ОБРАТНЫЙ КЛАПАН ВАКУУМНОГО УСИЛИТЕЛЯ

Предлагаемое устройство относится к транспортному машиностроению, в частности к тормозным системам автотранспортных средств.
Известно тормозное устройство с усилителем для автомобиля, содержащее обратный клапан вакуумного усилителя [1].
Известен вакуумный усилитель для механических тормозов, содержащий ниппель для соединения с источником вакуума транспортного средства [2].
Наиболее близким аналогом по технической сущности и достигаемому эффекту является обратный клапан вакуумного усилителя производства Димитровградского автоагрегатного завода, содержащий корпус, крышку с приливом, подвижный поршень,
уплотнительную прокладку поршня и пружину. [3]. Подвижный поршень установлен в кольцевом выступе корпуса. Между кольцевым выступом и подвижным поршнем для плотного прилегания последнего расположена уплотнительная прокладка. Подвижный поршень прижимается к кольцевому выступу пружиной и фиксируется крышкой посредством прилива. Однако использование в клапане пружины приводит к неравномерному, скачкообразному открыванию подвижного поршня. При совпадении силы разряжения и силы давления пружины на подвижный поршень происходит эффект коветации (колебание поршня), что приводит к возникновению шумов в работе тормозной системы. Кроме того, использование подвижного поршня, уплотнительной прокладки, пружины в обратном клапане вакуумного усилителя усложняет технологическую сборку изделия и приводит к его удорожанию.
Техническим результатом предлагаемого технического решения является повышение надежности обратного клапана, уменьшение шума и улучшение чувствительности (скорости срабатывания) клапана при работе, а также оптимизация и упрощение технологической сборки.
Указанный результат достигается тем, что обратный клапан вакуумного усилителя содержит корпус, крышку с приливом, при этом корпус имеет перфорированную перегородку, на которой установлена эластичная мембрана.
Использование эластичной мембраны из полимерного материала вместо подвижного поршня исключает необходимость применения уплотнительной прокладки и пружины, за счет чего повышается надежность устройства. Эластичная мембрана более чутко реагирует на перепады давления, чем поршень. Эластичная мембрана уменьшает до минимума разность разряжений между рабочими полостями, при которой происходит открытие-закрытие клапана, что позволяет улучшить чувствительность (скорость срабатывания) обратного клапана. Рабочая амплитуда мембраны очень мала. Экспериментальным путем установлено, что рабочая амплитуда эластичной мембраны меньше рабочей амплитуды подвижного поршня в 10 раз (0,3 мм и 3 мм соответственно). Таким образом, работая при небольшой амплитуде, эластичная мембрана не производит шума, за счет эластичности исключается эффект коветации. Использование эластичной мембраны вместо подвижного поршня, уплотнительной прокладки и пружины приводит к оптимизации технологии сборки, поскольку нет необходимости в дополнительных действиях, связанных с установкой уплотнительной прокладки и пружины.
Обратный клапан вакуумного усилителя иллюстрируется чертежом, где на фигуре представлен общий вид обратного клапана вакуумного усилителя.
Обратный клапан вакуумного усилителя состоит из корпуса 1 (фигура), крышки 2, эластичной мембраны 3. В корпусе 1 выполнена перфорированная перегородка 4 с кольцевым выступом 5. Эластичная мембрана 3 имеет верхний и нижний установочные выступы 6. Нижним установочным выступом 6 эластичная мембрана 3 установлена на перфорированной перегородке 4 и опирается на кольцевой выступ 5. Верхним установочным выступом 6 эластичная мембрана фиксируется и удерживается с помощью прилива 7, выполненного на внутренней части крышки 2. Между эластичной мембраной 3 и перфорированной перегородкой 4 установлен зазор (на фигуре не показано).
Обратный клапан вакуумного усилителя работает следующим образом.
Как известно, вакуумный усилитель разделен диафрагмой на две полости. Сквозь диафрагму проходит шток. К одному концу штока через проушину присоединена тормозная педаль, а другим он давит на поршень главного тормозного цилиндра. Одна из полостей вакуума через обратный клапан вакуумного усилителя соединена с впускным коллектором двигателя. Во впускном коллекторе и в полости вакуумного усилителя, соединенного с коллектором через обратный клапан при работе двигателя создается разряжение. Когда тормозная педаль не нажата, в обеих полостях вакуумного усилителя создается одинаковое разряжение. При нажатии на тормозную педаль шток
начинает перемещаться, в воздушную полость вакуумного усилителя начинает поступать воздух. В это время обратный клапан открыт, между эластичной мембраной и кольцевым выступом корпуса образуется зазор. При отпускании педали тормоза шток вакуумного усилителя начинает возвращаться в исходное положение, создавая дополнительное разряжение в полости вакуумного усилителя, соединенной с коллектором через обратный клапан. При увеличении разряжения срабатывает обратный клапан, то есть под действием «обратной тяги» эластичная мембрана плотно прижимается к перфорированной перегородке корпуса, временно перекрывая доступ к впускному коллектору. Таким образом, предотвращается случайное попадание топлива из впускного коллектора в вакуумный усилитель. При возврате педали тормоза в исходное положение разряжение во впускном коллекторе начинает увеличиваться за счет чего и открывается обратный клапан.
Источники информации:
1. Патент РФ №2108248 (Алльедсиньяль Эроп Сервис Текник (FR)), 22.12.1998 г., «Вакуумный усилитель для механических тормозов».
2. Патент СССР №1321369 (Пьер Прессако, Жан-Жак Карре (FR)), 21.10.1983 г., «Вакуумный усилитель для тормозной системы транспортного средства».
3. Обратный клапан вакуумного усилителя, производство ДААЗ, www.daaz.ru\product1.htm