CN104192110A - 一种真空辅助单向阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车真空助力制动技术领域，公开了一种真空辅助单向阀，其包括与真空助力器连接的第一进气端和与发动机进气歧管连接的出气端及与空滤器连接的第二进气端，第二进气端与出气端通过进气管路连通，且在进气管路管径最小处设有与进气管路垂直相通的第一空腔，进气管路在第一进气端至第一空腔方向及出气端至第一空腔方向的管径均逐渐缩小；第一进气端远离真空助力泵的一端设有第一阀片和第二阀片，第一进气端通过第一阀片与第一空腔路连通，并通过第二阀片与连通进气管路的第二空腔相通，且第二空腔更靠近出气端；此单向阀使得真空助力器在获得进气歧管真空度的同时，还利用文丘里效应获得了更高的真空度，提高了制动***的制动性能。

Description

一种真空辅助单向阀

技术领域

本发明涉及汽车真空助力制动技术领域，尤其涉及一种真空辅助单向阀。

背景技术

在汽车真空助力液压***中，单向阀起着非常重要的作用。单向阀一般具有一个进气端和一个出气端，所述进气端连接真空助力器，所述出气端连接作为制动真空源的发动机进气歧管。工作时，进气歧管吸气，单向阀打开，将进气歧管和真空助力器连通，使得真空助力器内部的真空度不低于真空源的真空度，因此踩下制动踏板时，真空助力器在内外气压差的作用下产生助力，增大制动作用力，实现车辆安全减速或停车。

根据真空助力***原理，真空助力器的真空度越高，对应的踏板力就越大，制动助力效果越好。而在搭载自然吸气汽油发动机的车辆中，根据自然吸气发动机的特性，进气歧管的真空度与发动机负荷率相关，负荷率越大，真空度越低，因此在发动机大负荷条件下，如空调等大功率电器启用、自动挡车辆蠕动行驶等工况下，一旦制动真空度被正常制动消耗，在发动机负荷降低之前不能获得有效的真空度补充，一旦遇到紧急情况，车辆制动性能将难以达到正常水平，严重时可能出现整车制动力不足而引发交通事故。

为解决上述问题，达到增大真空助力器真空度的目的，现有技术中一般采用加装电动真空泵的方式，但这会造成整车成本增加，同时，真空泵的能量来源于发动机转化的电能，因此也将增加车辆的燃油消耗，同时还会带来布置困难、工作噪音等问题。

因此，本领域技术人员需要寻求更合理的方式，以增强真空助力器的真空度，提高制动***的制动性能，保证整车驾驶安全。

发明内容

本发明的目的是提供一种真空辅助单向阀，以增强真空助力制动***中真空助力器的真空度，提高制动***的制动性能，保证整车驾驶安全。

为实现上述目的，本发明提供了如下的技术方案：

一种真空辅助单向阀，包括与真空助力器连接的第一进气端和与发动机进气歧管连接的出气端，还包括与空滤器连接的第二进气端，所述第二进气端与所述出气端通过进气管路连通，且在所述进气管路管径最小处设有与所述进气管路垂直相通的第一空腔，所述进气管路在所述第二进气端至所述第一空腔方向及所述出气端至所述第一空腔方向的管径均逐渐缩小；所述第一进气端远离真空助力器的一端设有第一阀片和第二阀片，且所述第一进气端通过所述第一阀片与所述第一空腔连通，并通过所述第二阀片与连通所述进气管路的第二空腔相通；且所述第一空腔与所述出气端的距离大于所述第二空腔与所述出气端的距离。

优选地，包括阀体和阀口，所述阀体上设有处于同一条直线上的所述出气端和所述第二进气端，还设有垂直于所述出气端和所述第二进气端连线的开口端；所述阀口上设有所述第一进气端，且所述阀口与所述开口端固定连接并将所述阀体与所述阀口组成封闭结构。

优选地，所述阀体与所述阀口采用超声波焊接，且焊缝处涂有密封胶。

优选地，所述第一阀片包括阀片本体和垂直固定在所述阀片本体上、末端设有倒刺的导柱，所述导柱卡接在设于所述第一进气端上的导柱安装孔中并与所述导柱安装孔间隙配合，且所述导柱的长度大于所述导柱安装孔的深度；所述第一进气端上与所述阀片本体对应的区域设有进气孔。

