SAEChin aJ03012 011汽 车液 压制动主缸带 真空助力器总成台架试验规范.docx

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SAEChinaJ03012011汽车液压制动主缸带真空助力器总成台架试验规范

中国汽车工程学会技术规范

SAE-ChinaJ0301－2011

汽车液压制动主缸带真空助力器总成

性能要求及台架试验规范

Performancerequirementsandbenchtestspecification

forautomobilehydraulicmastercylindersassemblywithvacuumbooster

2011-07-17发布2011-07-17实施

中国汽车工程学会发布

前  言

本文件按照GB/T1.1－2009给出的规则起草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。

本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。

本规范由中国汽车工程学会提出并归口。

本规范起草单位：

中国汽车工程研究院股份有限公司、上海汽车制动器公司、浙江金峰汽车零部件制造有限公司。

本规范主要起草人：

梅宗信、汤跃进、孙伟刚、郑建峰。

本规范为首次发布。

汽车液压制动主缸带真空助力器总成性能要求及台架试验规范

1　范围

本规范规定了汽车液压制动主缸带真空助力器总成的性能要求和台架试验方法。

本规范适用于各种类型的汽车液压制动主缸带真空助力器总成。

2　规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T1.1－2009标准化工作导则第1部分：

标准的结构和编写

GB/T5620－2002道路车辆汽车和挂车制动名词术语及其定义

GB/T10125人造气氛腐蚀试验盐雾试验

SAE-ChinaJ0302—2011汽车液压制动主缸带真空助力器总成性能试验装置技术规范

QC/T572汽车清洁度工作导则测定方法

3　术语和定义

GB/T5620－2002中界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1　

全行程fullstroke

汽车液压制动主缸带真空助力器总成在无负载条件下，真空助力器的输入推杆的最大行程。

3.2　

始动力startforce

使液压制动主缸产生输出液压时，真空助力器的输入推杆的最小输入力。

见图1的Fa。

3.3　

释放力releaseforce

在真空助力器的输入力连续下降的过程中，液压制动主缸输出液压降为零时的真空助力器的输入力。

见图1的Fa1。

3.4　

跳跃值jumpvalue

在汽车液压制动主缸带真空助力器总成的输入－输出特性曲线上，通过始动力的点作的垂线与助力比特性线的延长线的交点。

见图1的Jp。

3.5　

最大助力点maximumpointofboosterforce

在汽车液压制动主缸带真空助力器总成的输入－输出特性曲线的上升区域，助力比特性线的延长线与输入力和输出液压的增量比不再变化的直线的延长线的交点。

见图1的E点。

3.6　

反应时间reactiontime

在汽车液压制动主缸带真空助力器总成正常工作条件下，快速制动，从加力到最大助力点的97％所用的时间。

3.7　

最高工作液压maximumworkinghydraulicpressure

液压制动主缸设计规定的最高使用液压。

图1汽车液压制动主缸带真空助力器总成输入－输出特性曲线

4　试验装置

4.1　汽车液压制动主缸带真空助力器总成性能试验装置

有关性能试验装置的要求见SAE-ChinaJ0302－2011。

4.2　汽车液压制动主缸带真空助力器总成工作耐久性试验装置

在试验装置上与样件输入推杆相连接部位处，模拟往复运动的机构运动轴线与样件输入推杆所在轴线的夹角不应超过2°。

往复运动的距离可以设定，误差不应超过0.5mm。

往复运动的频率、升压时间、保压时间、降压时间、停顿时间等可以设定，误差不应超过±10%。

试验装置的负载部分应模拟实际车况，可用制动轮缸或制动钳作为负载，所用制动轮缸或制动钳的个数与实际相同。

连接管路建议采用模拟实车的管路，连接管路的容积可根据样件试验时的运动行程来决定。

加载曲线应满足图2的要求，但曲线上升和下降部分可以是抛物线，加载压力与设定值的误差不应超过±5%。

试验装置应有自动计数装置，自动记录耐久性的试验次数。

4.3　测量装置

用于测量力、压力、位移、容积、力矩、质量的仪器或仪表的有效测量数字均不应低于需要测量的值，测量的相对误差不应大于1%，但可采用1.5级的压力表监控工作耐久性试验的压力值。

