Una valvola proporzionale è un dispositivo utilizzato per distribuire fluidi a pressioni diverse da una fonte comune. Comunemente ricavata da un blocco di acciaio o alluminio, la valvola di dosaggio utilizza numerosi canali, molle e diaframmi per modulare la pressione del fluido che viene rilasciato dalle sue camere. Tipicamente utilizzata per applicare la giusta pressione a un sistema di frenatura, la valvola di dosaggio era originariamente composta da ben tre componenti separati e singoli. La moderna valvola proporzionale è un pezzo unico utilizzato per dividere la pressione della linea tra i sistemi di frenatura anteriore e posteriore di un’automobile.
Nei primi sistemi di frenatura automobilistici americani, sia i freni anteriori che quelli posteriori erano gruppi tamburo. Ciò non richiede una valvola proporzionale poiché entrambi i sistemi di freno a tamburo utilizzano la stessa pressione. La Ford Motor Company fu la prima a includere i freni a disco anteriori nella sua nuova gamma di auto nel 1966. General Motors e Chrysler seguirono l’esempio con la loro gamma del 1967, e il progetto per sviluppare una valvola di proporzione semplice e affidabile era in corso. I primi tentativi di progettare una valvola di proporzione consistevano in un componente multiplo, con tutti i componenti necessari affinché l’unità funzionasse correttamente.
I primi sistemi frenanti utilizzavano un cilindro principale a doppio serbatoio, con un lato che alimentava il sistema frenante anteriore e l’altro a servizio del sistema frenante posteriore. Questo design ha dimostrato di avere un duplice scopo, oltre a fornire una diversa pressione della linea dei freni dei freni a disco anteriori e dei freni a tamburo posteriori. Con il cilindro principale a doppio serbatoio, se una linea del freno dovesse guastarsi, gli altri freni potrebbero rimanere in funzione per arrestare il veicolo. Alla fine, poiché i componenti in plastica sostituivano la ghisa, un unico cilindro principale del serbatoio veniva utilizzato da tutti i produttori di automobili e la valvola di dosaggio divenne una necessità su tutti i nuovi veicoli.
Con la maggior parte della potenza di arresto su qualsiasi veicolo proveniente dai freni anteriori, la valvola di proporzione distribuisce una maggiore pressione ai freni anteriori rispetto alla parte posteriore quando il pedale del freno è premuto. In questa configurazione, la frenata è controllata e il veicolo viene arrestato rimanendo sempre sotto controllo. Se non fosse per la riduzione della pressione ai freni posteriori, il veicolo potrebbe facilmente girare fuori controllo poiché le ruote posteriori si bloccherebbero. La quantità di caduta di pressione progettata nella valvola viene calcolata utilizzando la dimensione del rotore del freno, la dimensione del pneumatico e il peso del veicolo, tra vari altri fattori critici.