优选地，所述第二阀片与所述第一阀片的结构相同，且所述第一阀片和所述第二阀片相对于所述第一进气端的竖直中心线对称布置。

优选地，所述进气孔为六组，且沿所述导柱安装孔的边缘周向布置。

本发明提供的真空辅助单向阀，除了包括与真空助力器连接的第一进气端和与发动机进气歧管连接的出气端外，还增加了与空滤器连通的第二进气端，并且所述第二进气端与所述出气端通过进气管路连通，并在所述进气管路管径最小处设有与所述进气管路垂直相通的第一空腔，且所述第二进气端至所述第一空腔方向及所述出气端至所述第一空腔方向的进气管路管径均逐渐缩小变化；所述第一进气端远离真空助力泵的一端设有第一阀片和第二阀片，所述第一进气端通过所述第一阀片与所述第一空腔连通，并与连通所述进气管路的第二空腔相通.且所述第一空腔与所述出气端的距离大于所述第二空腔与所述出气端的距离；工作时，由于发动机进气歧管吸气，使得与其靠近的第二阀片开启，将第一进气端与出气端连通，从而使得真空助力器获得与发动机进气歧管相同的真空度；同时，控制空滤器中的气体从第二进气端通过进气管路向出气端运动，由于进气管路为变截面通道，在进气管路管径最小处，气流速度最大，根据文丘里效应原理可知，气流将在设于此处的第一空腔中产生较大的真空，控制第二进气端的气流，可使此处产生的真空度大于真空助力器中的真空度(即发动机进气歧管中的真空度)，在压差的作用下，第一阀片开启，真空助力器将获得第一空腔产生的真空度补偿。因此，真空助力器在利用发动机进气歧管获得正常真空度的同时，还通过文丘里效应获得了更高的真空度补偿，从而可以显著地改善真空助力器的助力输出，提高制动***的制动性能，保证整车驾驶安全。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，并将结合附图对本发明的具体实施例作进一步的详细说明，其中：

图1为本发明实施例提供的真空辅助单向阀的剖面视图；

图2为本发明实施例提供的真空辅助单向阀整车装配连接示意图。

其中上图中的附图标记说明如下：

1-第一阀片，2-第二阀片，3-阀体，4-阀口；

A-第一进气端，B-出气端，C-第二进气端，D-进气管路，E-第一空腔，F-第二空腔；

a-真空助力器，b-发动机进气歧管，c-空滤器，d-真空辅助单向阀。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步地详细介绍。

本发明为了提高真空助力器的真空度，在不增加整车成本的情况下，较方便地改变真空助力制动***的制动性能，提出了一种新型的真空辅助单向阀结构。如图1和图2所示，所述真空辅助单向阀d包括与真空助力器a连接的第一进气端A和与发动机进气歧管b连接的出气端B，还包括与空滤器c连接的第二进气端C，所述第二进气端C与所述出气端B通过进气管路D连通，所述进气管路D为截面积渐变的管路，在所述进气管路D管径最小处设有垂直于所述进气管路D并与所述进气管路D相通的第一空腔E，且所述进气管路D在所述第二进气端C至所述第一空腔E的方向及所述出气端B至所述第一空腔E的方向的管径均逐渐缩小；另外，在所述第一进气端A远离真空助力器a的一端设有第一阀片1和第二阀片2，所述第一进气端A通过所述第一阀片1与所述第一空腔E连通，并通过所述第二阀片2与连通所述进气管路D的第二空腔F相通，即当所述第一阀片1开启时，所述第一进气端A通过所述第一空腔E与所述进气管路D连通，当所述第二阀片2开启时，所述第一进气端A通过所述第二空腔F与所述进气管路D连通，而当只有第一阀片1开启或只有第二阀片2开启时，所述第一进气端A不能同时通过所述第一空腔E和所述第二空腔F与所述进气管路D相通；并且在此真空辅助单向阀结构中，所述第一空腔E与所述出气端B的距离大于所述第二空腔F与所述出气端B的距离，即所述第二空腔F更靠近所述出气端B(发动机进气气管b)。

在发动机正常工作时，发动机进气气管b将通过如图2所示的三条路径进行进气，第一条路径：空滤器c→发动机进气歧管a；第二条路径：真空助力器a→第一进气端A→第二阀片2→第二空腔F→出气端B→发动机进气歧管b；第三条路径：空滤器c→第二进气端C→进气管路D→出气端B→发动机进气歧管b。在第三条进气路径上，由于渐变截面的设计，第一空腔E处管径最小，气流在此处速度将变为最大，根据文丘里效应作用原理：即管路将气流由粗变细，加快气体流速，使气体在管径变化处的出口后侧形成一个真空区，当这个真空区靠近工件时会对工件产生一定的吸附作用，所以，所述第一空腔E在文丘作用原理下生成真空区，且通过控制所述第二进气端C的进气流速，可保证所述第一空腔E的真空度大于真空助力器a中的真空度，在压差的作用下，所述第一阀片1将打开，从而使得真空助力器a获得真空度补偿，即真空助力器a在利用发动机进气歧管b获得正常的真空度的基础上，还通过文丘里效应获得了更高的真空度补偿，从而利于改善真空助力器的助力输出，提高制动***的制动性能，特别是针对自然吸气发动机大负荷工况，能够有效保证制动性能，提高整车驾驶的安全性，发动机工作负荷越大，真空度补偿效果越明显。

通过文丘里效应提供的真空补偿指标可通过控制第二进气端C的进气气流的流量或流速而改变，在本实施例中其最高可达20Kpa，可以显著的改善真空助力器的助力输出；另外，可通过对真空辅助单向阀接口结构和尺寸的调整，将所述真空辅助单向阀用于不同车辆的装配，同时，该真空辅助单向阀也可用于带真空泵的车辆上，以降低真空泵的能量消耗。