测时仪测量样件反应时间、无负载回程时间的相对误差不应大于5%。

进行功能特性、初始建压行程、密封性中的液压制动主缸的液压密封性、反应时间、无负载回程时间、压差性能的测量时，制动主缸排液孔到加载装置、压力测量装置、截止阀（起通断作用，以下均相同）之间的测试回路总有效容积应为135cm3～150cm3。

进行密封性中的液压制动主缸的真空密封性、真空助力器的真空密封性试验时，制动主缸供液孔（或真空助力器真空接口）到真空源关闭处、压力测量装置、截止阀之间的测试回路的总有效容积应为450cm3～500cm3。

4.4　连接管路

样件与加载装置、压力测量装置、容积测量装置、各种截止阀之间的连接可按实车状态采用硬管或（和）软管连接（或按供需双方商定的连接方式连接），连接的测试回路中不应产生节流现象。

4.5　高低温试验箱

试验箱的实际温度与设定温度的误差不应超过±2℃，应有连接真空管、气管、液压管的通道，应有容纳汽车液压制动主缸带真空助力器总成工作耐久性试验装置的空间，并有隔热、隔湿的密封措施。

4.6　振动试验台

振动设备的振动波形为正弦波，加速度波形失真不应超过25%，频率误差不应超过±1%。

4.7　盐雾试验箱

试验箱内实际温度与设定温度的误差不应超过±1℃；盐雾沉降的速度要求：

经24h喷雾后，每个收集器所收集的溶液，就80cm2而言应为1cm3/h～2cm3/h。

5　产品分类

5.1　产品按工作环境温度分A类、B类、C类三种，见表1。

表1产品按工作环境温度分类

种类

工作环境温度

A类（安装在驾驶室内）

－40℃～80℃

B类（安装在发动机仓内，但离发动机较远）

－40℃～100℃

C类（安装在发动机仓内，但离发动机较近）

－40℃～120℃

5.2　产品按最高工作液压分10MPa、15MPa、20MPa、25MPa四个压力级。

6　样件要求

6.1　样件应按经规定程序批准的图样和技术文件制造。

6.2　样件外观应清洁，无锈蚀、毛刺、裂纹和其它表面缺陷。

6.3　样件是制造后没有使用、拆卸过的产品。

6.4　液压制动主缸所用的试验制动液应采用与实车使用相同牌号的制动液。

6.5　样件数量和试验项目根据不同的试验目的宜按表2进行选择。

7　性能要求

7.1　功能特性

液压制动主缸内的各制动腔应能建立起样件的最高工作压力，样件应动作灵活，无卡滞、异响现象；真空助力器失效后，液压制动主缸应能正常建立起样件的最高工作压力，并且液压制动主缸的一个制动腔失效后，另一个制动腔也应能建立起最高工作液压。

