內(nèi)燃機裝試工技師培訓發(fā)動機制動

1、汽車發(fā)動機原理與構(gòu)造汽車發(fā)動機原理與構(gòu)造內(nèi)燃機裝試工內(nèi)燃機裝試工高級技師培訓高級技師培訓66包志毅包志毅2010年年7月月發(fā)動機制動一、為什么要使用發(fā)動機制動裝置一、為什么要使用發(fā)動機制動裝置Service brakes wear much faster once hotAnd, they become less effective as they heat up.整車制動鼓在高溫狀態(tài)下磨損的非整車制動鼓在高溫狀態(tài)下磨損的非常快，并且可靠性下降。?？欤⑶铱煽啃韵陆?。為什么采用發(fā)動機制動？為什么采用發(fā)動機制動？滿足滿足85%85%的整車制動需求的整車制動需求明顯降低制動片的磨損明顯降低制動片的

2、磨損保證制動片在溫度比較低的情況下保證制動片在溫度比較低的情況下運行，提高整車安全性、制動系統(tǒng)運行，提高整車安全性、制動系統(tǒng)可靠性可靠性提高平均行駛車速，縮短駕駛時間提高平均行駛車速，縮短駕駛時間What an Engine Brake does: 二、發(fā)動機制動裝置的作用二、發(fā)動機制動裝置的作用Enables faster control speed能夠更快的控制車速能夠更快的控制車速Control Speed: The constant speed at which a vehicle can descend a given grade without the use of the veh

3、icle foundation brakes.控制車速：在不使用車輛制動裝置的情況下能夠控制整車在給定的坡度等速控制車速：在不使用車輛制動裝置的情況下能夠控制整車在給定的坡度等速下行。下行。Example: Slowing from 89 KPH to 72 KPH舉例：車速從舉例：車速從89千米小時千米小時至至72千米小時千米小時No Retarder19.4 seconds433 meters10L Retarder223 meters10.0 seconds14L Retarder187 meters8.4 sec.(Actual results may vary due to spec

4、ific engine and vehicle configuration.)What an Engine Brake does: 發(fā)動機制動裝置的作用發(fā)動機制動裝置的作用Enables faster downhill descents & reduces slowing time/distances on flat land快速下坡，在平地上縮短剎車距離及時間快速下坡，在平地上縮短剎車距離及時間36 Metric Tonnes, 6% Grade, 13-speed trans.36噸，6度斜坡，13速檔三、發(fā)動機制動的形式和原理三、發(fā)動機制動的形式和原理1 1、排氣閥制動、排氣閥制

5、動 傳統(tǒng)的排氣閥制動裝置是采用排氣制動閥關(guān)閉排氣管通道，在排氣管內(nèi)建立一傳統(tǒng)的排氣閥制動裝置是采用排氣制動閥關(guān)閉排氣管通道，在排氣管內(nèi)建立一定的排氣背壓定的排氣背壓( (一般設(shè)計要求為一般設(shè)計要求為450kPa)450kPa)，使活塞在排氣沖程時受到氣體的阻力，阻，使活塞在排氣沖程時受到氣體的阻力，阻止活塞上行，發(fā)動機作負功，達到控制車速的目的。止活塞上行，發(fā)動機作負功，達到控制車速的目的。如果使用了排氣制動閥，制動如果使用了排氣制動閥，制動時排氣背壓不得超過發(fā)動機所允許的最大值，必要時排氣制動閥上應(yīng)設(shè)有量孔。時排氣背壓不得超過發(fā)動機所允許的最大值，必要時排氣制動閥上應(yīng)設(shè)有量孔。 排氣閥制動的

6、四沖程工作循環(huán)排氣閥制動的四沖程工作循環(huán)排氣制動閥關(guān)閉時，排氣沖程受阻，發(fā)排氣制動閥關(guān)閉時，排氣沖程受阻，發(fā)動機作負功動機作負功 進氣進氣 壓縮壓縮 做功做功 排氣排氣進氣進氣 壓縮壓縮 做功做功 排氣排氣無發(fā)動機制動的四沖程工作循環(huán)發(fā)動機制動時，排氣制動閥關(guān)閉，同時發(fā)動機排氣門始終處于開啟狀態(tài)的泄氣制動工作循環(huán)2 2、泄氣制動、泄氣制動 泄氣式發(fā)動機制動原理即在發(fā)動機四沖程循環(huán)中，排氣門在發(fā)動機泄氣式發(fā)動機制動原理即在發(fā)動機四沖程循環(huán)中，排氣門在發(fā)動機制動器的作用下一直開啟一個很小的升程，進氣沖程中進入發(fā)動機的空制動器的作用下一直開啟一個很小的升程，進氣沖程中進入發(fā)動機的空氣會從輕微開啟的排

