液压比例阀工作原理是什么?

发布网友 发布时间：2022-04-24 23:57

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热心网友 时间：2023-10-15 14:03

感载比例阀主要由柱塞、阀门、阀座、阀体、杠杆和感载弹簧等组成(图 1)。其中，阀门与柱塞固定在一起。阀门将感载比例阀内腔分隔为上、下两个腔。下腔与进油口相通-，并通过*和制动主缸出油口相接；上腔与出油口相通，并通过*和后轮促动管路相接。阀体通过螺钉装在车身支架上，推杆下端钩部与轿车后轴减振器下固定端连接，感载弹簧装在杠杆与调整螺母之间，使感载比例阀与推杆之间的连接为弹性连接。

当轿车不制动时，柱塞在感载弹簧通过杠杆施加的推力(F)的作用下使阀门离开阀座而开启。当轿车制动时，来自制动主缸的制动液由进油口输入，通过阀门后从出油口输出到后轮促动管路。此时输入制动液压力(pl)和输出制动液压力(p2)相等，并且，由于阀门上端面的承压面积大于阀门下端面的承压面积，所以在阀门上、下端面上的作用力不等，致使阀门有向下移动的趋势。当输入制动液压力较小而在阀门上、下两端面上的作用力之差小于F时，阀门不动；当输入制动液压力增大到一定程度而在阀门上、下两端面上的作用力之差大于F时，阀门就下移。当阀门与阀座接触时，感载比例阀的上、下两腔被隔断，感载比例阀即处于平衡状态，此时的制动液压力称为调节作用起始点控制压力(ps)。此后，如果输入制动液压力继续增大，则感载比例阀起作用，P2的增量将小于P1的增量。当轿车承载质量增加时，后轴荷也增加，因而车身向后轴移近，感载弹簧被进一步压缩(相当于感载弹簧的预压力增大)，致使F增大，ps就相应地提高。由此可见，ps在汽车制动时会随汽车后轴荷的增减而成比例地增减，感载比例阀能对车轮制动力实行调节。

感载比例阀的压力调节性能可通过其调节特性曲线(图 2)，即轿车在不同的载荷了前、后轮促动管路压力分配特性曲线，来表示。当轿车就载时，感载弹簧的预压力大，所以F大，致使ps高，感载比例阀调节特性曲线为A1B1；当轿车空载时，感载弹簧的预压力小，所以F小，致使ps低，感载比例阀调节特性曲线变为A2B2。在满载与空载之间有无数条斜率相等的调节特性曲线，使轿车在任一载荷下都有一条与其对应的调节特性曲线。从图 2及上述分析可知，感载比例阀能满足轿车对制动系统的两个基本要求：在轴荷变化时能自动调节前、后轮促动管路压力的分配比例，使前、后轮促动管路压力分配特性曲线与理想特性曲线尽量接近，以提高轿车的制动效能；保证在各种轴荷下前、后轮促动管路压力分配特性曲线都在相应的理想特性曲线的下方，使轿车在各种轴荷下的制动均为前轮先抱死，从而避免轿车因后轮先抱死而发生侧滑和甩尾现象，以提高轿车在制动时的方向稳定性。

比例阀一般采用两端承压面积不等的差径活塞结构。工作原理如图12-9所示，比例阀不工作时，差径活塞2在弹簧3的作用下处于上极限位置。此时阀门1保持开启，因而在输入控制压力P1与输出压力P2从零同步增长的初始阶段，总是P1=P2。但是压力P1的作用面积为A1=π（D2-d2)/4，压力阀的作用面积为A2=πd2/4，因而A2>A1，故活塞上方液压作用力大于活塞下方液压作用力。在P1、P2同步增长过程中当活塞上、下两端液压作用之差超过弹簧3的预紧力时，活塞便开始下移。当P1和P2增长到一定值Ps时活塞2内腔中的阀座与阀门1接触，进油腔与出油腔即为隔绝。此即比例阀的平衡状态。
若进一步提高P1则活塞将回升，阀门再度开启。油液继续流入出油腔使P2也升高但由于A2＞A1，P2尚未及增长到新的P1值，活塞又下降到平衡位置。在任一平衡状态下，差径活塞的力的平衡方程为：P2A=P1A1+F(此处F为平衡状态下的弹簧力)。
从而保证P2的增量小于P1的增量，若弹簧3的弹力F不变，则Ps点不变，即比例阀节制后轮管路压力的工作点与汽车的载荷无关，这就是非感载比例阀。若要使其工作点与汽车载荷的大小相适应，就必须能改变弹簧力的大小这就是感载比例阀。感载比例阀及其感载控制机构的原理如图12-10所示，阀体3安装在车架上其中的活塞4右部的空腔内有阀门2。不制动时，活塞在感载拉力弹簧6通过杠杆5施加的推力F的作用下处于右极限位置。阀门2因其杆部顶触螺塞1而开启。
制动时，来自主缸而压力为P1的制动液由进油口A进入并通过阀门从出油口B输出至后促动管路。此时输出压力P1=P2。因活塞右端承压面积大于左端承压面积，故P1和P2对活塞的作用力不等。于是活塞不断左移，最后使其上的阀门接触而达到平衡状态。此后，P2的增量将小于P1的增量。其特点是作用于活塞的轴向力F是可变的。拉力弹簧6右端经吊耳与摇臂7相连而摇臂则夹紧在汽车后悬架的横向稳定杆8的中部。当汽车装载量增加时，后悬架载荷也增加，因而后轮向车身移近后悬架的横向稳定抨便带动摇臂7转过一个角度，将弹簧6进一步拉伸，作用于活塞上的推力F便增大。反之，汽车装载量减小。这样，调节作用起始点控制压力值Ps就随汽车实际装载量而变化。
依维柯S系列汽车感载比例阀的结构如图12-11所示，感载比例阀滑杆7的位置由扭杆来控制。扭杆的一端作用于摆杆，另一端则通过调整拉杆与后桥相连，其安装位置如图12-12所示。