發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)的正確方法(發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)的正確方法是什么)

文|余說(shuō)百事

編輯|余說(shuō)百事

隨著汽車技術(shù)的發(fā)展和道路條件的改善，現(xiàn)代汽車的車速越來(lái)越高，發(fā)動(dòng)機(jī)功率越來(lái)越大，汽車的載重能力即汽車質(zhì)量也有了很大的增加。

而汽車的運(yùn)行阻力以及車輛內(nèi)部的摩擦損失越來(lái)越小，這就意味著車輛自身的減速能力降低。

隨著汽車保有量的急劇增加，道路行車密度日益增大，導(dǎo)致交通事故不斷發(fā)生，己引起了公眾對(duì)道路交通安全的密切關(guān)注。這些因素對(duì)汽車制動(dòng)裝置提出了更加苛刻的要求。

汽車輔助制動(dòng)系統(tǒng)的作用隨著汽車技術(shù)的發(fā)展和道路條件的改善，現(xiàn)代汽車的車速越來(lái)越高，發(fā)動(dòng)機(jī)功率越來(lái)越大，汽車的載重能力即汽車質(zhì)量也有了很大的增加。

而汽車的運(yùn)行阻力以及車輛內(nèi)部的摩擦損失越來(lái)越小，這就意味著車輛自身的減速能力降低。

另一方面，隨著汽車保有量的急劇增加，道路行車密度日益增大，導(dǎo)致交通事故不斷發(fā)生，己引起了公眾對(duì)道路交通安全的密切關(guān)注。

這些因素對(duì)汽車制動(dòng)裝置提出了更加苛刻的要求。

對(duì)整車質(zhì)量較大的商用汽車而言，雖然、等先進(jìn)技術(shù)的采用大大提高了制動(dòng)系統(tǒng)的性能。

但制動(dòng)器的溫度過(guò)高和制動(dòng)片的磨損仍然是困擾其制動(dòng)系統(tǒng)的兩大問(wèn)題，前者嚴(yán)重影響了制動(dòng)效能同時(shí)加速了制動(dòng)器磨損，后者帶來(lái)了使用成本的增加。

尤其是頻繁制動(dòng)的城市公交客車和長(zhǎng)年行駛在山區(qū)的載貨汽車、長(zhǎng)途大型客車，普遍存在制動(dòng)器摩擦片使用壽命短。

由于車輪輪毅發(fā)燙產(chǎn)生的熱衰退致使制動(dòng)性能下降，以及輪胎易分層造成早期爆裂的弊病，嚴(yán)重者有時(shí)甚至危及乘客和財(cái)產(chǎn)的安全。

因此，為了保證現(xiàn)代高速重載車輛的制動(dòng)安全性能，在大型商用車上增加輔助制動(dòng)裝置己是不可或缺并成為一種發(fā)展趨勢(shì)。

輔助制動(dòng)裝置的作用就是使汽車在不使用或少使用行車制動(dòng)器的情況下，使汽車速度降低或保持某一速度，但不能將車輛緊急制停，這種作用稱為緩速作用。

輔助制動(dòng)裝置中用以產(chǎn)生制動(dòng)力矩對(duì)車輛起緩速作用的部件稱為緩速器。緩速器作為車輛的輔助制動(dòng)部件又稱第三制動(dòng)系統(tǒng)。

通過(guò)作用于原車的傳動(dòng)系統(tǒng)而減輕原車制動(dòng)系統(tǒng)的負(fù)荷，使車輛均勻減速，以提高車輛制動(dòng)系統(tǒng)的可靠性，延長(zhǎng)制動(dòng)系統(tǒng)的使用壽命。

并能因此大幅降低車輛使用成本發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)技術(shù)及其應(yīng)用情況汽車發(fā)動(dòng)機(jī)拖動(dòng)和排氣緩速器的研究歷史比較長(zhǎng)。