7、氣門排出，然后又作用在排氣制動閥上，通過這種氣會從輕微開啟的排氣門排出，然后又作用在排氣制動閥上，通過這種空氣循環(huán)建立背壓，發(fā)動機四個沖程都做負功，因此發(fā)動機空氣循環(huán)建立背壓，發(fā)動機四個沖程都做負功，因此發(fā)動機 ( (以及整車以及整車) ) 的速度會減下來。所以泄氣制動必須與排氣制動結(jié)合使用的速度會減下來。所以泄氣制動必須與排氣制動結(jié)合使用CA6DLCA6DL泄氣制動結(jié)構(gòu)設(shè)計泄氣制動結(jié)構(gòu)設(shè)計 CA6DLCA6DL發(fā)動機排氣門常開的動作是依靠一套液壓控制機構(gòu)實現(xiàn)的。發(fā)動機排氣門常開的動作是依靠一套液壓控制機構(gòu)實現(xiàn)的。當打開駕駛室內(nèi)的控制開關(guān)時，電磁閥開啟，高壓油從搖臂軸進入控當打開駕駛室內(nèi)的控制

8、開關(guān)時，電磁閥開啟，高壓油從搖臂軸進入控制體，驅(qū)動進氣側(cè)的一個排氣門上方的柱塞執(zhí)行器，打開該排氣門，制體，驅(qū)動進氣側(cè)的一個排氣門上方的柱塞執(zhí)行器，打開該排氣門，并在發(fā)動機進行制動工作時維持同樣的開度。從而實現(xiàn)泄氣制動的原并在發(fā)動機進行制動工作時維持同樣的開度。從而實現(xiàn)泄氣制動的原理，此時發(fā)動機不再提供動力，反而牽阻整車，起到減速作用，同時理，此時發(fā)動機不再提供動力，反而牽阻整車，起到減速作用，同時也減少了剎車蹄片的過度磨損，保證了行車的安全性。也減少了剎車蹄片的過度磨損，保證了行車的安全性。 發(fā)動機制動工作時，發(fā)動機制動工作時，安裝于制動器上的制動電磁安裝于制動器上的制動電磁閥內(nèi)部油路開啟，機

9、油從搖閥內(nèi)部油路開啟，機油從搖臂軸支座進入制動器，克服臂軸支座進入制動器，克服彈簧力頂開控制閥到達制動彈簧力頂開控制閥到達制動柱塞腔，當制動腔內(nèi)機油達柱塞腔，當制動腔內(nèi)機油達到一定壓力時，將柱塞執(zhí)行到一定壓力時，將柱塞執(zhí)行器頂下，將進氣側(cè)排氣門壓器頂下，將進氣側(cè)排氣門壓下一小段升程。由于機油壓下一小段升程。由于機油壓力一直存在，該排氣門在排力一直存在，該排氣門在排氣凸輪位于基圓時一直打開，氣凸輪位于基圓時一直打開，從而實現(xiàn)發(fā)動機的泄氣制動。從而實現(xiàn)發(fā)動機的泄氣制動。電磁閥電磁閥柱塞執(zhí)行器柱塞執(zhí)行器制動體制動體來自搖臂軸支座來自搖臂軸支座控制閥控制閥 停止發(fā)動機制動后，停止發(fā)動機制動后，制動電磁

10、閥內(nèi)部油路關(guān)制動電磁閥內(nèi)部油路關(guān)閉，機油從制動電磁閥閉，機油從制動電磁閥頂部泄油；同時控制閥頂部泄油；同時控制閥在彈簧力作用下回位，在彈簧力作用下回位，機油從控制閥上方泄油。機油從控制閥上方泄油。柱塞執(zhí)行器在彈簧力作柱塞執(zhí)行器在彈簧力作用下回位，進氣側(cè)排氣用下回位，進氣側(cè)排氣門在氣門彈簧的作用下門在氣門彈簧的作用下完全關(guān)閉，同時將控制完全關(guān)閉，同時將控制閥內(nèi)的柱塞執(zhí)行器復(fù)位閥內(nèi)的柱塞執(zhí)行器復(fù)位完成本次發(fā)動機制動工完成本次發(fā)動機制動工作過程。作過程。泄油泄油泄油泄油氣門復(fù)位氣門復(fù)位排氣門橫臂總成排氣門橫臂總成排氣門搖臂總成排氣門搖臂總成制動體制動體柱塞執(zhí)行器柱塞執(zhí)行器排氣門帽排氣門帽排氣門（靠進

