淺談液壓雙腔制動主缸的結構及工作原理

張鶴

摘 要：長期以來的乘用車消費市場調研結果表明：消費者在考慮購車時，總會把汽車安全性能放在首要考慮因素。汽車安全一般分為：被動安全和主動安全。被動安全即發生事故時，盡量減少碰撞造成的損傷；主動安全是先防患于未然，盡可能避免災難的發生；目前國內市場，主動安全越來越受到各品牌乘用車的青睞和重視。汽車主動安全技術最為關鍵是制動系統，而液壓雙腔制動主缸作為制動系統的心臟，其作用的重要性不言而喻。

關鍵詞：制動主缸；結構；工作原理

1 引言

自 1885年德國工程師卡爾 .奔馳（ Karl Benz）設計制造出第一輛單缸四沖程三輪汽車以來，汽車工業已經歷了 130多年的發展。制動系統作為汽車的關鍵安全系統，隨著汽車工業的腳步不斷更新發展，作為制動系統的核心部件——液壓制動主缸，其技術更是不斷革新。隨著人們對制動系統的安全可靠性要求越來越高，現在汽車行車制動系統多采用雙回路制動系統，即串列雙腔結構主缸，之前的單腔結構主缸已被淘汰。本文重點介紹三種液壓雙腔制動主缸：補償孔式主缸、中心閥式主缸、柱塞閥式主缸。

2 補償孔式制動主缸

補償式制動主缸適用于人力液壓制動系統，多用在制動踏板的踩踏力不超出駕駛員體力范圍的情況下。

2.1 結構和組成

補償式制動主缸主要由第一制動腔、第二制動腔、第一活塞、第二活塞、進液口、出油口和補償孔組成，相當于兩個單腔制動主缸串聯在一起構成，如圖 1所示。其結構具有如下特點：

（1）缸體上加工有兩個補償孔，缸孔是直孔，便于加工；

（2）主副皮碗固裝在活塞上，見圖 2；

（3）活塞結構比較簡單，容易加工，但匹配 ABS功能車型時，因 ABS壓力調節器作用，主缸內制動液壓力會存在波動，使主

缸活塞前后竄動，皮碗會反復經過補償孔，容易被咬傷導致泄露。

2.2 工作原理

補償孔式制動主缸位于初始狀態時，第一腔主皮碗都在補償孔右側，制動液通過進液口、補償孔進入制動腔；

當主泵開始工作時，活塞皮碗組件左移，當主皮碗經過補償孔后，制動腔開始建壓，制動液通過出油口進入制動管路形成制動壓力。補償孔式制動主缸使用壽命較低，一般配非 ABS車使用，多用在一些微型或輕型汽車上。

3 中心閥式制動主缸

中心閥式制動主缸主要適用于裝配具有 ABS自動抱死制動系統的車型，現在國內汽車大多數配置 ABS系統，中心閥式結構主缸也得到廣泛應用。早在 2000年以前，國內還沒廠家生產中心閥式主缸產品。

3.1 結構和組成

中心閥式制動主缸主要由中心閥、供液腔、制動腔、出油口等結構組成，結構如圖 3所示。

中心閥式制動主缸結構特點：

（1）缸體上沒有加工補償孔，缸孔是直孔，容易加工；

（2）活塞鉆用中心孔可起到補償孔作用；

（3）由于缸體上沒有補償孔，不存在皮

碗反復經過補償孔，造成皮碗咬傷情況。中心閥制動主缸結構上完全區別于補償孔式制動主缸的密封方式，是在活塞中心設置一個閥門機構，該機構由裝入活塞內的中心閥彈簧、中心閥芯、閥體部件和裝在活塞上的彈簧座組成。在非工作時，閥門處于常開狀態，使高壓腔與低壓腔相通。制動時推桿推動活塞向前運動，而中心閥芯在中心閥彈簧的作用下相對活塞及閥體部件向后運動，使閥門關閉，產生液壓。在 ABS作用下液壓隨著輪速傳感器的信號不斷調整液壓，以防車輪抱死。中心閥制動主缸較補償孔式制動主缸改善了暢通性、靈活性和可靠性，提高了使用壽命。

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3.2 工作原理

如圖 4所示，中心閥初始狀態如（ b）所示，中心軸抵靠在銷軸上，此時中心閥密封面與中心閥座無接觸，制動液經過供液腔、中心閥進入制動腔；開始制動時，活塞左移，中心閥與銷軸脫離，中心閥密封面開始靠近中心閥座，密封面與閥座接觸，如圖 4（c），然后制動腔開始建壓，制動液通過出油口進入制動管路形成制動。

4 柱塞閥式制動主缸

近幾年， SUV市場持續火熱，多數車型配置了 ABS+ESC的安全制動系統，例如銷售火爆的寶駿 560，柱塞閥式制動主缸就是在這種形勢下產生的。因此，柱塞閥式制動主缸可以滿足 ESC工作過程中需求較大流量的制動液，適用于配置 ABS+ESC的車型。

4.1 結構和組成

柱塞閥式制動主缸主要由供液腔、補償孔、第一制動腔、第二制動腔、出油口等結構組成，如圖 5所示，柱塞閥式制動主缸具有以下結構特點：

（1）缸體上沒有補償孔，而是加工出主副皮碗槽；

（2）補償孔在活塞圓柱面上，在活塞上可加工數量較多的孔，這種結構可以實現大排量的需求；

（3）整個主缸長度比較短；

柱塞閥式制動主缸與補償孔式、中心閥式制動主缸最大區別在于主皮碗嵌在主缸缸體內，是靜止不動的。由于其主缸長度較短，安裝節省空間，但缸體加工難度較大，成本比較高。

4.2 工作原理

柱塞閥式制動主缸工作原理：初始狀態時，制動液通過供液腔、補償孔進入制動腔；當活塞被助力器推桿推動左移時，活塞上補償孔經過主皮碗后，制動腔開始建立油壓，制動液由出油口泵入制動管路，下圖 6為柱塞閥式制動主缸實物圖。

5 結束語

通過上述詳細介紹，三種不同結構的液