發(fā)動(dòng)機(jī)是車輛的心臟，通常作為動(dòng)力輸出設(shè)備為車輛的工作提供能量支持。

由于發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)需要克服自身內(nèi)部的機(jī)械摩擦損失等，當(dāng)切斷發(fā)動(dòng)機(jī)供油，離合器結(jié)合的時(shí)候，依靠發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)的工作機(jī)理及性能分析研究汽車的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。

此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)被動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的功率消耗對(duì)于車輛有減速效果，即為發(fā)動(dòng)機(jī)拖動(dòng)作用。

由于發(fā)動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的制動(dòng)能力非常有限，因此人們不斷的對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)被拖動(dòng)時(shí)的工作過(guò)程進(jìn)行研究，并采用多種方法來(lái)影響或改變這一工作過(guò)程，以期提高發(fā)動(dòng)機(jī)作為制動(dòng)器的工作效率’。

其中改進(jìn)方法之一就是通過(guò)關(guān)閉排氣管道來(lái)增加發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣背壓，從而增強(qiáng)制動(dòng)效果，這種類型的制動(dòng)器即為發(fā)動(dòng)機(jī)排氣緩速器。

發(fā)動(dòng)機(jī)排氣緩速器最早出現(xiàn)在第一次世界大戰(zhàn)期間的阿爾卑斯山區(qū)，使用排氣緩速器可以將制動(dòng)能力提高一倍左右。

發(fā)動(dòng)機(jī)排氣緩速器的發(fā)展歷史較長(zhǎng)，并由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、安裝方便、成本低廉等一系列優(yōu)點(diǎn)得到廣泛的應(yīng)用。

目前幾乎所有的重型載貨汽車和大型客車上都可以選裝發(fā)動(dòng)機(jī)排氣緩速器。發(fā)動(dòng)機(jī)排氣緩速器在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用也已經(jīng)相當(dāng)普遍，各種國(guó)產(chǎn)的重型載貨汽車或大中型客車都裝配有或可以選裝發(fā)動(dòng)機(jī)排氣緩速器。

國(guó)內(nèi)對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)排氣緩速器的研究始于八十年代，目前已經(jīng)取得一定的研究成果，很多廠家擁有了對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣緩速器的生產(chǎn)以及開(kāi)發(fā)能力。

如湖北力美制動(dòng)元件股份有限公司、浙江萬(wàn)安集團(tuán)、玉環(huán)汽車附件廠、浙江博力機(jī)電制造有限公司、東風(fēng)汽車裝備公司汽車零部件公司、玉環(huán)榮達(dá)機(jī)械有限公司等。

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在被拖動(dòng)過(guò)程中將排氣門(mén)始終打開(kāi)某一較小的開(kāi)度時(shí)，也可以使制動(dòng)效果得到一定程度的增加，稱為發(fā)動(dòng)機(jī)泄漏緩速器。

在世紀(jì)年代，康明斯公司的創(chuàng)始人等人認(rèn)為對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)能力的開(kāi)發(fā)程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于發(fā)動(dòng)機(jī)的制動(dòng)潛力，于是通過(guò)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程的調(diào)整，發(fā)明了發(fā)動(dòng)機(jī)減壓緩速器。

年月第一批裝備了發(fā)動(dòng)機(jī)減壓緩速器的汽車出現(xiàn)在市場(chǎng)上，隨后陸續(xù)開(kāi)發(fā)了各種型號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)減壓緩速器以匹配不同品牌的發(fā)動(dòng)機(jī)。

經(jīng)過(guò)余年的不斷開(kāi)發(fā)、改進(jìn)和在各種品牌發(fā)動(dòng)機(jī)、各種車輛上的裝車使用，大量的實(shí)際使用結(jié)果表明，發(fā)動(dòng)機(jī)減壓緩速器在技術(shù)上是可行的。

并且采用發(fā)動(dòng)機(jī)減壓緩速器完全能夠滿足車輛輔助制動(dòng)的需求，保證了汽車的制動(dòng)安全性能，同時(shí)提高了平均行駛速度，獲得了良好的運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)效益。