11、氣側(cè)）排氣門（靠進氣側(cè)）排氣門彈簧排氣門彈簧 由圖可見由圖可見6DL6DL柴油機發(fā)動機制動時、只是將靠進氣側(cè)的一個排氣門在凸輪處于基柴油機發(fā)動機制動時、只是將靠進氣側(cè)的一個排氣門在凸輪處于基圓時打開一個小行程，其余時間排氣門橫臂以及另一個排氣門仍按正常規(guī)律運行圓時打開一個小行程，其余時間排氣門橫臂以及另一個排氣門仍按正常規(guī)律運行發(fā)動機制動性能主參數(shù)發(fā)動機制動性能主參數(shù)發(fā)動發(fā)動機排機排量量(L) (L) 制動制動形式形式額定點發(fā)額定點發(fā)動機轉(zhuǎn)速動機轉(zhuǎn)速(r/min)(r/min)額定點額定點制動功制動功率率(kW)(kW)使用轉(zhuǎn)速范使用轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)最大制圍內(nèi)最大制動功率動功率(kW)(kW)推薦發(fā)

12、動機制推薦發(fā)動機制動使用轉(zhuǎn)速范動使用轉(zhuǎn)速范圍圍(r/min)(r/min)控制排氣控制排氣 背壓值背壓值(kPa)(kPa)6DL6DL6DL26DL28.68.6泄氣泄氣制動制動210021001691692122122000200024002400360360400/400/(2000(20002400)2400)6DL16DL17.77.7泄氣泄氣制動制動230023001651651801802000200024002400360360400/400/(2000(20002400)2400)6DL26DL2使用原使用原J5PJ5P排氣制動閥的單位制動功率僅排氣制動閥的單位制動功率僅17

13、kW/L (17kW/L (額定點額定點) ) 6DL26DL2使用改進后的新排氣制動閥的單位制動功率使用改進后的新排氣制動閥的單位制動功率18.75kW/L18.75kW/L6DL6DL為了得到理想的制動效果，需要配合使用改進后的新排氣制動閥。為了得到理想的制動效果，需要配合使用改進后的新排氣制動閥。必須注意：如果不采用發(fā)動機制動，不能使用該排氣制動閥！必須注意：如果不采用發(fā)動機制動，不能使用該排氣制動閥！! !新排氣制動閥如新排氣制動閥如果和普通發(fā)動機配合使用，將提高排氣背壓，超過果和普通發(fā)動機配合使用，將提高排氣背壓，超過6DL6DL發(fā)動機的許用值，造成發(fā)動發(fā)動機的許用值，造成發(fā)動機損壞

14、！機損壞！6DN6DN可以使用與原來相同的排氣制動閥可以使用與原來相同的排氣制動閥3 3、壓縮制動、壓縮制動有發(fā)動機制動的四沖程工作循環(huán)：有發(fā)動機制動的四沖程工作循環(huán)： 在壓縮沖程中當活塞接近上止點（在壓縮沖程中當活塞接近上止點（TDCTDC）時排氣門打開，排出高壓氣）時排氣門打開，排出高壓氣體。因此，在作功行程中沒有能量返回到活塞上。這部分能量凈損失被稱體。因此，在作功行程中沒有能量返回到活塞上。這部分能量凈損失被稱作作 “ “發(fā)動機減速發(fā)動機減速” ” ，它可以通過一個壓縮，它可以通過一個壓縮- -釋放制動裝置釋放制動裝置( (或發(fā)動機制動或發(fā)動機制動裝置裝置) )來完成。來完成。 一種常

15、見的壓縮制動結(jié)構(gòu)設(shè)計，錫柴CA6DN即采用這種結(jié)構(gòu)該機構(gòu)的工作過程 制動時，電磁閥打開，低壓油通過單向控制閥進入制動腔。當制動腔制動時，電磁閥打開，低壓油通過單向控制閥進入制動腔。當制動腔內(nèi)機油達到一定壓力后，單向控制閥關(guān)閉，內(nèi)機油達到一定壓力后，單向控制閥關(guān)閉， 這樣在制動腔充滿機油。這樣在制動腔充滿機油。電磁閥電磁閥單向控制閥單向控制閥主活塞主活塞 在壓縮上止點前后，在制動小凸輪的作用下，主活塞上行，對封閉在壓縮上止點前后，在制動小凸輪的作用下，主活塞上行，對封閉著的制動腔內(nèi)的機油加壓。在封閉的油腔內(nèi)，隨著主活塞的上升，制動著的制動腔內(nèi)的機油加壓。在封閉的油腔內(nèi)，隨著主活塞的上升，制動腔內(nèi)

