什么是刹车真空泵
刹车真空泵即真空助力制动系统给汽车提供刹车助力的。
汽油发动机在进气歧管可以产生较高的真空压力,而在柴油发动机和汽油直喷发动机需安装真空泵提供真空来源,满足真空助力制动系统要求。
刹车真空泵主要由泵体、转子、叶片以及进排气口等部分组成,以单叶片真空泵为例,当驱动扭矩通过发动机凸轮轴和真空泵连接器来使转子旋转,从而带动塑料的单叶片沿着真空泵容腔的轮廓,并以容腔的偏心位置进行转动,单叶片的上侧分为两个容腔,左侧为真空腔,随着单叶片的旋转其容腔的 容积越来越大,从而产生真空度同时通过与真空助力器相连接并带有单向阀的进气口使真空助力器增加真空度,右腔为压缩腔,随着单叶片的旋转其容腔的容积越来越小,将润滑油和从真空助力器中抽取的空气压缩到发动机。来自发动机的润滑油从转子中心进入来润滑真空泵容腔和相应的部件,并起到对单叶片上的浮动端子和容腔轮廓之间的密封作用。
在汽车领域的制动助力真空系统应用的真空泵,其主要类型有以下几种:单叶片式真空泵、柱塞式真空泵和多叶片式真空泵,其中单叶片式真空泵和多叶片式真空泵应用的较多。这三种真空泵的主要驱动形式如下:
单叶片式真空泵的驱动形式一般为发动机凸轮轴驱动。柱塞式真空泵的驱动形式一般为凸轮驱动。多叶片式真空泵的驱动形式一般为皮带、发电机、齿轮和电机。
在刹车真空泵的主要应用类型中,单叶片式真空泵应用最多,因为单叶片真空泵有其无法替代的优点:基于高效率的设计;较低的发动机功率消耗,对节能有着重要的意义;在适用的温度范围内更加有效的真空性能、较高的耐用性、较低的润滑油流量、重量轻和零部件少、较低的振动和噪声。
凡是利用机械运动(转动或滑动)以获得真空的泵,称为机械真空泵。
机械真空泵按其工作原理及结构特点分述如下:
一、变容真空泵
它是利用泵腔容积的周期变化来完成吸气和排气以达到抽气目的的真空泵。气体在排出泵腔前被压缩。这种泵分为往复式及旋转式两种。
1、往复式真空泵 :利用泵腔内活塞往复运动,将气体吸入、压缩并排出。又称为活塞式真空泵。
2、旋转式真空泵 : 利用泵腔内转子部件的旋转运动将气体吸入、压缩并排出。它大致有如下几种分类:
1)油封式真空泵 它是利用真空泵油密封泵内各运动部件之间的间隙,减少泵内有害空间的一种旋转变容真空泵。这种泵通常带有气镇装置。它主要包括旋片式真空泵、定片式真空泵、滑阀式真空泵、余摆线真空泵等。
2)液环真空泵 将带有多叶片的转子偏心装在泵壳内。当它旋转时,把工作液体抛向泵壳形成与泵壳同心的液环,液环同转子叶片形成了容积周期变化的几个小的旋转变容吸排气腔。工作液体通常为水或油,所以亦称为水环式真空泵或油环式真空泵。
3)干式真空泵 它是一种泵内不用油类(或液体)密封的变容真空泵。由于干式真空泵泵腔内不需要工作液体,因此,适用于半导体行业、化学工业、制药工业及食品行业等需要无油清洁真空环境的工艺场合。
4)罗茨真空泵泵内装有两个相反方向同步旋转的双叶形或多叶形的转子。转子间、转子同泵壳内壁之间均保持一定的间隙。
二、动量传输泵
它依靠高速旋转的叶片或高速射流,把动量传输给气体或气体分子,使气体连续不断地从泵的入口传输到出口。这类泵可分为以下几种形式:
1、分子真空泵 :它是利用高速旋转的转子把动量传输给气体分子,使之获得定向速度,从而被压缩、被驱向排气口后为前级抽走的一种真空泵。这种泵具体可分为:
1)牵引分子泵气体分子与高速运动的转子相碰撞而获得动量,被驱送到泵的出口。
2)涡轮分子泵 靠高速旋转的动叶片和静止的定叶片相互配合来实现抽气的。这种泵通常在分子流状态下工作。
3)复合分子泵它是由涡轮式和牵引式两种分子泵串联组合起来的一种复合型的分子真空泵。
按其工作原理,基本上分为气体输送泵和气体捕集泵两种类型。
一、气体输送泵包括:1、液环真空泵(水环式真空泵)2、往复式真空泵3、旋片式真空泵4、定片式真空泵5、滑阀式真空泵6、余摆线真空泵7、干式真空泵8、罗茨真空泵9、分子真空泵10、牵引分子泵11、复合式真空泵12、水喷射真空泵13、气体喷射泵14、蒸汽喷射泵15、扩散泵等
二、气体捕集泵包括:吸附泵和低温泵等。
明锐刹车真空泵在进气歧管内,刹车真空泵是汽车刹车助力系统提供真空的助力装置,一般分为机械泵和电子真空泵,电子真空泵又有活塞泵和磨片泵。以明锐2021款PROTSI280DSG性能版为例:其是一款紧凑型5门5座掀背车,搭载7挡双离合变速箱,最高车速达到每小时200千米,整备质量为1360kg。明锐2021款PROTSI280DSG性能版的长宽高分别为4753mm、1832mm、1469mm,轴距为2730mm,使用1.4T直列四缸发动机,发动机最大扭矩为250牛米,最大功率为110千瓦,油箱容积为51L。
近期正在牙克石进行高寒测试的比亚迪全新车型汉,为我们带来了一个不太熟悉的新名词——“IPB智能集成制动系统”。
制动系统就是刹车嘛,这个我们都懂,踏板踩下去刹车片与刹车盘摩擦,从而降低车轮转速,车自然也就慢慢停下了。这套系统我们在传统汽车上已经用了数十年,基本结构上没有什么变化,怎么到了比亚迪这里,就智能、集成了呢?
