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技術資料

發動機制動哪家強?

2014-11-18 9:19:12

在山區長下坡路段行駛時,車輛的速度會因為慣性變得越來越快。司機會頻繁采用點剎的方式減慢車速,這種方式剎車片溫度迅速躥升,可達700-800攝氏度,導致剎車制動器磨損加快,降低剎車效率。為防止此類現象發生,用戶會給愛車安裝滴水剎,解決了剎車片過熱的問題,但新問題也隨之而來。附加的水箱會增加車身重量,降低載貨率,影響運營收益。冬季,水箱灑出的水也會導致路面結冰,給其他車輛帶來安全風險。

僅靠汽車自身的主制動系統,已經不能滿足車輛高速重在條件下的制動需求,且存在巨大安全隱患。在2012年9月1日實施的新國家標準GB7258-2012中規定,總質量不小于12000kg的貨車,應裝備緩速器或其他輔助制動裝置。

發動機輔助制動系統因而獲得了更多用戶的關注,以其經濟、安全的優勢,迅速獲得市場。發動機輔助制動系統可合理控制車速;有效縮短剎車距離;能夠減少85%的車輪制動需求,從而能有效避免因剎車失靈導致的交通事故。

使用發動機輔助制動系統后可除去淋水器,減少剎車片使用頻率,延長使用壽命,因而每年可減少2到3次剎車片更換次數,節省成本約5000元。另外,可提高下坡行駛速度,上坡更加容易,縮短車輛行駛時間。將各方面綜合起來我們發現,每年可創造60000元的經濟價值。

諸多應用實例讓卡車司機嘗到了安裝發動機輔助制動系統的好處,國產發動機廠家開始批量生產標配發動機制動系統的發動機。近期,一汽解放錫柴就推出了FCB發動機輔助制動系統。借此機會,我們來看一看幾家可裝配發動機制動系統國產發動機品牌。

●  dCi促成東西方合作 有效控制車速

皆可博是發動機制動技術的領先者,利用50年的發動機制動經驗,皆可博為全球重卡行業提供了領先的發動機緩速解決方案。

我們所熟悉的東風天龍系列車型,搭載的dCi11發動機是東風在消化吸收雷諾技術的基礎上,針對中國市場開發、具有自主產權的一款大功率節能型發動機。這種11升排量的六缸發動機功率覆蓋290-420馬力,采用了先進的共軌電噴技術。

dCi11發動機可裝配皆可博技術的發動機制動系統,當發動機轉速高于1020rpm時,制動功能可被激活,當發動機轉速低于980rpm時,制動功能將馬上退出。發動機轉速在1600-2200區間時,是發動機制動的高效區,但不能超過2300rpm,因此應選擇適當的低檔位使發動機轉速處于此區間內。當卡車以每小時60公里的速度行駛時,發動機制動系統可縮短剎車距離長達16米。

配裝皆可博的制動裝置增加了司機的成本,但輔助制動系統確實可以提高駕車的安全性,為司機保駕護航。

●  東康與皆可博再續前緣 ISZ裝壓縮制動

東風將旗下ISZ系列擁有更高的燃油噴射壓力讓燃油顆粒度更好,燃燒更充分,在有效提高燃燒效率的同時,排放物更少。這意味更好的經濟性和更清潔的排放。

ISZ的高扭矩儲備也讓它的重卡發動機本色得到充分體現:它最大扭矩可達2500Nm,動力性非常好,即使在多坡度山區、重負荷情況下也能保持勻速行駛。

由于康明斯和皆可博特殊的淵源,東風康明斯發動機自然少不了發動機制動器的身影。13升的ISZ系列將皆可博壓縮釋放式發動機制動作為標配,可以有效的減少車輛主制動的使用頻率,通過發動機壓縮-釋放原理,將產生動力的發動機轉化為吸收能量的壓氣機,從而實現發動機的壓縮制動。