7.2　初始建压行程

液压制动主缸的第一、第二制动腔液压为0.1MPa时，真空助力器输入推杆的行程均不应大于4mm。

7.3　密封性

液压制动主缸的真空密封性

样件在规定的绝对压力下，稳压后5s内样件内部的压力上升值不应大于0.2kPa。

真空助力器的真空密封性

真空助力器的真空密封性应满足表3的要求（或由供需双方商定）。

液压制动主缸的液压密封性

液压制动主缸的液压密封性应满足表4的要求（或由供需双方商定）。

7.4　反应时间

单膜片真空助力器的反应时间不应大于0.3s；双膜片真空助力器的反应时间不应大于0.6s。

表2样件数量和试验项目

试验项目

样件编号

1#

2#

3#

4#

5#

6#

7#

8#

功能特性

*

*

*

—

—

—

—

—

初始建压行程

*

*

*

—

—

—

—

—

密封性

*

*

*

—

—

—

—

—

反应时间

*

*

*

—

—

—

—

—

无负载回程时间

*

*

*

—

—

—

—

—

常温输入－输出特性

*

*

*

—

—

—

—

—

低温输入－输出特性

*

*

*

—

—

—

—

—

高温输入－输出特性

*

*

*

—

—

—

—

—

液压制动主缸排量

*

*

*

—

—

—

—

—

压差性能

*

*

*

—

—

—

—

—

清洁度

—

—

—

*

—

—

—

—

固定螺栓联接强度

—

—

—

*

—

—

—

—

压力冲击强度

—

—

—

—

*

—

—

—

静强度

—

—

—

—

—

*

—

—

工作耐久性

*

*

*

—

—

—

—

—

振动耐久性

—

—

—

—

—

—

*

—

耐盐雾腐蚀性

—

—

—

—

—

—

—

*

耐制动液

—

—

—

—

—

—

—

*

1注：

“*”表示要进行的试验项目，“—”表示不进行的试验项目。

7.5　无负载回程时间

样件的无负载回程时间不应大于0.6s。

7.6　常温输入－输出特性

样件的特性曲线应符合下列要求（或由供需双方商定）：

a）始动力Fa应≤110N；

b）释放力Fa1应≥20N；

c）跳跃值Jp应满足图纸要求；

d）最大助力点的输入力和输出液压的误差应在理论设计值的±10%范围内；

e）特性曲线上不应出现任何不规则或不连续，试验中不应出现异常声响。

表3真空助力器的真空密封性要求

试验项目

试验条件

15s内允许的压力上升值

kPa

非工作密封性

助力器的输入推杆处于原始位置的状态

≤2.2

最大助力点以下密封性

输入力为最大助力点时的50%～70%时

≤6.6

最大助力点以上密封性

输入力为最大助力点时的120%～140%时

≤3.3

表4液压制动主缸的液压密封性要求

试验压力

样件的最高工作液压

MPa

30s内允许的压力降

MPa

最高工作液压

10

≤0.20

15

≤0.35

20

≤0.45

25

≤0.55

7.7　低温输入－输出特性

样件的低温输入－输出特性曲线与常温下的输入－输出特性曲线比较，变化量不应超过±15%（或由供需双方商定）。

7.8　高温输入－输出特性

样件的高温输入－输出特性曲线与常温下的输入－输出特性曲线比较，变化量不应超过±10%（或由供需双方商定）。

7.9　液压制动主缸排量

液压制动主缸各制动腔的排量与设计排量的误差不应超过±10％。

7.10　压差性能

缓加压压差试验时，液压制动主缸两制动腔的压力差不应大于0.3MPa；急加压压差试验时，液压制动主缸两制动腔的压力差不应大于0.8MPa。

7.11　清洁度

液压制动主缸内表面的杂质总量不应大于10mg。

7.12　固定螺栓联接强度

真空助力器上的所有固定螺栓均能承受25N·m的拧紧扭矩而不应发生松动或脱落现象。

7.13　压力冲击强度

样件经压力冲击强度试验后，应无影响功能的损坏和变形，真空助力器的真空密封性应满足表3的要求，液压制动主缸的液压密封性应满足表4的要求；若样件自带储液罐，则试验过程中储液罐与液压制动主缸的连接部位不应泄漏，不应有制动液从储液罐中溢出。

7.14　静强度

样件经静强度试验后，单膜片真空助力器的永久变形不应大于0.4mm，弹性变形不应大于1.8mm；双膜片真空助力器的永久变形不应大于0.6mm，弹性变形不应大于2.4mm；并且真空助力器的真空密封性应满足表3的要求，液压制动主缸的液压密封性应满足表4的要求。

7.15　工作耐久性

样件经过工作耐久性试验后，液压制动主缸与真空助力器的连接部位应无松动现象，样件应无影响功能的变形和损坏，并且真空助力器的真空密封性、液压制动主缸的液压密封性、反应时间、无负载回程时间、常温输入－输出特性应分别满足表3、表4、7.4、7.5、7.6的要求，真空助力器内应无制动液。

