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电动真空泵在汽车制动系统中的应用

2019-10-19何东

何东

摘 要:当前在汽车助力系统中,真空助力系统起着重要的作用,能够提高制动效果,提高汽车驾驶的安全性。本文对电动真空泵在汽车制动系统中的应用效果进行了分析,并探討了具体的应用。

关键词:电动真空泵;汽车制动系统;真空助力器

当前,真空助力器已经成为车辆制动系统的重要辅助助力方式,其工作原理如下:使用单向阀将真空助力器和发动机的进气歧管进行连接,通过这样的方式发动机工作时就会产生负压,使助力器膜片两端就会出现压力差,这样的情况下当进行汽车制动时,可以有效的降低制动踏板的操作力。对其工作原理进行分析可知,真空度对于制动效果有着比较大的影响。为了使制动系统具有良好的功能,需要确保在任何条件下真空度都能够满足使用要求,而电动真空泵的出现非常好的满足了这一需求,因此使其在汽车制动系统中获得了重要的应用。

1 电动真空泵的使用效果分析

汽车真空助力系统受到环境条件的影响比较大。在冬季,我国大部分地区气温都比较低,汽车内的发动机油、启动变速器油以及水等温度都比较低,在这样的条件下如果发动机处于较大的负荷下,此时需要保持节气门全开,在这样情况下真空度为0,不能够提供助力,因此会影响汽车的制动性能,此时驾驶汽车是非常危险的。随着发动机负荷降低,真空度会回升,相应的助力效果也会逐步恢复。在高原条件下,由于空气稀薄,氧气质量浓度低,因此油料燃烧时需要更多的空气来满足氧气需求,使燃料可以充分燃烧,保证汽车的动力需求。节气门全开后,真空管中的空气就不易被发动机抽取,进而会使真空度下降,影响到制动效果。相关研究表明,在青海格尔木昆仑山口处进行测试,发现在这种条件下,随着汽车发动机负荷的增加,真空管中的负荷甚至会为0,是对真空助力器无法发挥作用,此时只能够通过加大踏板力的方式来获取足够制动力,影响驾驶安全性。现在电动汽车得到了快速的发展,通过用电能代替汽油作为汽车的能源,对于降低环境污染有着重要意义,但是在电动汽车中电机取代了发电机,这一情况下真空助力器失去了真空源,无法给汽车制动系统提供助力,这样给电动汽车的驾驶人员增加了驾驶难度。通过应用电动真空泵,利用其具有的传感器检测以及逻辑判断等方面的功能,可以确保助力器内部的真空度一直保持在一定的水平,为制动系统提供助力作用,使汽车一直保持良好的制动效能,进而提高汽车运行的安全性。

2 电动真空泵在真空助力制动系统中的应用

通过应用电动真空泵,可以保证汽车的真空助力制动系统的真空度一直保持在一定的水平,满足使用要求,从而保证汽车制动的效果。在实际的应用中,为了使电动真空泵的作用可以充分的发挥,应注意以下问题:

2.1 电动真空泵的安装

在进行电动真空泵的安装时,应注意以下几方面问题:

(1)安装角度。安装电动真空泵时应严格的按照安装规范进行,确保安装的角度满足使用要求。同时,需要注意的是不能够出现电机倒置的问题,电机的轴线应与整车的坐标轴,X轴和Y轴保持平行状态,如果不可避免的要存在一定的角度,也应该小于20°。

(2)安装的位置。为了使电动真空泵的作用得以充分的发挥,应保证其安装位置满足相关要求。很多真空泵的排气口是没有排水措施的,因此如果长时间的浸泡在水中,就有可能出现水进行入缸体或者是电机的情况,这会造成真空泵性能的下降,还会影响到其寿命,甚至直接造成真空泵无法继续使用,因此在进行真空泵的安装位置选择时,不能够选择太低的位置,通常情况下其高度应超过500mm,如果安装高度无法满足要求,应在进行管路设置时,将出气口引高。真空泵的安装位置应尽可能的接近真空助力器,这样情况下连接管路就会更短,从而缩短了抽真空的容积,提高抽真空的效率。此外,由于电动真空泵对于保养维护的要求比较高,因此最好将安装在容易接近的地方,从而方便对其进行维护保养。

(3)噪音要求。通常情况下,电动真空泵都是通过固定支架的方式来安装在车或者是车身上的,而由于电动真空泵在运行时有一定的噪音,因此最好将其安装在力驾驶室较远的位置。同时,为了降低噪音,在安装时应在真空泵的固定点处使用橡胶减震垫,从而起到降低其噪声的作用。

2.2 电动真空泵的控制逻辑

电动真空泵具有控制模块,可以在不合车辆ECU进行对话的情况下进行独立控制。当汽车启动之后,真空泵的电源就会被接通,然后电子控制模块就会进行自检,传感器会对真空罐进行检测,如果发现管内压力低于使用的需求,将会将这一信息反馈给控制模块,控制模块会启动电动真空泵,并直到真空度达到设定的最大值为止,在使用过程中如果由于制动消耗,又不能够满足使用需求,电动真空泵会再次启动,并直到真空度达到设定的最大值为止。同时,电动真空泵的控制模块和车辆的ECU是有对话功能的。真空泵控制逻辑非常复杂,其需要根据传感器获取的行车速度、真空助力器工作腔的真空度、大气压力以及制动踏板是否工作等多种信息,来进逻辑判断,并对真空泵输出不同的控制逻辑要求,从而使真空泵可以在不同状态下采取针对性的动作,满足不同情况时真空助力制动系统的要求。

2.3 电动真空泵在真空助力制动系统中布置方式

(1)辅助电动真空泵的布置方式。发动机进气管作为主真空源,只有在其不能够提供足够的真空度时,电动真空泵才运行,提供辅助作用。在这样的方式下,电动真空泵通过管路和发动机进气管进行连接,和进气管真空管并联。

(2)独立电动真空泵的布置方式。当电动真空泵作为唯一的真空源时,其连接方式是通过管路和真空助力制动系统直接相连。然后根据系统的情况来运行。

参考文献:

[1]程海波,张红飞.电动真空泵在汽车制动系统中的应用[J].汽车与配件,2013(35):33-35.

[2]电动汽车刹车系统的研究[D].北京交通大学,2011.

[3]包丹丹.浅谈制动系统在新能源汽车上的应用和发展[J].时代汽车,2018(01):37-38.