發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)技術(shù)在國(guó)內(nèi)外研究情況對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)能力的利用由來(lái)己久，人們通過(guò)各種方法對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過(guò)程進(jìn)行影響。

不斷增加發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)工作時(shí)的制動(dòng)功率，使發(fā)動(dòng)機(jī)在制動(dòng)工作時(shí)可以產(chǎn)生與發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒工作時(shí)大小相當(dāng)?shù)墓β剩?/span>甚至可以比發(fā)動(dòng)機(jī)正常燃燒工作時(shí)發(fā)出的功率更高。

目前國(guó)內(nèi)對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)能力的利用還停留在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣緩速器的應(yīng)用水平，發(fā)動(dòng)機(jī)減壓緩速器最初只是在進(jìn)口的整車上或者車輛上配置的進(jìn)口發(fā)動(dòng)機(jī)上出現(xiàn)。

近兩年來(lái)，國(guó)內(nèi)一些公司以技術(shù)引進(jìn)或合作等形式也開(kāi)始了發(fā)動(dòng)機(jī)減壓緩速器的研究和開(kāi)發(fā)，如濰坊柴油機(jī)廠、無(wú)錫柴油機(jī)廠等。

另外，重慶良馬發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)器有限公司與廣西玉柴機(jī)器集團(tuán)有限公司合作，通過(guò)對(duì)國(guó)外產(chǎn)品的研究，仿制開(kāi)發(fā)了發(fā)動(dòng)機(jī)減壓緩速器，目前已取得初步成果。

雖然國(guó)外的一些公司對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)能力的利用水平較高，技術(shù)實(shí)力雄厚而且產(chǎn)品趨于成熟，但出于對(duì)自身技術(shù)資料和潛在市場(chǎng)的保護(hù)，國(guó)外各發(fā)動(dòng)機(jī)緩速器的生產(chǎn)公司很少公開(kāi)發(fā)表自身產(chǎn)品的技術(shù)資料。

因此，國(guó)內(nèi)要開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、性能優(yōu)良而且可靠性高的發(fā)動(dòng)機(jī)緩速器，還有很多工作要做。發(fā)動(dòng)機(jī)減壓緩速器的自動(dòng)控制發(fā)動(dòng)機(jī)泄漏緩速器利用發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行制動(dòng)的技術(shù)途徑多種多樣。

除以上幾種發(fā)動(dòng)機(jī)緩速器之外，市場(chǎng)上還出現(xiàn)了以下幾種在壓縮和膨脹過(guò)程中始終開(kāi)啟排氣門(mén)的發(fā)動(dòng)機(jī)泄漏緩速器。

現(xiàn)分別介紹如下德國(guó)公司通過(guò)對(duì)排氣緩速器的改進(jìn)，在搖臂系統(tǒng)中內(nèi)置潤(rùn)滑油道，形成了新的排氣泄漏緩速器。

潤(rùn)滑油道支柱調(diào)節(jié)螺釘單向閥，活塞圖公司的新型發(fā)動(dòng)機(jī)泄漏緩速器。

發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)的工作機(jī)理及性能分析研究這種排氣泄漏緩速器的工作原理為當(dāng)排氣緩速器的蝶形閥關(guān)閉時(shí)。

排氣管內(nèi)產(chǎn)生較高的排氣背壓，此時(shí)當(dāng)活塞位于進(jìn)氣行程下止點(diǎn)時(shí)，缸內(nèi)壓力較低，排氣門(mén)兩側(cè)產(chǎn)生較大的壓差，產(chǎn)生開(kāi)度較小的排氣門(mén)二次開(kāi)啟。

由于潤(rùn)滑油通過(guò)油道進(jìn)入小活塞和搖臂之間的空隙，并被支柱和單向閥密封，使得排氣門(mén)的這一開(kāi)度在接下來(lái)的壓縮和膨脹行程中始終保持，從而使缸內(nèi)充量在壓縮和膨脹行程中外泄。