若样件自带储液罐，则试验过程中储液罐与液压制动主缸的连接部位不应泄漏，不应有制动液从储液罐中溢出。

注：

与汽车防抱死制动系统（ABS）匹配使用的样件，ABS工作耐久性对样件的要求部分按供需双方的商定进行考核。

7.16　振动耐久性

样件经过振动耐久性试验后，液压制动主缸与真空助力器的连接部位不应出现松动现象，样件应无影响功能的变形和损坏，真空助力器的真空密封性应满足表3的要求，液压制动主缸的液压密封性应满足表4的要求。

若样件自带储液罐，则试验过程中储液罐与液压制动主缸的连接部位不应泄漏，不应有制动液从储液罐中溢出。

7.17　耐盐雾腐蚀性

样件经过耐盐雾腐蚀性试验后，各部件动作应灵活，无卡滞、异响现象；外表面在100cm2范围内不应出现直径大于2mm的腐蚀点，液压制动主缸和真空助力器的腐蚀面积均不应超过5cm2。

7.18　耐制动液

样件经过耐制动液试验后，真空助力器的真空密封性应满足表3的要求。

8　台架试验方法

8.1　功能特性

将样件固定在性能试验装置上，连接好各测试回路，调整真空阀门，使真空助力器内的真空度达到66.7kPa±1.3kPa，排尽液压测试回路中的空气，储液罐内加注制动液到满刻度位置。

关闭与液压制动主缸的制动腔相联的液压测试回路的各排气口，匀速推动输入推杆在液压测试回路中建立起液压，观察液压制动主缸是否能够建立起样件的最高工作液压，同时观察样件的动作情况。

让真空助力器的真空管路通大气（模拟真空助力器失效），推动输入推杆，观察液压制动主缸是否能够建立起样件的最高工作液压；将液压制动主缸的第一制动腔通大气（模拟液压制动主缸单腔失效），推动输入推杆，观察液压制动主缸的第二制动腔是否能够建立起样件的最高工作液压；再将液压制动主缸的第二制动腔通大气，排尽液压测试回路中的空气，推动输入推杆，观察液压制动主缸的第一制动腔是否能够建立起样件的最高工作液压。

8.2　初始建压行程

将样件固定在性能试验装置上，排尽液压测试回路中的空气。

推动输入推杆，分别测量当液压制动主缸的第一、第二制动腔液压为0.1MPa时，真空助力器输入推杆的行程。

8.3　密封性

液压制动主缸的真空密封性

将样件固定在性能试验装置上，连接好各测试回路，排尽液压制动主缸内的制动液，关闭排液孔，两供液孔连通后与真空源相连（若样件自带储液罐，则真空源直接与储液罐的加油口相连）。

当液压制动主缸内部绝对压力达到0.2kPa±0.05kPa（或由供需双方商定）时，关闭真空源，稳压3s～5s后测量样件内部5s内的压力上升值。

真空助力器的真空密封性

将样件固定在性能试验装置上，连接好各测试回路，调整真空阀门，使真空助力器内的真空度达到66.7kPa±1.3kPa，排尽液压测试回路中的空气，储液罐内加注制动液到满刻度位置。

调整液压测试回路的排量吸收装置，使样件输入推杆的输入力及推杆行程满足表5的要求。

表5真空助力器的真空密封性输入力与推杆行程的关系

试验项目

推杆行程

输入力

非工作密封性

原始位置

无

最大助力点以下密封性

70%～80%全行程

50%～70%最大助力点输入力

最大助力点以上密封性

70%～80%全行程

120%～140%最大助力点输入力

将输入推杆在该规定位置锁住，切断真空助力器的真空源，真空助力器内部真空度稳定3s～5s后，测量表5中各试验项目的样件在15s内真空助力器内部的压力上升值。

液压制动主缸的液压密封性

将样件固定在性能试验装置上，连接好各测试回路，调整真空阀门，使真空助力器内的真空度达到66.7kPa±1.3kPa，排尽液压测试回路中的空气，储液罐内加注制动液到满刻度位置。

