助力器

操控车辆的相关装置

助力器是汽车中借助压缩空气、高压油等操控装置，以达到使用轻便的目的。大型车辆操作因人力有限，于是就有很多“助力”装置（学名叫“伺服机构”）。以助力式伺服制动系统为例，其特点是伺服系统的控制装置用制动踏板机构直接操纵，其输出力作用于液压主缸，与踏板力一起对主缸油液加压，这一点是区别与“增压式”伺服制动系统的——“增压式”伺服制动系统特点是制动踏板机构控制制动主缸，主缸输出的液压传递到辅助缸，并对伺服系统进行控制，伺服系统的输出力与主缸液压共同作用于辅助缸，辅助缸输出到轮缸的液压远高于主缸液压。

分类

汽车中应用的助力器（伺服机构）的结构形式各不相同，但总的原理就是利用一个小的信号动作，借助压缩空气、高压油等操控车辆的相关装置，以达到使用轻便的目的。

根据工作原理的不同，助力器可分为液压助力器、真空助力器和气压助力器等形式。

液压助力器（hydraulic booster）是一种利用液压作用的伺服机构。

真空助力器（vacuum booster）是一种利用真空作用（负压）的伺服机构。

气压助力器（air booster）是一种利用气压作用的伺服机构。

液压助力器

机械液压助力是我们最常见的一种助力方式，它诞生于1902年，由英国人FrederickW.Lanchester发明，而最早的商品化应用则推迟到了半个世纪之后，1951年克莱斯勒把成熟的液压转向助力系统应用在了Imperial车系上。由于技术成熟可靠，而且成本低廉，得以被广泛普及。

机械液压助力系统如图1所示，主要由液压泵、油管、压力流体控制阀、V型传动皮带、储油罐等元件组成。这种助力方式是将一部分发动机动力输出转化成液压泵压力，对转向系统施加辅助作用力，从而使轮胎转向。

根据系统内液流方式的不同可以分为常压式液压助力（图2）和常流式液压助力（图3）。常压式液压助力系统的特点是无论方向盘处于正中位置还是转向位置、方向盘保持静止还是在转动，系统管路中的油液总是保持高压状态；而常流式液压转向助力系统的转向油泵虽然始终工作，但液压助力系统不工作时，油泵处于空转状态，管路的负荷要比常压式小，现在大多数液压转向助力系统都采用常流式。可以看到，不管哪种方式，转向油泵都是必备部件，它可以将输入的发动机机械能转化为油液的压力。

真空助力器

某轿车的真空助力式伺服制动系统如图4所示，它采用了左前轮制动油缸与右后轮制动油缸为一液压回路、右前轮制动油缸与左后轮制动油缸为另一液压回路的布置。真空助力器气室与控制阀结合的真空助力器在工作时产生推力，也同脚踏板力一样直接作用在制动主缸的活塞推杆上。

在非工作状态下，控制阀推杆回位弹簧将控制阀推杆推到右边的锁片锁定位置，真空单向阀口处于开启状态，控制阀弹簧使控制阀皮碗与空气阀紧密接触，从而关闭了空气阀口。此时真空助力器的真空气室和应用气室分别通过活塞体的真空气室通道与应用气室通道经控制阀腔处相通，并与外界大气相隔绝。发动机启动后，发动机的进气歧管处的真空度上升，随之，真空助力器的真空气室、应用气室的真空度均上升，并处于随时准备工作的状态。

当进行制动时，踩下制动踏板，踏板力经杠杆放大后作用在控制阀推杆上。首先，控制阀推杆回位弹簧被压缩，控制阀推杆连同空气阀柱往前移。当控制阀推杆前移到控制阀皮碗与真空单向阀座相接触的位置时，真空单向阀口关闭。此时，助力器的真空气室、应用气室被割开。此时，空气阀柱端部刚好与反作用盘的表面相接处。随着控制阀推杆的继续前移，空气阀口将开启。外界空气经过滤器后通过打开的空气阀口及通往应用气室的通道，进入到助力器的应用气室，伺服力产生。

取消制动时，随着输入力的减小，控制阀推杆后移，真空单向阀口开启后，助力器的真空气室、应用气室相通，伺服力减小，活塞体后移。这样随着输入力的逐渐减小，伺服力也将成固定比例的减小，直到制动力被完全解除。

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