減少膨脹行程中充量對(duì)活塞的做功，增加了發(fā)動(dòng)機(jī)的制動(dòng)功率。奔馳公司的發(fā)動(dòng)機(jī)緩速器工作原理與詩(shī)公司基本相同。

如圖所示，只是采用獨(dú)立的減壓小氣門(mén)。當(dāng)排氣蝶形閥關(guān)閉時(shí)，在減壓氣門(mén)頭部由于壓差產(chǎn)生作用力。

同時(shí)利用高壓氣體驅(qū)動(dòng)位于減壓氣門(mén)桿頭部的氣動(dòng)活塞，使減壓氣門(mén)在制動(dòng)時(shí)打開(kāi)，連通排氣管和燃燒室。

在這種發(fā)動(dòng)機(jī)緩速器中，減壓氣門(mén)在發(fā)動(dòng)機(jī)的四個(gè)沖程中始終保持開(kāi)啟狀態(tài)。

根據(jù)前面的分析可以知道，通過(guò)調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)減壓緩速器的工作擋位和變速器的擋位，可以使汽車在不同的坡度上以希望的穩(wěn)定車速下坡。但此時(shí)駕駛員必須不斷地判斷道路坡度的大小。

并根據(jù)坡度和希望的車速調(diào)整變速器擋位以及發(fā)動(dòng)機(jī)減壓緩速器的擋位，勞動(dòng)強(qiáng)度較大。

因此本文擬采用自動(dòng)控制的方式保證汽車在各種坡度的道路上下坡時(shí)都能穩(wěn)定在希望的車速附近。

為了計(jì)算不同發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下的制動(dòng)功率，首先用最小二乘法對(duì)圖中發(fā)動(dòng)機(jī)減壓緩速器各擋位下的制動(dòng)功率進(jìn)行擬合，并給出了“制動(dòng)系數(shù)’、“制動(dòng)能力利用系數(shù)”等定義以評(píng)價(jià)對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)能力的利用水平建立了發(fā)動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣緩速器、發(fā)動(dòng)機(jī)泄漏緩速器、發(fā)動(dòng)機(jī)減壓緩速器的數(shù)學(xué)模型。

以及發(fā)動(dòng)機(jī)泄漏緩速器與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣緩速器聯(lián)合工作時(shí)的數(shù)學(xué)模型，通過(guò)數(shù)值計(jì)算方法分析了每一種發(fā)動(dòng)機(jī)緩速器的工作性能、對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)能力的利用程度以及相關(guān)參數(shù)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)緩速器的性能影響。

本文通過(guò)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)技術(shù)和發(fā)動(dòng)機(jī)緩速器排氣緩速器、泄漏緩速器、減壓緩速器等的工作過(guò)程與作用機(jī)理的介紹，分析了發(fā)動(dòng)機(jī)作為制動(dòng)裝置在汽車輔助制動(dòng)系統(tǒng)中的作用以及目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)能力的開(kāi)發(fā)和利用情況通過(guò)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程的研究。

分析了發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)時(shí)增加發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)功率的方法，提出了發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)工作時(shí)的最佳工作過(guò)程通過(guò)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)拖動(dòng)、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣緩速器、發(fā)動(dòng)機(jī)減壓緩速器。

發(fā)動(dòng)機(jī)泄漏緩速器等發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)方式的模擬計(jì)算和實(shí)驗(yàn)分析，表明發(fā)動(dòng)機(jī)拖動(dòng)時(shí)的制動(dòng)能力最小，這是因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)拖動(dòng)工作時(shí)產(chǎn)生的制動(dòng)功率中一部分為機(jī)械損失功率，一部分為換熱損失、泵氣損失功率等，在發(fā)動(dòng)機(jī)拖動(dòng)情況下，缸內(nèi)指示功率最小，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的制動(dòng)能力利用程度最低。