東風在很早之前就開始推廣發動機制動,裝配在天龍大馬力牽引車、霸龍M7等車型上,到目前為止也有著不錯的裝機量,用戶反映效果明顯,認可度很高。

●  ISM大馬力 更需安全制動保障

2007年8月,西安康明斯ISM發動機正式在西安投放市場,此款發動機以康明斯ISM系列11升電控柴油發動機為基礎開發而成,其功率覆蓋335-440馬力。

西康ISM11發動機高度集成康明斯擁有完全知識產權的燃油噴射、進氣、電控、燃燒優化、濾清和后處理等五大關鍵系統,使這款發動機在系統兼容和性能發面更加優越。

ISM系列11升發動機,同樣配有皆可博壓縮釋放式發動機制動,其最高制動功率可以達到326馬力。壓縮制動緩速器在下坡時能夠滿足車輛85%的緩速需求,使車輛保持較快的平均速度,縮短平地上的減速時間和距離,將重載車輛由90千米/小時減速至70千米/時所需的時間和距離縮短30%,提高了運行時間,保證駕駛安全性。

裝載ISM發動機的歐曼CTX已經將皆可博制動器作為標配,陜汽德龍F3000用戶可以進行選配。隨著法規的完善和發動機制動技術的普及,會有越來越多的發動機廠商需要與皆可博合作了。

●  玉柴聯合皆可博 泄氣制動有療效

玉柴6K系列發動機是以戴姆勒DD13/15為基礎開發,引入精確燃燒和電子控制技術、發動機逆向橫流冷卻技術、高強度材料和高效發動機缸內制動技術的成功創新運用。6K系列功率覆蓋280-560馬力,有10升平臺和12升/13升同平臺排量,適用單一燃料和雙燃料。

聯合動力主要生產6K10/12系列發動機,6K12發動機采用壓縮釋放式制動,也是目前皆可博發動機制動中升功率最高的,6K10發動機則是現在聯合卡車的主力發動機,它采用的是泄氣式制動,其噪音等級與排氣蝶閥相近,制動效率略小。泄氣式緩速器是小排量發動機輔助制動裝置的理想選擇。

另一條路線則是廣西本部的產品和國內的重慶良馬合作。采用重慶良馬的VVEB(Variable Valve Exhaust Brake,可變氣門排氣制動器)技術,相對發動機排量偏小,目前已批產安裝制動器機型為6A/6J/6L/6M四個機型。

柳汽、青島解放、福田等都已經裝機成功。在玉柴國四產品中,已經將VVEB作為玉柴6M系列的標配系統。

●  中德混血更安全 濰柴配WEVB

大家熟悉的濰柴則是將WEVB作為自己發動機的標配,該項技術是濰柴引進的曼EVB技術,前面的“W”代表濰柴拼音的首字母。WEVB在發動機2000r/min的時候制動功率為160kw,2500r/min制動功率達到230kw。

雖然和6DL同樣屬于泄氣式制動,但WEVB采用被動的方式,需要關閉蝶閥靠排氣背壓頂開排氣門,通過增加一套控制排氣門行程的執行機構,實現排氣門在發動機制動過程中保持打開一個空隙來提高發動機的制動效率。需要注意的是如果蝶閥損壞,發動機制動將無法正常工作,這就要求蝶閥具有很高的可靠性。

濰柴發動機的應用分布非常廣,除了一汽解放、中國重汽、東風商用等有自己發動機的廠家,其他廠家的重卡產品都能看到濰柴的身影。

●  被動泄氣制動 重汽與曼延續合作

中國重汽發動機裝配的EVB和濰柴一樣,都是采用德國曼的技術。WD615以及D10/D12系列發動機均已實現標配,D12機型可以提供約240馬力的制動功率。

中國重汽生產的T7H和C7H系列車型采用了德國曼技術的MC11發動機,該發動機采取增大扭矩而不是增大功率優先的理念,延續了德國MAN的技術優勢,采用模塊化的設計,材料和制造工藝沿用德國的標準。博世電控高壓共軌系統在燃油經濟性、燃油適應性以及整車電器功能實現方面表現不俗。

重汽和濰柴都采用了德國曼的EVB技術,意為排氣門制動器。這種技術屬于被動泄氣式制動器,需要排氣蝶閥共同作用,通過打開排氣閥提高發動機制動功率。發動機排氣制動功率一般小于發動機能夠發出功率。以一臺200kw(約270匹馬力)的發動機為例,其最大功率為200kw;排氣制動功率在發動機轉速為1000轉/分時僅20kw,2000轉/分時僅60kw,2800轉/分時達到120kw。

