葛 飛

（安徽江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥 230601）

某輕型貨車感載比例閥調(diào)整工裝設(shè)計(jì)及調(diào)整方法

葛 飛

（安徽江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥 230601）

本文詳細(xì)地介紹了某車型感載比例閥的工作原理，調(diào)整工裝的設(shè)計(jì), 并闡述了感載比例閥在整車上的調(diào)整方法，解決整車制動(dòng)的甩尾問題。

感載比例閥；調(diào)整工裝；整車

CLC NO.: U463.5 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2015)04-15-03

引言

感載比例閥串聯(lián)于行車液壓制動(dòng)管路之中，按比例調(diào)節(jié)車輛在不同載荷下的后輪制動(dòng)壓力，充分利用附著條件，產(chǎn)生盡可能大的制動(dòng)力；同時(shí)避免行車制動(dòng)時(shí)因后輪先抱死而產(chǎn)生的滑移現(xiàn)象，保證車輛制動(dòng)的方向穩(wěn)定性。

微型貨車在空載、滿載狀態(tài)下，整車的質(zhì)量、質(zhì)心、軸上的載荷變化很大，尤其是后軸。微型貨車是按照整車滿載狀態(tài)進(jìn)行制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，前、后制動(dòng)器都設(shè)計(jì)的偏大。因此在空載狀態(tài)下，后軸上的制動(dòng)器能提供的制動(dòng)力大于實(shí)際需要的制動(dòng)力，會(huì)導(dǎo)致輪胎抱死，容易引起整車甩尾，存在安全隱患。

微型貨車在空載、滿載狀態(tài)下，懸架的變形量不一致，導(dǎo)致車架與后橋的相對(duì)高度差存在變化。感載比例閥利用這一現(xiàn)象，通過(guò)高度差的變化來(lái)調(diào)節(jié)閥體的開度（如圖1），來(lái)調(diào)整制動(dòng)油壓，調(diào)整后的油壓再輸入后橋制動(dòng)器中，控制制動(dòng)力輸出的制動(dòng)力滿足整車制動(dòng)的需求，保證整車制動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性，提高整車安全性。

1、某車型感載比例閥工裝設(shè)計(jì)及調(diào)整方法

1.1 概述

感載比例閥的工作原理：閥體中的隨動(dòng)閥芯是一個(gè)差徑活塞。根據(jù)其差徑面積來(lái)實(shí)現(xiàn)輸入-輸出的比例分配。當(dāng)車輛載荷不同時(shí)，作用在閥芯上的力F（合）將發(fā)生變化，通過(guò)F（合）的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)該閥對(duì)車輛載荷的感應(yīng)功能。當(dāng)前制動(dòng)失效時(shí)（P1=0），該閥將失去比例分配功能和感載功能，輸出壓力（P2）等于輸入壓力（P3），從而增大后輪制動(dòng)力。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(gè)腔。下腔與進(jìn)油口相通，并通過(guò)油管和制動(dòng)主缸出油口相接；上腔與出油口相通，并通過(guò)油管和后輪促動(dòng)管路相接。閥體通過(guò)螺釘裝在車架支架上，推桿下端鉤部與后橋支架固定端連接，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。

在某微型貨車開發(fā)過(guò)程中，制動(dòng)系統(tǒng)匹配感載比例閥，安裝在車架及后橋之間（如圖1），通過(guò)調(diào)節(jié)感載比例閥連桿來(lái)把高度差反饋給彈簧長(zhǎng)度變化，通過(guò)彈簧來(lái)控制閥體內(nèi)部的開度（如圖2），從而調(diào)節(jié)后制動(dòng)回路動(dòng)靜態(tài)油壓，以保證整車在行車制動(dòng)時(shí)不會(huì)發(fā)生甩尾現(xiàn)象。

但由于該微型貨車車架精度、懸架變形、后橋精度以及整車質(zhì)心的變化，導(dǎo)致感載比例閥相對(duì)高度不一致，即感載比例閥拐點(diǎn)發(fā)生變化。導(dǎo)致理論設(shè)計(jì)與實(shí)際整車狀態(tài)不一致。