16、油壓升高，推動副活塞下降，打開排氣門，此時開始壓縮氣體釋放腔內(nèi)油壓升高，推動副活塞下降，打開排氣門，此時開始壓縮氣體釋放過程，從而產(chǎn)生能量損失。過程，從而產(chǎn)生能量損失。副活塞副活塞電磁閥電磁閥單向控制閥單向控制閥主活塞主活塞 關(guān)閉發(fā)動機制動后，機油在彈簧力的作用下泄掉，完成一次完整的發(fā)關(guān)閉發(fā)動機制動后，機油在彈簧力的作用下泄掉，完成一次完整的發(fā)動機制動工作過程。在不使用發(fā)動機制動的情況下，主活塞內(nèi)的預(yù)留行程動機制動工作過程。在不使用發(fā)動機制動的情況下，主活塞內(nèi)的預(yù)留行程足以彌補小凸輪的升程，故小凸輪的升程對排氣門正常關(guān)閉沒有影響。足以彌補小凸輪的升程，故小凸輪的升程對排氣門正常關(guān)閉沒有影響。6

17、DN6DN發(fā)動機制動發(fā)動機制動采用采用JacobsJacobs的大功率發(fā)動的大功率發(fā)動機制動，提高了整車行駛機制動，提高了整車行駛安全性，并降低了油耗。安全性，并降低了油耗。主活塞主活塞副活塞副活塞電磁閥電磁閥CA6DM2CA6DM2壓縮制動結(jié)構(gòu)設(shè)計壓縮制動結(jié)構(gòu)設(shè)計 制動時，安裝于搖臂軸上的制制動時，安裝于搖臂軸上的制動電磁閥通電，電磁閥內(nèi)部油路開動電磁閥通電，電磁閥內(nèi)部油路開啟，機油從搖臂軸內(nèi)副油道，通過啟，機油從搖臂軸內(nèi)副油道，通過搖臂襯套上進油道、搖臂副油道，搖臂襯套上進油道、搖臂副油道，進入制動器制動柱塞腔；當制動腔進入制動器制動柱塞腔；當制動腔內(nèi)機油達到一定壓力時，控制柱塞內(nèi)機油達到

18、一定壓力時，控制柱塞上行，單向閥關(guān)閉，這樣在制動腔上行，單向閥關(guān)閉，這樣在制動腔充滿機油，由于機油可壓縮性很小，充滿機油，由于機油可壓縮性很小，因此整個制動腔封閉的機油可以視因此整個制動腔封閉的機油可以視為一個剛性體。在壓縮上止點前后，為一個剛性體。在壓縮上止點前后，在制動用凸輪的作用下，制動用排在制動用凸輪的作用下，制動用排氣門實現(xiàn)小升程的的開啟和關(guān)閉，氣門實現(xiàn)小升程的的開啟和關(guān)閉，釋放出部分缸內(nèi)被壓縮的氣體，形釋放出部分缸內(nèi)被壓縮的氣體，形成一定的真空度，從而實現(xiàn)發(fā)動機成一定的真空度，從而實現(xiàn)發(fā)動機的壓縮、釋放制動。的壓縮、釋放制動。 正常情況下：在控制閥彈簧的作用下，單向閥常開，制動腔內(nèi)

19、機正常情況下：在控制閥彈簧的作用下，單向閥常開，制動腔內(nèi)機油不能建立壓力，制動柱塞的行程足以彌補制動小凸輪的升程，排氣油不能建立壓力，制動柱塞的行程足以彌補制動小凸輪的升程，排氣門正常開啟和關(guān)閉。門正常開啟和關(guān)閉?？刂崎y柱塞控制閥彈簧單向閥總成搖臂副油道柱塞瀉油槽排氣搖臂總成 制動閥示意圖柱塞瀉油孔制動柱塞制動柱塞腔回位彈簧搖臂襯套上進油孔排氣凸輪排氣凸輪搖臂滾輪搖臂滾輪排氣門橋排氣門橋排氣搖臂排氣搖臂排氣搖臂排氣搖臂壓球座總壓球座總成成排氣門頂塊排氣門頂塊鎖緊螺母鎖緊螺母調(diào)整螺栓調(diào)整螺栓制動柱塞制動柱塞 控制閥控制閥 單向閥單向閥發(fā)動機制動發(fā)動機制動小凸臺小凸臺BA發(fā)動機制動發(fā)動機制動控制油