匀速推动输入推杆在液压测试回路中建立起样件的最高工作液压，将输入推杆在该位置锁住，液压系统压力稳定3s～5s后，测量30s内液压制动主缸各制动腔的液压降。

8.4　反应时间

将样件固定在性能试验装置上，连接好各测试回路，调整真空阀门，使真空助力器内的真空度达到66.7kPa±1.3kPa，排尽液压测试回路中的空气，储液罐内加注制动液到满刻度位置。

快速推动输入推杆，推动速率为3×104N/s～4×104N/s，在液压测试回路中建立起液压；调整液压测试回路的排量吸收装置，使输入推杆为全行程的50%～65%时，液压测试回路的压力为样件最大助力点压力的130%。

测量从加力到样件最大助力点的97%时所需的时间。

8.5　无负载回程时间

将样件固定在性能试验装置上，连接好各测试回路，调整真空阀门，使真空助力器内的真空度达到66.7kPa±1.3kPa，排尽液压测试回路中的空气，储液罐内加注制动液到满刻度位置。

让液压测试回路中的加载装置（若加载装置内包含可运动部件，如排量吸收装置中的活塞，则应将可运动部件锁住不动）的排气口通大气，匀速推动输入推杆到全行程后，关闭加载装置的排气口，在样件自身恢复力作用下，快速让输入推杆在不受其它限制的条件下完全返回到原始位置。

测量输入推杆从全行程返回到原始位置所需的时间。

8.6　常温输入－输出特性

试验的环境温度为室温。

将样件固定在性能试验装置上，连接好各测试回路，调整真空阀门，使真空助力器内的真空度达到66.7kPa±1.3kPa，排尽液压测试回路中的空气，储液罐内加注制动液到满刻度位置。

调整液压测试回路的排量吸收装置，使输入推杆为全行程的70%～90%时，液压测试回路的压力为样件最大助力点液压的130%，并且液压制动主缸的两个制动腔在最大助力点处的压力差不超过0.3MPa。

输入推杆以3mm/s±1mm/s的速率连续加载到输出压力为最大助力点液压的120%～130%，然后以2mm/s±1mm/s的速率连续卸载。

记录加载和卸载时相应的输入力－输出液压曲线，倾听样件有无异常声响，并在记录的曲线上找出下列值：

始动力Fa，释放力Fa1，跳跃值Jp，最大助力点的输入力和输出液压值。

8.7　低温输入－输出特性

重复8.6的常温输入－输出特性，但试验的环境温度为－40℃±3℃，且样件在该环境温度下的保温时间不少于6h。

8.8　高温输入－输出特性

重复8.6的常温输入－输出特性，但试验的环境温度为80℃±2℃，且样件在该环境温度下的保温时间不少于6h。

8.9　液压制动主缸排量

将样件固定在性能试验装置上，排尽液压测试回路中的空气，储液罐内加注制动液到满刻度位置。

液压制动主缸的排液孔连接到排量测量装置，匀速推动输入推杆到全行程后关闭液压制动主缸的排液孔，然后再匀速地让输入推杆返回到原始位置，停顿10s后打开制动腔排液孔；此过程为一个测量周期，共进行三个周期的测量，推动输入推杆的速度为3mm/s±1mm/s。

用排量测量装置记录三个周期的各腔排量，取三个周期测量值的平均值作为液压制动主缸的排量测量值。

8.10　压差性能

缓加压压差

将样件固定在性能试验装置上，连接好各测试回路，调整真空阀门，使真空助力器内的真空度达到66.7kPa±1.3kPa，排尽液压测试回路中的空气，储液罐内加注制动液到满刻度位置。

缓慢推动输入推杆,推动速度为3mm/s±1mm/s，在液压制动主缸的制动腔中建立起略超过4.0MPa的液压，测量两制动腔中有一个压力达到4.0MPa时两制动腔的压力差值。