現在中國重汽和曼的合作后引入了曼的D20系列發動機,共同開發了MC系列發動機,動力性能不可小覷,裝配的發動機制動系統提高車輛行駛安全性。

●  另辟蹊徑 一汽錫柴獨創FCB系統

一汽錫柴在2009年底推出的CA6DM系列、CA6DN系列就裝配了皆可博的發動機制動系統,主要供給J6系列車型使用。可以看出,一汽錫柴在安全方面提前做了功課,能夠著眼大局,抓住市場發展趨勢。近期,一汽解放錫柴重磅推出了FCB系統,即固鏈式制動系統,采用了世界上最先進的固鏈式壓縮釋放制動技術。

其采用的全金屬剛性鏈接機構,與傳統發動機制動器相比,能夠有效降低車輛高速運轉條件下所產生的變形和負荷。FCB系統也是制動功率最大的制動系統,并且車速越高,制動功率越大,其應用的固鏈式壓縮釋放技術使得錫柴發動機的制動功率大大增強。

車輛行駛至長下坡路段時,只需打開FCB系統,選擇合適檔位,就可以控制車輛的行駛速度,不需長時間頻繁使用剎車。在15公里下坡路段測試中,不開啟FCB剎車91次,開啟FCB剎車29次,明顯大幅減少了使用剎車的頻率。

目前,FCB系統裝配在奧威發動機中,有著不錯的使用效果,用戶反響強烈。一汽解放為用戶精心打造的FCB系統將來會裝配到更多的發動機中,在一條條長下坡路段為用戶提供安全保障。

●  康明斯領先制動技術 iBrake裝如ISG

福田康明斯的直列六缸ISG系列重型發動機裝載歐曼GTL超能版,目前有ISG 11L和ISG 12L兩個型號發動機推向市場,功率段310-512馬力,滿足全球市場廣泛多樣的需求和不同階段的排放標準。

福田康明斯的ISG系列發動機并未選擇與皆可博合作,而是安裝了康明斯獨創的iBrake制動技術系統,采用領先的排氣搖臂與壓縮制動集成技術。在不改變發動機外觀和重量的情況下,提供強大的制動力,使得制動時間和制動距離更短。

相比制動功率只有218馬力的同類車輛,采用iBrake制動系統車輛的制動功率可達370馬力,比排氣制動效率提升50%。高制動效率能縮短制動時間和距離,安全高效。采用iBrake制動技術在下坡過程中,車輛不采用行車制動,可控下坡速度可達70公里/小時的高速,在保證安全的前提下,提高運營效率。

●  技術源自意大利 科索9制動效率高

發動機制動技術在歐美國家已經非常普及,來自意大利的依維柯自然也將其“SUPER ENGINE BRAKE”作為了重點技術在其站臺上進行了推薦。科索9系列屬直列六缸發動機,四氣門設計,燃油噴射采用電控高壓共軌系統,裝有廢氣渦輪增壓器。

上菲紅的科索9發動機引進的依維柯發動機技術,發動機制動也是作為標配引入。發動機采用頂置凸輪軸,通過一組偏心軸套制動器的控制,在壓縮行程產生制動效果,制動效率能夠達到80%。

科索9發動機裝配杰獅車型上,9升的排量對制動力也有限制,大排量發動機相應的發動機制動功率要更大。

●  編后語:

現代汽車的功率越來越大,車速越來越高,這就意味著車輛自身的減速能力降低。同時,由于車輛總質量的增加,僅僅依靠汽車自身的主制動系統已經不能滿足車輛高速重載條件下的制動需求。為了保證其安全性能,必須增加輔助制動器。

皆可博、曼、康明斯等國外技術已經領先國際水平,國內發動機廠家應利用合作機會,吸收國外技術,盡早獨立生產出自主發動機輔助制動系統。安全問題刻不容緩,卡車司機應不斷重視行車安全,為生命安全著想,也是為自己負責。

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