气压调节器关键技术工作原理 气压调节器
时间：2019-04-04 03:24:52 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：气压调节器作为气压制动系的供能装置,作用是使储气筒保持在规定的气压范围内,并在超过规定气压后,实现空压机的卸荷空转,以减少发动机的功率消耗,并延长空压机的寿命。通过试验分析,得出气压调节器的工作原理,为气压调节器在三轮汽车上的应用提供理论依据。
关键词：气压调节器 空压机 三轮汽车
1、概述
气压制动系是应用最多的动力制动之一[1]。由于气压制动系具有制动力矩大、踏板行程较短、操纵轻便、使用可靠[2]等优点,所以在三轮汽车上得到了广泛的应用。
调压阀作为气压制动系的供能装置,其作用是使储气筒保持在规定的气压范围内,并在超过规定气压后,实现空压机的卸荷空转,当低于规定的气压时,使空压机重新工作[3]。调压阀根据在气压制动系内的安装方式不同,分为两类。一种既是本文要论述的气压调节器,是将其与空气压缩机、储气筒并联,空压机本身带有卸荷气室。另一种是卸荷调压阀,将其串联在空气压缩机、储气筒之间,空压机不带卸荷气室,依靠卸荷调压阀本身进行卸荷。
根据汽车行业标准《QC/T 37-1992 汽车与挂车气压调节保护装置 通用技术条件》对卸荷调压阀的压力特性与相关术语进行了定义,但对气压调节器并没有涉及。
本文以三轮汽车上使用的气压调节器为研究对象,对其工作原理进行了研究,为气压调节器在三轮汽车上更好的应用提供理论依据。
2、气压调节器构造
气压调节器内部示意图如图1所示。
气压调节器进气口连接储气筒,出气口连接空压机卸荷气室,排气孔通大气。阀门与壳体组成排气阀门,芯管与阀门组成出气阀门,芯管与膜片固连在一起,随膜片上下移动。
当芯管与阀门接触时,出气阀门关闭,进气口与出气口断开;当阀门与壳体接触时,排气阀门关闭,出气口与大气断开;当阀门在芯管作用下（此时出气阀门关闭）下移,阀门离开壳体,排气阀门打开,出气口通大气。
工作过程如下:初始时,在膜片弹簧的作用下,出气阀关闭,排气阀打开,随着气压的升高,膜片逐渐上移,排气阀关闭,出气阀开启,高压气体进入空压机卸荷气室,打开空压机进气阀门,空压机卸荷空转[4]。
3、实车试验
3.1 试验结果
(1)启动发动机后,系统压力升高,当压力升到790KPa时,系统压力停止上升,既继续踩加速踏板,系统内的压力保持不变。(2)拆掉气压调节器,系统压力可以超过790Kpa。(3)将气压调节器与储气筒端连接好。气压调节器接空压机端断开,并将气压调节器置于肥皂水中,启动发动机,当压力表升压至790KPa时,气压调节器出气口（接空压机端口）瞬时排气;随着系统压力的降低,出气口仍有气体排出;当压力下降到640KPa左右时,出气口停止排气。(4)发动机熄火后,将气压调节器与空压机连接好,并将气压调节器排气孔置于肥皂水中,重新启动发动机,当压力达到790KPa时（压力不再上升）,让发动机停止工作,并连续踩制动踏板,当压力下降到640KPa左右时,排气口有明显气流排出。重复上述试验多次,气压均在640KPa左右时,气压调节器排气孔有明显的排气现象。(5)将压力排空,然后重新加压,压力上升到750KPa时（即气压调节器不起作用时）,让发动机停止工作,连续踩制动踏板,压力下降到500KPa时,排气孔仍没有明显的放气现象。
3.2 初步结论
(1)气压调节器在压力低于790KPa时,出气口阀门关闭,排气阀门开启,出气口与排气孔连通,通大气;当气压达到790KPa时,排气阀门关闭,出气阀门瞬时打开,高压气体进入卸荷阀,作用于卸荷阀柱塞,使卸荷阀柱塞克服柱塞弹簧力而下移,打开进气阀,从而空压机卸载,停止泵气。(2)随着压力的下降,由于此时膜片的作用面积不发生变化,所以气压调节器的膜片逐渐下移,但由于制动时,系统内的压力是突变的,所以膜片的下移速度也是个突变过程。当气压调节器的出气阀关闭、排气阀开启,出气口与排气口连通,并连通大气,卸荷阀内的高压气体从排气孔排出,卸荷阀柱塞在弹簧力的作用下,回复到原位,空压机进气阀门关闭,空压机重新开始泵气。(3)当升压时,如果储气筒内的压力未升到790KPa,即气压调节器进气口处的压力较低时,气压调节器的排气阀不能关闭、出气阀门不能打开,也就是说空压机的卸荷阀气室与大气一直连通,空压机一直工作。(4)当降压时（升压到空压机卸荷后再降压）,如果储气筒内的压力未下降到640KPa时,即气压调节器进气口的压力较高时,气压调节器的进气口与出气口仍然连通,卸荷气室内的气压与气压调节器进气口一致,卸荷阀柱塞位置虽然有所升高,但仍保持在使空压机进气阀开启的位置,此时空压机仍然处于不工作状态;只有当压力下降到640KPa以下时,气压调节器的排气阀门打开、出气阀门关闭,排气孔与出气口连通,使空压机卸荷阀气室内的气体排入大气,卸荷阀柱塞在弹簧的作用下复位,进气阀门关闭,空压机才重新开始工作。
4、气压调节器控制空压机试验
为了验证气压调节器对空压机的影响,用同一个气压调节器对不同的空压机进行测试,试验台如图2所示。
经过测试发现,对于不同的空压机,只要气压调节器不变,空压机卸荷时的系统压力值相同,但空压机重新工作时的压力值有所不同。
通过以上试验说明,空压机卸荷空转时的压力由气压调节器控制,但空压机重新工作时的压力受到气压调节器与空压机卸荷气室内卸荷阀柱塞弹簧的共同作用。
5、气压调节器压力特性
汽车行业标准《QC/T 37-1992 汽车与挂车气压调节保护装置 通用技术条件》中对调压阀的压力特性与术语做了规定。
切断压力:排气阀门打开时,输出口的气压值;
压力降:排气阀门关闭时,输出口的气压与切断压力之差。
压力特性:切断压力满足设计要求;压力降为 kPa 。
以上定义仅适用于气压调节器串联在空压机与储气筒之间的情况,空压机不带卸荷阀,调压阀上带卸荷阀。