為了解決此問題，設(shè)計(jì)一種工裝，根據(jù)實(shí)車狀態(tài)，調(diào)節(jié)感載比例閥自身，用于調(diào)整感載比例閥在相對(duì)于車架及后橋高度差。以消除車架、后橋、懸架等精度的影響。

1.2 原始方案

提升車架、懸架、后橋等精度，保證整車狀態(tài)以及質(zhì)心與理論設(shè)計(jì)相同或者在設(shè)計(jì)公差范圍內(nèi)。同時(shí)，提升感載比例閥精度，并確認(rèn)每個(gè)樣件下線都經(jīng)過(guò)在線檢測(cè)，保證每個(gè)下線的感載比例閥油壓輸入—輸出曲線以拐點(diǎn)（如圖4）都在合理設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。

但由于車架精度提升范圍有限，很難保證其精度，且感載比例閥本身、車架、后橋、板簧等零部件都有精度誤差，影響因素較多，整車安裝完成后，累積的零部件誤差會(huì)導(dǎo)致感載比例閥的狀態(tài)與設(shè)計(jì)要求不符合。即每個(gè)零部件都是合格的，但整車安裝完成后，累積誤差仍然會(huì)影響感載比例閥的狀態(tài)。利用感載比例閥來(lái)調(diào)整油壓，必須非常精準(zhǔn)，要按照理論設(shè)計(jì)的曲線調(diào)整油壓。否則調(diào)整的油壓過(guò)高，后軸上的制動(dòng)器能提供的制動(dòng)力大于實(shí)際需要的制動(dòng)力，會(huì)導(dǎo)致輪胎抱死，容易引起整車甩尾，存在安全隱患；調(diào)整的油壓過(guò)低，又容易導(dǎo)致后軸上的制動(dòng)器提供的制動(dòng)力不足，導(dǎo)致制動(dòng)距離加長(zhǎng)，也容易引起安全事故。

1.3 性能目標(biāo)設(shè)定

通過(guò)設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)該微型貨車的感載比例閥調(diào)整工裝，保證在整車下線時(shí)，利用調(diào)整工裝來(lái)調(diào)整感載比例閥連桿高度控制彈簧的伸縮量，以獲取合適的的拐點(diǎn)液壓。用以彌補(bǔ)車架、后橋、懸架的誤差。且需要調(diào)整方便，根據(jù)每輛車實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。

某微貨車型匹配的感載比例閥理論設(shè)計(jì)高度為H，水平距離為L(zhǎng)，而車架、后橋、懸架等各影響因素導(dǎo)致的感載比例閥累積誤差為ΔH，導(dǎo)致水平方向的誤差為ΔL，則水平距離為|L-ΔL|，通過(guò)感載比例閥調(diào)整工裝調(diào)整水平距離，消除誤差ΔL，水平距離調(diào)整為L(zhǎng)，則感載比例閥液壓特性，即輸入—輸出曲線與理論設(shè)計(jì)保持一致。

1.4 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

根據(jù)車架、后橋、感載比例閥自身結(jié)構(gòu)（如圖2）以及調(diào)整（測(cè)量）方便性考慮：

根據(jù)以上分析，考慮到整車空間布置，測(cè)量基準(zhǔn)，以及感載比例閥調(diào)整操作方便性，對(duì)比表列出兩者對(duì)比。

序號(hào) 項(xiàng)目 工裝擺放基準(zhǔn)工裝調(diào)整方便性 工裝誤差1 橫向測(cè)量調(diào)整（圖3尺寸L） √ √ √2 縱向測(cè)量調(diào)整（圖3尺寸H） × × √

根據(jù)對(duì)比結(jié)果，排除縱向測(cè)量調(diào)整，而選用橫向調(diào)整方式。此結(jié)構(gòu)由兩個(gè)金屬較厚支架組成，金屬厚度15mm，材質(zhì)使用高強(qiáng)度鋼，不會(huì)變形，公差范圍在±0.1mm，可以保證足夠的測(cè)量精度。調(diào)整工裝具體結(jié)構(gòu)如下：

1.5 調(diào)整方法

根據(jù)感載比例閥自身結(jié)構(gòu)，工裝調(diào)整安裝狀態(tài)如下：

工裝一端靠在感載比例閥安裝支架（安裝在車架縱梁上）平面上，此平面作為其測(cè)量基準(zhǔn)，同時(shí)不占用空間，利于感載比例閥再整車狀態(tài)下的測(cè)量與調(diào)整。