20、進油控制油進油發(fā)動機制動小凸臺發(fā)動機制動小凸臺關(guān)于發(fā)動機制動的使用說明（關(guān)于發(fā)動機制動的使用說明（CA6DN系列發(fā)動機）系列發(fā)動機）一發(fā)動機制動器的操作：一發(fā)動機制動器的操作：1. 必須全部滿足下面操作條件，發(fā)動機制動才能正常工作必須全部滿足下面操作條件，發(fā)動機制動才能正常工作組合開關(guān)右手柄處于如圖所示二檔位置組合開關(guān)右手柄處于如圖所示二檔位置腳完全脫開離合器踏板和油門踏板腳完全脫開離合器踏板和油門踏板發(fā)動機轉(zhuǎn)速大于發(fā)動機轉(zhuǎn)速大于1000r/min （僅用于（僅用于CA6DN電控發(fā)動機）電控發(fā)動機）注：當組合開關(guān)處于一檔位置時，僅排氣制動工作，當組合開關(guān)處于二檔位置時注：當組合開關(guān)處于一檔位置

21、時，僅排氣制動工作，當組合開關(guān)處于二檔位置時，發(fā)動機制動和排氣制動同時工作，儀表輔助制動指示燈，發(fā)動機制動和排氣制動同時工作，儀表輔助制動指示燈 亮亮2. 滿足下面操作之一時，發(fā)動機制動會自動解除滿足下面操作之一時，發(fā)動機制動會自動解除當組合開關(guān)右手柄處于當組合開關(guān)右手柄處于OFF或一檔位置或一檔位置踩油門踏板踩油門踏板踩離合器踏板踩離合器踏板防抱死系統(tǒng)防抱死系統(tǒng)ABS起作用時起作用時 發(fā)動機轉(zhuǎn)速小于發(fā)動機轉(zhuǎn)速小于1000r/min （僅用于（僅用于CA6DN電控發(fā)動機）電控發(fā)動機）注：發(fā)動機制動或排氣制動解除時，儀表輔助制動指示燈注：發(fā)動機制動或排氣制動解除時，儀表輔助制動指示燈 熄滅熄滅

22、二發(fā)動機制動的正確使用二發(fā)動機制動的正確使用 發(fā)動機轉(zhuǎn)速在發(fā)動機轉(zhuǎn)速在 180018002200r/min2200r/min范圍時范圍時( (如圖箭頭所指區(qū)域如圖箭頭所指區(qū)域) )，發(fā)動，發(fā)動機制動效果最佳。機制動效果最佳。 當發(fā)動機轉(zhuǎn)速低于當發(fā)動機轉(zhuǎn)速低于1500r/min1500r/min時，時，發(fā)動機制動功率小，效果不明顯，發(fā)動機制動功率小，效果不明顯，不建議使用。不建議使用。發(fā)動機制動適合的發(fā)動機制動適合的發(fā)動機轉(zhuǎn)速區(qū)域發(fā)動機轉(zhuǎn)速區(qū)域發(fā)動機制動適合的發(fā)動機制動適合的發(fā)動機轉(zhuǎn)速區(qū)域發(fā)動機轉(zhuǎn)速區(qū)域建議：使用發(fā)動機制建議：使用發(fā)動機制動應(yīng)根據(jù)坡度和車速動應(yīng)根據(jù)坡度和車速選擇相應(yīng)變速箱檔位選擇相應(yīng)變速箱檔位及制動檔位，使發(fā)動及制動檔位，使發(fā)動機轉(zhuǎn)速盡量控制在機轉(zhuǎn)速盡量控制在180018002200r/min2200r/min推薦推薦區(qū)域以發(fā)揮發(fā)動機制區(qū)域以發(fā)揮發(fā)動機制動最大效能。動最大效能。三特別注意項三特別注意項 （此說明適用于匹配一汽此說明適用于匹配一汽CA6DNCA6DN系列發(fā)動機車型）系列發(fā)動機車型）1 1、發(fā)動機制動器是一種汽車輔助制動裝置，它不是汽車停車裝置，不能替代汽發(fā)動機制動器是一種汽車輔助制動裝置，它不是汽車停車裝置，不