摘要:应用汽车发动机节能缓速系统的目的是为了使汽车发动机也可成为汽车缓速器,该系统采用断油滑行技术、可变排气门技术,使汽车发动机在挂档滑行时,可根据驾驶员的设定、适时地停止向发动机供给燃油,并使放气摇臂与排气门摇臂连结在一起摇动,从而使排气门摇臂既服从排气凸轮的驱动,也服从放气凸轮的驱动,既在排气行程开启排气门,也在活塞接近压缩上止点时开启排气门、放出已消耗了汽车惯性动能的压缩空气,随后在做功冲程开始不久就关闭排气门,使活塞在做功冲程继续运动的同时也产生负压以增加活塞的运动阻力,使此时的发动机变成空气压缩机,通过压缩空气来消耗汽车的惯性运动能量。
0 引言
目前,重型汽车使用的缓速效率较高的缓速系统有液力缓速系统和发动机压缩式缓速系统。液力缓速系统存在结构较复杂,质量重,体积大,制造技术和精度要求较高,最大缓速效率受发动机冷却系统散热能力的限制,接合和分离有时间滞后,不工作时会消耗部分发动机功率,低车速时缓速效率趋于零等缺点。目前,应用的发动机压缩式缓速系统仍存在着结构较复杂,质量偏重、体积偏大、制造技术和精度要求较高、放气时刻精度不足、进人发动机压缩式缓速状态瞬间产生的冲击偏大等缺点。上述两系统都没有独立的断油滑行功能,转为缓速滑行时需要驾驶员进行另外的操作。而汽车发动机节能缓速系统具有放气时刻更精准及更高的缓速效果、结构更简单、零件加工和装配精度要求更低、进人发动机压缩式缓速状态反应更柔和、更节能,还具有独立的断油滑行功能,各工况转变时无需改变驾驶操作习惯等优点。
1 液力缓速系统的结构和工作原理
以下结合图1对液力缓速系统作简单介绍:
该系统将车辆的惯性能量通过液体阻力转换为热能,再由发动机的散热系统散发到大气中,以达到降低车速的目的。其转子叶轮通过缓速器驱动轴连接到传动轴上,而定子叶轮固定在缓速器壳体上。汽车下坡时,启用缓速系统,发动机同时停止燃油供给,压缩空气或油泵将液压油输入转子和定子之间,液压油通过定子对转子产生一定的阻力而形成制动力矩,并产生热能。液压油中的热量由热交换器传给发动机冷却液再通过发动机的冷却系统散掉。其缓速效率受制于发动机的冷却系统的散热能力。
2 发动机压缩式缓速系统工作原理
以下结合图2对发动机压缩式缓速系统的工作原理作简单介绍:该系统通过改变发动机排气门的配气相位使车辆减速。从本质上讲,就是将产生能量的柴油发动机变成了吸收能量的空气压缩机,从而实现发动机制动。当缓速器激活工作时,发动机排气门会在压缩冲程接近上止点附近被打开,压缩冲程中形成的高压气体会被排放出发动机气缸。这样,大部分压缩气体吸收的能量会被排放掉,仅有一小部分的残余能量推动发动机活塞回位。车辆下坡的冲量会不停的通过发动机压缩一释放的动作耗散,最终使车辆减速。
发动机压缩式缓速系统启动工作:如果电源开关处于接通位置,并且发动机电子控制设备确定应该进行发动机制动,则发动机制动电磁阀的电压供给会准备就绪,以备随时启动制动装置。
当驾驶员松开油门踏板且离合器处于接合状态时,发动机制动电磁阀立即施加了电压,电磁阀通电后,阀门开启,发动机油流人控制阀,控制阀受压上移,且其内部球形阀门离开阀座,这样机油便流人高压回路。主动活塞受到压力作用,开始向外移动,接触摇臂(如图3所示),凸轮轴旋转使摇杆上升,压迫主活塞回到壳体内,这样制动器中的油被压回控制阀,使球形阀门回到阀座,在装置内形成了液压锁止。现在主副活塞之间形成了密封的液压通路,如图4所示。因此随着主活塞的运动,副活塞将做出同步响应。其配气相位改变原理(如图3、4所示)。
停止工作:一旦驾驶员踩下离合器踏板或踩下油门踩板,电磁阀的电压立即中断,供油压力的下降,使得控制阀的内弹簧足以将其顶回原位,主副回路中的剩余机油随即被压出,在没有油压的情况下,制动器的活塞将离开摇杆和阀门,至此制动器停用,停用的过程瞬间完成。