對(duì)整車安裝完成后，對(duì)感載比例閥進(jìn)行校正，調(diào)整調(diào)節(jié)螺母保證旋轉(zhuǎn)支架矩形端卡入工裝支架槽，則軸心線到安裝支架的上平面的間距就為設(shè)定值L，這樣就可以保證感載比例閥的實(shí)際輸出曲線與理論設(shè)計(jì)值一致。在校正的過(guò)程中無(wú)需測(cè)量，一個(gè)人即可以方便快捷的完成此項(xiàng)工作，需要的工時(shí)很少；同時(shí)只要保證調(diào)整工裝的尺寸，就可以保證校正的精度。調(diào)整工裝的精度控制更容易，也更準(zhǔn)確。

1.6 實(shí)物驗(yàn)證

1.6.1 臺(tái)架試驗(yàn)

在臺(tái)架上進(jìn)行測(cè)量，利用調(diào)整工裝調(diào)整好感載比例閥后，測(cè)量感載比例閥油壓拐點(diǎn)，即輸入—輸出曲線與理論設(shè)計(jì)值進(jìn)行對(duì)比。經(jīng)過(guò)驗(yàn)證，確認(rèn)感載比例閥符合設(shè)計(jì)的液壓特性，即此方案理論上可行。

1.6.2 實(shí)車試驗(yàn)

某微貨車型整車裝配完成后，進(jìn)行試車。緊急制動(dòng)時(shí)會(huì)出現(xiàn)甩尾現(xiàn)象，即后輪先于前輪抱死。需要調(diào)節(jié)后輪制動(dòng)力，以防止甩尾。通過(guò)調(diào)整工裝，將感載比例閥水平距離調(diào)整至L，固定調(diào)節(jié)螺母，再次進(jìn)行試車，甩尾現(xiàn)象消除。實(shí)車測(cè)量油壓曲線如下圖所示，與設(shè)計(jì)的拐點(diǎn)3.5MPa相同，后壓力在空載緊急剎車時(shí)，會(huì)因?yàn)楦休d比例閥的調(diào)節(jié)作用，限制其油壓的正常增長(zhǎng)，防止后輪先于前輪抱死，消除甩尾。即此方案在實(shí)車上可行。

通過(guò)設(shè)計(jì)此結(jié)構(gòu)感載比例閥調(diào)整工裝，理論上、實(shí)車上都可以實(shí)現(xiàn)感載比例閥的調(diào)整，即可以實(shí)現(xiàn)消除甩尾現(xiàn)象。

2、總結(jié)

本文通過(guò)理論與實(shí)際相結(jié)合，以理論設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，通過(guò)臺(tái)架試驗(yàn)，整車試驗(yàn)，最終確認(rèn)一種感載比例閥的調(diào)整工裝及調(diào)整方法。

在設(shè)計(jì)感載比例閥調(diào)整工裝時(shí)，既要考慮到測(cè)量調(diào)整的可行性，同時(shí)需要對(duì)調(diào)整的方便性與可靠性進(jìn)行試驗(yàn)。當(dāng)理論與實(shí)際結(jié)果達(dá)成一致時(shí)，即表明此方案可行。此方法同樣適用于其它類型感載比例閥在整車上的調(diào)整。

在本次設(shè)計(jì)中，理論設(shè)計(jì)借助了應(yīng)用軟件CATIA。

[1]王望予. 汽車設(shè)計(jì)(第3版)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.

[2]余志生．汽車?yán)碚?第5版)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20l0.

[3]QC/T 593-1999 液壓感載比例閥技術(shù)條件.

A light truck load sensing proportioning valve adjustment tooling design and adjustment

Ge Fei
（Anhui Jianghuai Automobile Co., Ltd., Anhui Hefei 230601）

The article analyse theoretical modeling of SABS, and the design of Adjusting equipment. The article also analyse the method of adjusting SABS on the Vehicle, so that can solve throwing of Vehicle when braking.

SABS; Adjusting equipment; Vehicle

U463.5

A

1671-7988(2015)04-15-03

葛飛，就職于安徽江淮汽車股份有限公司。