别急,我们简单的从传统刹车系统开始了解一下其中的缘由。
上图是我们日常驾驶的绝大多数传统汽车刹车系统结构,主要包括刹车踏板、连杆、真空助力器、制动总泵、刹车油管以及各个车轮位置的制动泵等等。
工作原理也比较容易理解,你踩下刹车踏板,连杆的推力经过真空助力器放大之后,推动刹车油进入油管,根据帕斯卡定律(加在密闭液体上的压强,能够大小不变的由液体向各个方向传递),从而驱使车轮上的制动系活塞带动卡钳等开始工作。
这种纯机械式的结构,优点在于可靠(这也是制动系统的首要条件)、简单。虽然后来有ESP/ESC系统在一旁的介入,但是并没有影响这套传统机械真空助力式制动系统的结构。
需要强调的是,真空这个东西并不能凭空而来,内燃机汽车可以利用发动机进气时产生的真空(也有部分是机械真空泵或者电子辅助真空泵),可是对于取消了内燃机的纯电动汽车来说,这套制动系统就不那么适合了。
目前新能源汽车对制动系统的主流方案有两个:
1,增加电子真空泵来产生真空。这样的好处是可以使用传统真空助力器,缺点是电子真空泵能提供有限的真空度,而且寿命也堪忧,工作时还会产生恼人的噪音。
2,采用电动助力(类似于电动助力转向EPS),就是ibooster或者ebooster。好处是不受真空影响,坏处就是贵。
2013年,博世正式推出基于直接电液压制动系统的ibooster。目前在我们国内普遍应用的已经是博世第二代技术,从二级蜗轮蜗杆改用一级滚珠丝杠减速,体积大幅度缩小,控制精度有所提高,同时成本也大幅下降,自主品牌如荣威、蔚来等都在使用。
ibooster 相较于传统的刹车取消了真空泵的设计,取而代之的是各类型的传感器以及控制器,使得整个机构体积更小、更轻,为车辆安装时候节省了不少空间以及重量。
ibooster 制动技术原理是利用机构内部传感器对驾驶者进行的刹车动作做出响应,并将驾驶者的刹车动作转化为信号“知会”到制动泵中的电机控制单元,控制单元计算出电机应产生的扭矩要求后由二级齿轮单元装置将该扭矩转化为助力器阀体的伺服制动力,最后将会驱动放大机构最终推动制动泵开始工作,实现制动。
还有一个优点是ibooster可以通过解耦实现制动能量回收最大化(即再生制动),对于每一度电都很珍贵的纯电动汽车来说,这可太香了。
ibooster通常与ESP配套使用,ESP在ibooster失效时顶上。不过因为ESP也是一套电液压系统,也有可能失效,且ESP在设计之初只是为AEB类紧急制动场景设计的,不能做常规制动,所以博世在第二代ibooster推出后,着手针对未来更高智能化需求的L3和L4,设计了一套线控制动系统,这就是IPB。
Integrated Power Brake,简称IPB,实际就是iBooster和ESP合二为一,体积大大缩小,重量也降低不少,最重要是相对ibooster成本大大降低了。
根据比亚迪官方描述,因配置IPB制动系统,使得全新车型汉在安全层面的制动距离和响应时间的缩短,直接提升整车主被动安全性能;制动分泵的制动片和制动盘被标定为“零”接触,换来的是更低的行车电耗与更高的行车发电功率。
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一、指代不同
1、真空泵:指利用机械、物理、化学或物理化学的方法对被抽容器进行抽气而获得真空的器件或设备。
2、水泵:是输送液体或使液体增压的机械。将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体,使液体能量增加。
二、特点不同
1、真空泵:泵的两个转子轴与水平面垂直安装。这种结构装配间隙容易控制,转子装配方便,泵占地面积小。但泵重心较高且齿轮拆装不便,润滑机构也相对复杂。
2、水泵:水泵开动前,先将泵和进水管灌满水,水泵运转后,在叶轮高速旋转而产生的离心力的作用下,叶轮流道里的水被甩向四周,压入蜗壳,叶轮入口形成真空,水池的水在外界大气压力下沿吸水管被吸入补充了这个空间。继而吸入的水又被叶轮甩出经蜗壳而进入出水管。
三、用途不同
1、真空泵:广泛用于冶金、化工、食品、电子镀膜等行业。
2、水泵:主要用来输送液体包括水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等。也可输送液体、气体混合物以及含悬浮固体物的液体。
参考资料来源:百度百科-真空泵
参考资料来源:百度百科-水泵
真空泵可谓是在众多的泵产品中的常见也是常用的一种泵种类,其是一种在某一封闭空间中,通过机械、物理、化学或物理化学的方法来改善、产生和维持真空的装置,在冶金、化工、食品、电子镀膜等行业领域有有着广泛的应用,那么它与普通泵之间又有哪些区别呢?
真空泵最主要的特点就是可以形成真空,这从它的名字就能够看出来,这是普通泵所无法做到的,这也是两者之间最主要的区别了。真空泵是靠一个旋转的轮的,在腔室中旋转,腔室中充有流体,其余的空腔体积会在流体发生体积周期性变化的作用下而进行周期变化,对吸入管道中的气体进行排出和吸入。最常见的真空泵主要有干式螺杆真空泵、水环泵、往复泵、滑阀泵、旋片泵、罗茨泵和扩散泵等。