動作時，控制閥體是由靜摩擦轉(zhuǎn)為動摩擦的過程。由于其摩擦系數(shù)的轉(zhuǎn)換及運動慣量的原因而產(chǎn)生跳增值。跳增值的大小，主要取決于空氣閥座與反饋盤之間的間隙。間隙越大，跳增值越大，反之則越小。同時也與助力器的大氣閥口的間隙及空氣閥座與反饋盤的間隙之間的匹配合理性有關。檢查助力器的跳增值的目的在于檢查助力器的設計合理性與裝配的正確性。跳增值過大將破壞助力器的隨動性，產(chǎn)生脈沖制動現(xiàn)象。同時也將使助力器的耐久性能急劇下降。助力器的跳增值一般應控制在300N以下，其依據(jù)的原則是：與助力器相匹配的制動主缸，在其產(chǎn)生的跳增值作用下，制動主缸所產(chǎn)生的液壓必須小于0.6Mpa。制動主缸的直徑越小，要求控制的跳增值也越小。設計較好而裝配也正確的助力器，其跳增值很小，形成園滑曲線過渡(見圖4)。即提高了助力器的隨動性，也使其耐久性有所提高。(5)殘留值Fa1的存在及檢查目的: 當助力器的降壓曲線中的輸出力降為零時，顯示出助力器內(nèi)部仍存有一輸入力即Fa1，即稱之為殘留值。Fa1值的大小與始動值Fa的大小的原因是一樣的。檢查殘留值Fa1的目的是保證即使助力器的控制推桿有一定的裝配預緊推力，也能保證助力器的輸出力能降為零，而使制動主缸的液壓也降為零。殘留值一般控制在Fa1>30(N)。制動真空助力器是汽車液壓制動系統(tǒng)中的主要安全部件，其工作的靈敏性、隨動性，將直接影響制動效果的程度。因此，檢查其跳增值、啟動值是非常必要的。必要時應將助力器特性曲線的根部(包括跳增值、啟動值)曲線放大，以便直觀檢查6.4關于制動真空助力器標準曲線的形成從上述簡單的綜合分析可以得出：制動真空助力器的特性曲線，不僅客觀地反映出產(chǎn)品設計的合理性，同時也反映出產(chǎn)品裝配的正確性，因此助力器特性曲線的形成就必須包括設計與實際兩方面的因素。僅以設計為依據(jù)，將無法評價產(chǎn)品裝配過程中的各零件的變形、過盈、壓力以及一些動態(tài)過程中的矢量、慣量的存在（實際上這些因素也是無法通過計算來確定的），而僅以實際為依據(jù)又將失去設計的指導性和技術上的可控性。所以助力器的特性曲線形成應分為兩個部份：(1)設計的理論曲線理論曲線是通過純理論分折而計算的結(jié)果，并依此而描繪的曲線。(2)實際測得的特性曲線實際測得的特性曲線，應在一定數(shù)量的產(chǎn)品中，以一致的試驗條件，并且確認在其它(除曲線所評價的指標以外)技術性能指標均是合格的產(chǎn)品，所進行的一系列產(chǎn)品特性試驗而得的一組數(shù)據(jù)中，進行數(shù)理統(tǒng)計分析，同時也包括用戶的要求在內(nèi)的基礎上確定的。助力器的標準曲線是將理論曲線與實際曲線進行比較分析，并且在出入不大，而對于有差異的部份能進行充分說明的前提下綜合而成的。因此，制動真空助力器的標準曲線有其極強的針對性，同一型號的產(chǎn)品，由于其原材料、結(jié)構(gòu)、裝配等因素的不同，其產(chǎn)品特性曲線也必將有所差異。在產(chǎn)品確認時，設計部門在提供產(chǎn)品的標準曲線的同時，也應同時提供設計的理論曲線及計算依據(jù)以及實際測得的特性曲線及數(shù)理統(tǒng)計過程的有關說明。6.5改變制動真空助力器的助力比對助力器性能的影響制動真空助力器的輸出力（F）是由輸入力（F`）及伺服力（FS）兩部份組成的。在一定的真空度條件下，助力器的伺服力是一定值。由助力器的特性得知：F=F`+FSIt=1+FS/F`因此，改變助力比，則必然改變輸入力的大小，而對于伺服力沒有任何影響。由于助力比與輸入力呈反比關系，則增大助力比，必然減少輸入力，則輸出力也必然減少。因此改變助力比的前提應是以最大助力點時的輸出力應滿足制動液壓的要求，而輸入力又符合制動法規(guī)中關于踏板力的要求。執(zhí)意的增大助力比，在制動強度比較小的情況下，可以起到減輕踏板力的作用，但在緊急制動時，則由于助力器的輸出力的減少，而出現(xiàn)制動力不足。7長安悅翔真空助力器的結(jié)構(gòu)改進設計7.1伺服膜片直徑的改進設計通過第五章對長安悅翔真空助力器直徑進行設計計算。得出改進前與改進后的數(shù)值對比如下表7.1所示：表7.1伺服膜片直徑測繪與理論計算數(shù)