急加压压差

将样件固定在性能试验装置上，连接好各测试回路，调整真空阀门，使真空助力器内的真空度达到66.7kPa±1.3kPa，排尽液压测试回路中的空气，储液罐内加注制动液到满刻度位置。

快速推动输入推杆，推动速率为3×104N/s～4×104N/s，在液压制动主缸的制动腔中建立起略超过13.0MPa的液压，测量两制动腔中有一个压力达到13.0MPa时两制动腔的压力差值。

8.11　清洁度

将真空助力器分离，按QC/T572的试验方法，测量液压制动主缸内表面的杂质总量。

8.12　固定螺栓联接强度

用扭力扳手分别在真空助力器上的所有固定螺栓上施加25N·m的拧紧扭矩。

观察固定螺栓是否松动或从真空助力器上脱落下来。

8.13　压力冲击强度

将样件固定在性能试验装置上，连接好各测试回路，调整真空阀门，使真空助力器内的真空度达到66.7kPa±2.7kPa，排尽测试回路中的空气，若样件自带储液罐，则储液罐内加注制动液到满刻度位置。

调整液压测试回路的排量吸收装置，使输入推杆为全行程的70%～90%时，测试回路中的压力为最高工作液压的130%。

快速推动输入推杆，推动速率为3×104N/s～4×104N/s，在液压制动主缸内建立起样件最高工作液压的130%，误差为±1MPa，保压时间为1s。

试验频率：

1000次/h±100次/h。

试验次数：

1000次。

若样件自带储液罐，则试验过程中观察储液罐与液压制动主缸的连接部位有无泄漏、制动液是否从储液罐中溢出。

试验结束后，检查样件有无影响功能的损坏和变形。

按8.3.2和8.3.3，分别测量真空助力器的真空密封性和液压制动主缸的液压密封性。

8.14　静强度

将样件固定在性能试验装置上，连接好各测试回路，调整真空阀门，使真空助力器内的真空度达到66.7kPa±1.3kPa，排尽液压测试回路中的空气，储液罐内加注制动液到满刻度位置。

调整液压测试回路的排量吸收装置，使输入推杆为全行程的70%～80%时，测试回路中的压力为最高工作液压的130%；调整试验台的限位装置，使输入推杆为全行程时限位。

在输入推杆上作用6860N的力，并保持30s后卸载。

再重复8.14.3过程两次，测量真空助力器壳体的弹性变形和永久变形。

按8.3.2和8.3.3，分别测量真空助力器的真空密封性和液压制动主缸的液压密封性。

8.15　工作耐久性

将样件固定在工作耐久性试验装置上，连接好各测试回路，调整真空阀门，使真空助力器内的真空度达到66.7kPa±2.7kPa，排尽液压测试回路中的空气，若样件自带储液罐，则储液罐内加注制动液到满刻度位置。

调整液压测试回路的排量吸收装置，使输入推杆为全行程的70%～80%时，液压测试回路中的液压为样件的最大助力点液压。

环境温度、试验频率、循环次数、动作时间按表6（或供需双方商定）。

试验压力与动作时间之间的关系见图2。

试验按常温→高温→低温顺序进行。

若样件自带储液罐，则试验过程中观察储液罐与液压制动主缸的连接部位有无泄漏、制动液是否从储液罐中溢出。

试验结束后，观察液压制动主缸与真空助力器的连接部位是否有松动现象，检查样件有无影响功能的变形和损坏。

表6工作耐久性试验环境温度、试验频率、循环次数、动作时间

试验

项目

环境

温度

试验频率

Hz

循环

次数

万次

动作时间

s

升压时间t1

保压时间t2

降压时间t3

停顿时间t4

常温

耐久性

室温

0.2778±0.0278

16.5

0.4±0.1

1.75±0.4

0.15±0.1

1.25±0.2

高温

耐久性

80℃±2℃

0.2778±0.0278

12.5

100℃±3℃

0.2778±0.0278

12.5

120