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发动机缓速制动技术再辟新路
作者: 吴戈 来源: 中国汽车报 日期: 2012年10月22日

随着国家标准《机动车运行安全技术条件》(GB7258-2012)的实施,商用车安全运行和安全技术越来越受到重视,特别是对中、重型卡车及客车,辅助制动装置的重要性更加凸显。辅助制动装置可实现平路减速和坡道控制车速的作用,在保持车速、保证安全的同时,减少制动系统使用频率,提高了刹车片使用寿命。

发动机制动属于辅助制动装置中的一种,被国内大部分柴油机厂家所使用。发动机制动发展至今已不单纯是通过排气蝶阀产生压力抑制发动机运转,据皆可博(苏州)车辆控制系统有限公司大客户经理周明介绍,目前主要的发动机制动装置已拥有多个系列的发动机制动缓速产品,主要包括泄气式缓速器及压缩释放式缓速器。压缩释放式缓速器,包含顶置式压缩释放缓速器、摇臂式压缩释放缓速器及高功率缓速器等。

与液力缓速器、电涡流缓速器相比,排气辅助制动器、发动机缓速器具有高制动功率密度、高稳定性、高集成性、价格低廉等特点。发动机缓速器可以根据整车需要,设置不同的制动力档位,提供可选的制动力矩,满足法规GB12676 和GB7258-2012的要求。此外,发动机缓速器基本不需要额外消耗能量,可大幅提高车辆下坡的速度,提升运输效率,更省油并可极大程度降低刹车片磨损,对发动机及增压器无任何损坏。

泄气式缓速器

泄气式缓速器在工作过程中,排气门始终保持一定开度。在做功冲程中,释放缸内的压缩空气;在排气冲程中,依靠排气蝶阀或VGT涡轮增压器产生的背压来增加排气阻力,从而消耗发动机和整车能量。泄气式缓速器利用液压装置中的执行活塞阻止排气门行程并保持气门有一个很小的开度。泄气式缓速器以其结构简单、价格低廉在国内广泛运用,在使用中与排气蝶阀配合使用以增加其制动功率。目前,泄气式缓速器已运用于包括一汽锡柴CA6DL2、上柴SC9DF、大连道依茨TCD2013、玉柴YC6K10在内的多款发动机上。

压缩释放式缓速器

压缩释放式缓速器工作时,在活塞到达压缩冲程上止点附近时打开排气门释放缸内气体,此时缸内气体具有最高的压缩压力,能够吸收最多的活塞压缩能量,从而达到增加制动功率的效果。一汽锡柴CA6DN、西安康明斯ISM、东风商用车DCI11及玉柴YC6K12都可配备压缩释放式缓速器。

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摇臂式压缩释放缓速器

摇臂式压缩释放缓速器是集成度较高的一款发动机缓速器产品。其制动单元可与发动机排气摇臂集成为一体,制动型线设计在原排气凸轮上,或者集成在独立的摇臂上。当缓速器不工作时,摇臂内部的内置执行活塞不与排气门接触,且不传递制动升程;当缓速器工作时,油压顶出执行活塞,使其与排气门接触,当活塞到达压缩冲程上止点附近时打开排气门。

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高功率缓速器

高功率缓速器是皆可博公司新近研发并独有的一款高功率压缩释放式发动机缓速器,相比传统压缩释放缓速器,其制动效率能够在全转速范围内提高50%以上,在中低转速范围内提高100%以上。高功率缓速器是由每缸四个凸轮、四个摇臂组成,第一组为正功工况下的进排气凸轮及摇臂,另外一组为制动工况下的进排气凸轮及摇臂,两组凸轮能够根据不同工况实现切换。当缓速器不工作即发动机做正功时,第一组凸轮工作;当缓速器工作时,第一组凸轮停止工作,升程不能传递到气门上,而此时第二组凸轮起作用,将制动升程传递到气门上,从而实现制动。

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专家观点:

发动机制动国家标准需完善

同济大学汽车学院汽车安全技术研究所所长朱西产认为:发动机制动装置作为一种辅助制动装置,已经拥有几十年的发展历史,经过不断改进和技术提升,已形成多种发动机缓速制动装置。但发动机制动装置仍被很多人认为技术落后、缺乏创新。长期致力于汽车安全研究的同济大学汽车学院汽车安全技术研究所所长朱西产表示,发动机制动作为辅助制动装置完全可以满足《机动车运行安全技术条件》(GB7258-2012)及《汽车制动系统结构、性能和试验方法》 (GB12676-1999)中对于制动性能的要求。

朱西产表示,目前国内大部分柴油发动机都装有发动机制动装置,并且解放、东风、陕汽、福田、红岩等整车企业所制造的车辆都配装了发动机制动装置。与液力缓速器或电涡流缓速器相比,发动机制动装置在价格上占有优势,更容易被终端客户所接受。

对于辅助制动装置需通过GB12676所要求的ⅡI型或ⅡA型试验,朱西产表示,不论是发动机制动还是液力、电涡流缓速器,都能够达到GB12676所要求的标准。

朱西产表示,目前执行的《汽车制动系统结构、性能和试验方法》(GB12676)是1999年修订的。满足国标要求、通过国标中要求的试验标准,对于现在的车辆来讲并非难事。“30公里时速、6%的坡道、6公里的长度,可实际道路运行中并不是所有坡道都这样。”朱西产告诉记者,满足国标只是最低要求,实际使用才能真正检验性能。

货车运输事故频发,特别是半挂牵引车因为制动失灵所造成的事故更是屡见不鲜。朱西产告诉记者,超载、小牵引车拉大挂车的现象似乎已司空见惯,这些都是造成事故的诱因。目前,针对牵引车和挂车都单独有技术标准,但对于半挂车或是半挂列车来讲,技术标准还是空白。

据朱西产介绍,很多司机不愿使用缓速器或辅助制动装置,一方面是成本问题,另一方面则是对产品性能不够了解,极端条件下如果使用不当容易造成牵引车和挂车制动力分配不均,易发生事故。

朱西产强调,国家标准作为“安全底线”应适时调整,目前执行的GB12676仍是十几年前修订的,这些年,不论是车辆技术,还是道路交通环境都发生了很多变化,国标需要适当做出调整,提高“安全底线”。

(转载请注明来源: 汽车制动网/chebrake.com 责任编辑:elizabeth)

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