感载比例阀工作原理

感载比例阀

一、功能

该总成串联于行车液压制动管路之中，按比例调节车辆在不同载荷下的后轮制动压力，充分利用附着条件，产生尽可能大的制动力；同时避免行车制动时因后轮先抱死而产生的滑移现象，保证车辆制动的方向稳定性。

二、工作原理

阀体中的随动阀芯是一个差径活塞。根据其差径面积来实现输入-输出的比例分配。当车辆载荷不同时，作用在阀芯上的力F（合）将发生变化，通过F（合）的变化来实现该阀对车辆载荷的感应功能。当前制动失效时（P1=0）,该阀将失去比例分配功能和感载功能，输出压力（P2）等于输入压力（P3），从而增大后轮制动力。

富康轿车感载比例阀的检查和调整

轿车的轴荷随着乘客人数、行李质量、制动时车速及道路情况(如坡度)的变化而变化，因此，轿车前、后轮与路面间的附着力Fφ也随之变化。由于地面制动力的极限值就是车轮与路面间的附着力，且当制动器制动力达到该附着力时，车轮即被抱死而使轿车失去制动时的方向稳定性；因此，要求给轿车前、后轮提供的制动器制动力能随轴荷的变化而作相应的改变。只有这样，轿车才有较高的制动效能及良好的制动时的方向稳定性。显然，采用固定的轴间(前、后轮)制动力分配是不能满足上述要求的。若在制动管路中安装感载比例阀，则当轿车制动时感载比例阀会根据轴荷的变化调节前、后轮促动管路压力(制动轮缸内制动液压力)的分配比例，使前、后轮促动管路压力分配特性曲线比较接近于理想的前、后轮促动管路压力分配特性曲线，从而使轿车前、后轮的制动力和轮胎与地面之间的附着力相适应，保证轿车具有良好的制动效能。2000年投放市场的神龙富康988豪华型EX系列轿车就使用了感载比例阀，本文介绍其结构、工作原理、检查方法和调整方法。

1.感载比例阀的结构与工作原理

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-，并通过油管和制动主缸出油口相接；上腔与出油口相通，并通过油管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。

2.感载比例阀的检查标准

感载比例阀的检查标准是汽车制造厂提供的感载比例阀调节特性曲线。富康轿车感载比例阀调节特性曲线是在前轮促动管路压力为6MPa和10MPa时后轮促动管路压力和后轴荷的关系曲线(图3)。

3.感载比例阀的检测

每当液压制动系统维修完毕或液压制动系统有故障时，都应检查感载比例阀的压力控制情况。通常是，先按规定检测前、后轮促动管路压力，然后将检测结果与标准压力进行比较，从而确定是否需要调整或更换感载比例阀。

3.1后轴荷的确定方法

在有称重设备时可用称重设备直接称出后轴荷(总质量)，在无称重设备时可将汽油箱中的汽油质量和后轴名义承载质量(含1人)相加后得出后轴承载质量。富康轿车(EX、EXC、EX1、EXCl型)汽油箱中的汽油质量和后轴名义承载质量可从表1中查得(为了保证计算结果与实际情况相符合，检测时应将未列入计算范围的轿车内所有物品取出)。

3.2前、后轮促动管路压力的检测步骤

a.拧下前、后轮制动轮缸的排气螺钉，然后装上专用管接头，再在各专用管接头上安装专用压力检测仪或具有合适量程的压力表。

b.通过压力检测仪进行排气，以保证制动系统内无空气。排气顺序为先后轮制动轮缸，后前轮制动轮缸。

c.检测前、后轮促动管路压力。方法是：起动发动机，然后缓慢踩下制动踏板，使前、后轮促动管路压力逐渐增加，同时观察前、后制动轮缸上压力检测仪指示的压力；当前轮制动轮缸上压力检测仪指示的压力(前轮促动管路压力)为6MPa时稳住制动踏板，然后记下后轮制动轮缸上压力检测仪指示的压力(后轮促动管路压力)。注意：整个测量过程只能在促动管路压力逐渐增加的情况下进行，绝不允许在促动管路压力下降的情况下进行。

3.3感载比例阀性能的判断方法

首先根据轿车后轴荷在图3的曲线a上查出当前轮促动管路压力为6MPa时的后轮促动管路压力(标准压力)，然后将测得的后轮促动管路压力与标准压力进行比较，若两者不同，则应调整感载比例阀。例如：某EX1型轿车(在汽油箱内充满汽油)，其后轴的实际承载质量为460kg(424kg+36kg)；在检查其感载比例阀的过程中测得，当前轮促动管路压力为6MPa时后轮促动管路压力为4.2MPa；在图3的曲线a上查得当前轮促动管路压力为6MPa及后轴承载质量为460kg时，后轮促动管路标准压力约为2.9MPa；由此可见，测得的后轮促动管路压力远大于标准压力，应调整感载比例阀。若测得的后轮促动管路压力与标准压力相同，则应进一步检测感载比例阀的性能。方法是：在保持制动踏板位置不变的情况下改变后轴承载质量，并同时检测后轮促动管路压力的变化情况。如果后轮促动管路压力的变化情况与图3的曲线a吻合，则说明感载比例阀的性能良好。通常，当前轮促动