在本实施例具体实施过程中，所述真空辅助单向阀包括阀体3和阀口4，所述出气端B和所述第二进气端C作为整体结构布置在所述阀体3上，并在所述阀体3上处于同一条直线位置，所述阀体3上还设有垂直于所述出气端B和所述第二进气端C连线的开口端；所述第一进气端A设置在所述阀口4上，并将所述阀口4与所述开口端固定连接，使得所述阀体3与所述阀口4形成封闭结构。将出气端B和第二进气端C作为整体结构，并布置为直线形式，密封性好，结构简单，方便加工，且有利于利用文丘里效应形成真空区；而将第一进气端A设置在独立的阀口4上，便于其上阀片的布置固定，将阀口4与阀体3上的开口端固定，使阀体3和阀口4形成封闭的结构，保证了整个单向阀的密封性。

进一步地，所述阀体3与所述阀口4可采用超声波焊接，并在焊缝处涂有密封胶，以提高密封性。

在本实施例中，所述第一阀片1采用了如下的结构及固定方式，以保证其在所述第一进气端A上的固定和正常工作。所述第一阀片1包括阀片本体和垂直固定在所述阀片本体上的导柱，所述导柱的末端设有倒刺，所述导柱通过末端的倒刺卡接在设于所述第一进气端A上的导柱安装孔中，并与所述导柱安装孔间隙配合，且所述导柱的长度大于所述导柱安装孔的深度；所述阀片本体可为圆形、方形等任意形状，所述第一进气端A上与所述阀片本体对应的区域设有进气孔。

具体地，所述进气孔可设为六组，沿所述导柱安装孔的边缘周向布置，保证较好的气体流通。

在发动机工作时，发动机进气歧管吸气，会使得第一阀片开启，即导柱在导柱安装空孔中向远离第一进气端A的方向运动，由于导柱的长度大于导柱安装孔的深度，使得阀片本体与所述第一进气端A之间出现空隙，气体通过所述进气孔经过此空隙流出，然后通过第二空腔F流向发动机进气歧管。其中，导柱长度与导柱安装孔深度之差，本领域技术人员可根据具体使用情况，进行设计。当所述真空辅助单向阀关闭时，阀片本体将所述进气孔覆盖住，阻止气体的流通。

本实施例中的所述第二阀片2可设计为与所述第一阀片1相同的结构，并将所述第一阀片1和所述第二阀片2相对于所述第一进气端A的竖直中心线对称布置，使得所述第二阀片2的固定方式、开启过程与所述第一阀片1相同，方便加工，也可避免所述第一阀片1和所述第二阀片2之间相互干扰，以确保此真空助力单向阀及发动机进气等工作过程的顺利进行。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种真空辅助单向阀，包括与真空助力器(a)连接的第一进气端(A)和与发动机进气歧管(b)连接的出气端(B)，其特征在于，还包括与空滤器(c)连接的第二进气端(C)，所述第二进气端(C)与所述出气端(B)通过进气管路(D)连通，且在所述进气管路(D)管径最小处设有与所述进气管路(D)垂直相通的第一空腔(E)，所述进气管路(D)在所述第二进气端(C)至所述第一空腔(E)方向及所述出气端(B)至所述第一空腔(E)方向的管径均逐渐缩小；所述第一进气端(A)远离真空助力器(a)的一端设有第一阀片(1)和第二阀片(2)，且所述第一进气端(A)通过所述第一阀片(1)与所述第一空腔(E)连通，并通过所述第二阀片(2)与连通所述进气管路(D)的第二空腔(F)相通；且所述第一空腔(E)与所述出气端(B)的距离大于所述第二空腔(F)与所述出气端(B)的距离。

2.根据权利要求1所述的真空辅助单向阀，其特征在于，包括阀体(3)和阀口(4)，所述阀体(3)上设有处于同一条直线上的所述出气端(B)和所述第二进气端(C)，还设有垂直于所述出气端(B)和所述第二进气端(C)连线的开口端；所述阀口(4)上设有所述第一进气端(A)，且所述阀口(4)与所述开口端固定连接并将所述阀体(3)与所述阀口(4)组成封闭结构。

3.根据权利要求2所述的真空辅助单向阀，其特征在于，所述阀体(3)与所述阀口(4)采用超声波焊接，且焊缝处涂有密封胶。

4.根据权利要求2或3所述的真空辅助单向阀，其特征在于，所述第一阀片(1)包括阀片本体和垂直固定在所述阀片本体上、末端设有倒刺的导柱，所述导柱卡接在设于所述第一进气端(A)上的导柱安装孔中，并与所述导柱安装孔间隙配合，且所述导柱的长度大于所述导柱安装孔的深度；所述第一进气端(A)上与所述阀片本体对应的区域设有进气孔。

5.根据权利要求4所述的真空辅助单向阀，其特征在于，所述第二阀片(2)与所述第一阀片(1)的结构相同，且所述第一阀片(1)和所述第二阀片(2)相对于所述第一进气端(A)的竖直中心线对称布置。

6.根据权利要求5所述的真空辅助单向阀，其特征在于，所述进气孔为六组，且沿所述导柱安装孔的边缘周向布置。