比例控制閥的輸出量(流量、壓力)可以按照輸入信號的變化規(guī)律連續(xù)成比例地進行調(diào)節(jié)。通常是采用比例電磁鐵將輸入的電信號轉(zhuǎn)換成力或者閥的機械位移量進行控制。
主要用于成比例的控制液壓系統(tǒng)中的壓力或者流量。感載比例閥主要由柱塞、閥門、閥座、閥體、杠桿和感載彈簧等組成(圖 1)。其中,閥門與柱塞固定在一起。閥門將感載比例閥內(nèi)腔分隔為上、下兩個腔。下腔與進油口相通-,并通過油管和制動主缸出油口相接;上腔與出油口相通,并通過油管和后輪促動管路相接。閥體通過螺釘裝在車身支架上,推桿下端鉤部與轎車后軸減振器下固定端連接,感載彈簧裝在杠桿與調(diào)整螺母之間,使感載比例閥與推桿之間的連接為彈性連接。 當(dāng)轎車不制動時,柱塞在感載彈簧通過杠桿施加的推力(F)的作用下使閥門離開閥座而開啟。當(dāng)轎車制動時,來自制動主缸的制動液由進油口輸入,通過閥門后從出油口輸出到后輪促動管路。此時輸入制動液壓力(pl)和輸出制動液壓力(p2)相等,并且,由于閥門上端面的承壓面積大于閥門下端面的承壓面積,所以在閥門上、下端面上的作用力不等,致使閥門有向下移動的趨勢。當(dāng)輸入制動液壓力較小而在閥門上、下兩端面上的作用力之差小于F時,閥門不動;當(dāng)輸入制動液壓力增大到一定程度而在閥門上、下兩端面上的作用力之差大于F時,閥門就下移。當(dāng)閥門與閥座接觸時,感載比例閥的上、下兩腔被隔斷,感載比例閥即處于平衡狀態(tài),此時的制動液壓力稱為調(diào)節(jié)作用起始點控制壓力(ps)。此后,如果輸入制動液壓力繼續(xù)增大,則感載比例閥起作用,P2的增量將小于P1的增量。當(dāng)轎車承載質(zhì)量增加時,后軸荷也增加,因而車身向后軸移近,感載彈簧被進一步壓縮(相當(dāng)于感載彈簧的預(yù)壓力增大),致使F增大,ps就相應(yīng)地提高。由此可見,ps在汽車制動時會隨汽車后軸荷的增減而成比例地增減,感載比例閥能對車輪制動力實行調(diào)節(jié)。 感載比例閥的壓力調(diào)節(jié)性能可通過其調(diào)節(jié)特性曲線(圖 2),即轎車在不同的載荷了前、后輪促動管路壓力分配特性曲線,來表示。當(dāng)轎車就載時,感載彈簧的預(yù)壓力大,所以F大,致使ps高,感載比例閥調(diào)節(jié)特性曲線為A1B1;當(dāng)轎車空載時,感載彈簧的預(yù)壓力小,所以F小,致使ps低,感載比例閥調(diào)節(jié)特性曲線變?yōu)锳2B2。在滿載與空載之間有無數(shù)條斜率相等的調(diào)節(jié)特性曲線,使轎車在任一載荷下都有一條與其對應(yīng)的調(diào)節(jié)特性曲線。從圖 2及上述分析可知,感載比例閥能滿足轎車對制動系統(tǒng)的兩個基本要求:在軸荷變化時能自動調(diào)節(jié)前、后輪促動管路壓力的分配比例,使前、后輪促動管路壓力分配特性曲線與理想特性曲線盡量接近,以提高轎車的制動效能;保證在各種軸荷下前、后輪促動管路壓力分配特性曲線都在相應(yīng)的理想特性曲線的下方,使轎車在各種軸荷下的制動均為前輪先抱死,從而避免轎車因后輪先抱死而發(fā)生側(cè)滑和甩尾現(xiàn)象,以提高轎車在制動時的方向穩(wěn)定性。 比例閥一般采用兩端承壓面積不等的差徑活塞結(jié)構(gòu)。工作原理如圖12-9所示,比例閥不工作時,差徑活塞2在彈簧3的作用下處于上極限位置。此時閥門1保持開啟,因而在輸入控制壓力P1與輸出壓力P2從零同步增長的初始階段,總是P1=P2。但是壓力P1的作用面積為A1=π(D2-d2)/4,壓力閥的作用面積為A2=πd2/4,因而A2>A1,故活塞上方液壓作用力大于活塞下方液壓作用力。在P1、P2同步增長過程中當(dāng)活塞上、下兩端液壓作用之差超過彈簧3的預(yù)緊力時,活塞便開始下移。當(dāng)P1和P2增長到一定值Ps時活塞2內(nèi)腔中的閥座與閥門1接觸,進油腔與出油腔即為隔絕。此即比例閥的平衡狀態(tài)。若進一步提高P1則活塞將回升,閥門再度開啟。油液繼續(xù)流入出油腔使P2也升高但由于A2>A1,P2尚未及增長到新的P1值,活塞又下降到平衡位置。在任一平衡狀態(tài)下,差徑活塞的力的平衡方程為:P2A=P1A1+F(此處F為平衡狀態(tài)下的彈簧力)。從而保證P2的增量小于P1的增量,若彈簧3的彈力F不變,則Ps點不變,即比例閥節(jié)制后輪管路壓力的工作點與汽車的載荷無關(guān),這就是非感載比例閥。若要使其工作點與汽車載荷的大小相適應(yīng),就必須能改變彈簧力的大小這就是感載比例閥。感載比例閥及其感載控制機構(gòu)的原理如圖12-10所示,閥體3安裝在車架上其中的活塞4右部的空腔內(nèi)有閥門2。不制動時,活塞在感載拉力彈簧6通過杠桿5施加的推力F的作用下處于右極限位置。閥門2因其桿部頂觸螺塞1而開啟。制動時,來自主缸而壓力為P1的制動液由進油口A進入并通過閥門從出油口B輸出至后促動管路。此時輸出壓力P1=P2。因活塞右端承壓面積大于左端承壓面積,故P1和P2對活塞的作用力不等。于是活塞不斷左移,zui后使其上的閥門接觸而達到平衡狀態(tài)。此后,P2的增量將小于P1的增量。其特點是作用于活塞的軸向力F是可變的。拉力彈簧6右端經(jīng)吊耳與搖臂7相連而搖臂則夾緊在汽車后懸架的橫向穩(wěn)定桿8的中部。當(dāng)汽車裝載量增加時,后懸架載荷也增加,因而后輪向車身移近后懸架的橫向穩(wěn)定抨便帶動搖臂7轉(zhuǎn)過一個角度,將彈簧6進一步拉伸,作用于活塞上的推力F便增大。反之,汽車裝載量減小。這樣,調(diào)節(jié)作用起始點控制壓力值Ps就隨汽車實際裝載量而變化。
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