管路压力为6MPa时，若后轴承载质量在一定范围内每增加或减少70kg，而后轮促动管路压力相应地增加或减少1MPa，则说明感载比例阀的性能正常。

4.感载比例阀的调整

感载比例阀调整的实质是对感载弹簧(图4)预压力的调整，而感载弹簧预压力的调整则可以通过调整感载弹簧的长度来实现。增大感载弹簧的长度，可以减小感载弹簧的预压力，从而使后轮促动管路压力降低；减小感载弹簧的长度，可以增大感载弹簧的预压力，从而使后轮促动管路压力提高。为使感载比例阀的调整顺利和迅速，在调整前应根据后轮促动管路压力的测量结果确定要减小还是要增加弹簧的长度。调整步骤是：松开锁止螺母；根据需要通过旋转调整螺母来调整弹簧的长度；在调整结束后，拧紧锁止螺母。注意：在调整过程中，不允许拧动端部螺母。

在调整感载弹簧的长度后应重新检测后轮促动管路压力，若后轮促动管路压力仍不符合标准压力，则需重新进行调整，直至达到标准压力。

在将后轮促动管路压力调整到标准压力后，还应进一步检查感载比例阀的性能，方法是测量在前轮促动管路压力为10MPa时的后轮促动管路压力。若此时后轮促动管路压力超出了图3中曲线b 所示的标准压力，则应更换感载比例阀。

在调整和检测感载比例阀结束后，应拆下专用管接头和装上排气螺钉，然后对制动系统进行排气，最后对轿车进行路试。

依维柯感载比例阀的检查与调整

南京依维柯S系列汽车感载比例阀是串联于液压制动回路的后促动管路中的，其作用是防止后轮出现先抱死的现象。当前、后促动管路压力P1与P2同步增长到一定值PS后，即自动对P2的增长加以节制，使P2的增量小于P1的增量。

感载比例阀的结构与工作原理

比例阀一般采用两端承压面积不等的差径活塞结构，其工作

原理如图1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等于P2。但

是压力P1的作用面积A1为π（D2-d2）/4，压力P2的作用面积

A2为πD2/4，因而A2大于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，使比例阀进入平衡状态。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而使P2不断升高，但由于A2大于A1，P2尚未增长到新的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：P2·A2=P1·A1+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2所示，阀体安装在车架上，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作用下处于右端极限位置，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等于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

轮向车身靠近，后悬架的横向稳定杆便带动摇臂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3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4所示。

感载比例阀的分解与检查

分解感载比例阀时，首先将感载比例阀

夹在台钳上，用扳手拧下阀盖8，并拆下密封圈；然后取出衬套、柱塞1、密封圈3、弹簧座4、弹簧5、弹簧座6和密封圈7，其分解图如图5所示。

检查感载比例阀的主要内容是：检查阀体的表面和柱塞的外表面是否光洁、无锈蚀，相互配合的零件之间是否有过大间隙。如发现有较轻的缺陷，可用适当的方法予以消除；若缺陷难以消除，则应更换感载比例阀总成（因为阀体和柱塞不作为备件供应）。需要注意的是：每次检修时，对所有密封件，即使看上去完好无损，也应予以更换，而且在装配之前，应使用规定的润滑液润滑各零部件，同时避免密封件与汽油或其它溶剂接触。

感载比例阀的调整

为了确保感载比例阀能在必要时介入制动回路，需对扭杆进行调整。但应注意：液压回路中有压力时，不可对拉杆进行调整；检查应在缓慢的升压过程中进行；检查感载比例阀时，制动系统的所有其它零件都应处于完好的状态。在对汽车进行改装时，若更换了钢板弹簧，则应同时更换说明牌，并对其数据做相应的修改。

调整感载比例阀的方法有行程检查法和压力检查法两种。

行程检查法的具体操作是：

1．秤汽车后部的重量，使其空载；

2．启动发动机；

3．拆下感载比例阀防尘罩2便可以看到柱塞与扭杆的接触部分；

4．将制动踏板踩到底，然后用厚薄规检查柱塞与扭杆之间的间隙，其正常值应为0.1mm；

5．按照上述方法模拟满载时感载比例阀的状态，然后按说明牌所给的定位数值测量扭杆的行程。

压力检查法实际上是通过检查感载比例阀的输入和输出压力来进行调整的方法。具体操作是：先拧下检测口的保护盖，然后装上压力表，让发动机怠速运转，缓慢踏制动踏板，直至感载比例阀前压力表读数为10MPa为止，保持此压力值不变；然后，按表1所示的模拟负荷加载，使感载比例阀加载后的压力表读数满足表中要求。

无论哪种方法，如果感载比例阀后压力表的读数与要求不符，则应调整拉杆，如图4所示，其长度应符合要求。调整结束后，还应检查整车的制动状况是否完好。