【卡車之家 原創】現在卡車制動技術日新月異,很多卡車都搭載了缸内制動、液力緩速器一類的輔助制動技術,這些輔助制動系統是如何工作?孰優孰劣?今天的卡家小百科就來聊一聊輔助制動。
目前較為常見的卡車輔助制動技術可謂不少,大概可以分為缸内制動、排氣制動和液力緩速器這三類。
嚴禁空擋滑行——車輛輔助制動為什麼嚴禁空擋滑行,因為空擋滑行會越跑越快。
大家都知道,發動機工作由一套複雜的機械結構組成,平時作為動力輸出的角色存在。
而在下坡路段,司機松開油門踏闆時,發動機停止噴油,此時驅動輪和傳動系統反向帶動發動機曲軸轉動,此時發動機就轉為提供減速制動的角色。通過司機合理的擋位選擇,發動機可以起到較好的制動效果。
然而我們的卡車通常裝載數十噸的貨物,加上山高坡陡,僅依靠發動機本身的制動能力是不夠的。于是人們又想出辦法,為發動機提供更大的制動效果——排氣制動和缸内制動。
● 低成本輔助制動——排氣制動
開始之前,我們先重溫一下發動機的做功原理。發動機做功由進氣—壓縮—燃燒膨脹—排氣這4個步驟組成的。
排氣制動就是利用發動機的循環做功的原理,在排氣環節,通過一個閥門将排氣口封閉,這樣活塞在進行排氣的時候受到來自排氣管的壓力,阻礙活塞行程,達到降低發動機轉速的作用。
簡單的說,排氣制動就是在發動機排氣系統中安裝了排氣抑制裝置,可以通過蝶閥的開度,控制發動機的排氣量,阻止活塞上升,從而達到控制車速的目的。
優點:
價格便宜。
缺點:
制動效率低。
● 主流高效——缸内制動
目前主流的缸内制動技術分為壓縮釋放式制動和洩氣式制動。我們先來說壓縮釋放式制動。
壓縮釋放式制動同樣利用了發動機做功的原理,不同的是在壓縮環節結束時,開啟排氣門将壓縮的高壓空氣排出,活塞也就失去了向下做功的力量。
随後在應該燃燒膨脹(做功)的環節,排氣門迅速關閉,氣缸内僅有正常的大氣壓,活塞下行形成真空。這樣一加一減兩個環節,發動機的制動效果就大大提升了。
簡單的說,壓縮釋放式制動通過控制排氣門開閉時間,将發動機輸出變為負輸出,使發動機帶來更大的制動能力。
洩氣式制動分為主動洩氣和被動洩氣兩種。大緻可以認為是壓縮釋放式制動的簡化版。洩氣制動也是在壓縮環節中,讓排氣門打開使氣缸内的高壓氣體排出,使活塞失去向下活動的能力,來讓降低發動機轉速。
被動洩氣制動需要與排氣制動協同工作,當排氣制動開啟時,增大的排氣背壓将排氣門頂開進行洩氣。
而主動洩氣制動則在整個壓縮行程中,通過電磁閥控制排氣門開啟來達到洩氣制動的作用。
優點:
價格适中、不占用額外空間、無需維護、制動效率良好。
缺點:
相較于液力緩速器的制動效率稍差。
● 好,但貴——液力緩速器
液力緩速器的工作原理與AT變速器差不多。AT變速器通過一個充滿油液的空間内裝上兩個渦輪葉片,分别和動力輸出端和輸入端相連接,通過液體阻尼實現在兩個葉片之間進行動力轉換。
與AT變速器不同的是,液力緩速器一個葉片為定子,也就是不轉動的葉片。另外一個葉片跟随輸出軸轉動。
正常情況下,工作腔内的油液排空,以避免消耗發動機動力。
當需要減速時,油液在壓縮空氣的作用下進入工作腔,轉子帶動油液旋轉,油液的作用傳遞到定子時産生反作用,阻礙轉子轉動,實現減速作用。
優點:
制動效率高、維護簡單。
缺點:
價格較貴、占用少部分底盤空間、對發動機散熱系統有一定要求。
● 電渦流緩速器
電渦流緩速器俗稱電刹。一般由定子、轉子及固定支架等組成,通過電磁原理實現制動目的。
當電渦流緩速器工作時,轉子随傳動軸一起旋轉,定子線圈内通電産生磁場。轉子切割定子産生的磁力線,這樣,定子就會向轉子施加一個阻礙轉子旋轉的電磁力,從而産生制動力矩。
同時,渦流在具有一定電阻的轉子盤内部流通,由于電阻的熱效應會把電能轉化為熱能,這樣,車輛行駛的動能就通過電磁感應和電阻發熱最終轉化為熱能散發。
但現在電渦流緩速器已經很少在卡車上裝配,多用于客車。
優點:
制動響應快、價格較低。
缺點:
體積大、制動效率較低、發熱量大。
看完了缸内制動、排氣制動和液力緩速器,相信大家都對這些輔助制動有了一定的了解。液力緩速器性能出衆、維護方便成為了本次輔助制動的最大赢家,但是想要享受這等“神器”自然需要付出一些成本的代價。
好在液力緩速器的價格也越來越便宜了,目前國産的液力緩速器1萬多元,福伊特的2萬多都能買到,為了更加安全,1、2萬的價格真的一點都不貴。(文/朱鵬飛)
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