内燃机装试工技师培训发动机制动

1、汽车发动机原理与构造汽车发动机原理与构造内燃机装试工内燃机装试工高级技师培训高级技师培训6 6包志毅包志毅2010年年7月月发动机制动一、为什么要使用发动机制动装置一、为什么要使用发动机制动装置Service brakes wear much faster once hotAnd, they become less effective as they heat up.整车制动鼓在高温状态下磨损的非整车制动鼓在高温状态下磨损的非常快，并且可靠性下降。常快，并且可靠性下降。为什么采用发动机制动？为什么采用发动机制动？满足满足85%85%的整车制动需求的整车制动需求明显降低制动片的磨损明显降低制动片

2、的磨损保证制动片在温度比较低的情况下保证制动片在温度比较低的情况下运行，提高整车安全性、制动系统运行，提高整车安全性、制动系统可靠性可靠性提高平均行驶车速，缩短驾驶时间提高平均行驶车速，缩短驾驶时间What an Engine Brake does: 二、发动机制动装置的作用二、发动机制动装置的作用Enables faster control speed能够更快的控制车速能够更快的控制车速Control Speed: The constant speed at which a vehicle can descend a given grade without the use of the ve

3、hicle foundation brakes.控制车速：在不使用车辆制动装置的情况下能够控制整车在给定的坡度等速控制车速：在不使用车辆制动装置的情况下能够控制整车在给定的坡度等速下行。下行。Example: Slowing from 89 KPH to 72 KPH举例：车速从举例：车速从89千米小时千米小时至至72千米小时千米小时No Retarder19.4 seconds433 meters10L Retarder223 meters10.0 seconds14L Retarder187 meters8.4 sec.(Actual results may vary due to spe

4、cific engine and vehicle configuration.)What an Engine Brake does: 发动机制动装置的作用发动机制动装置的作用Enables faster downhill descents & reduces slowing time/distances on flat land快速下坡，在平地上缩短刹车距离及时间快速下坡，在平地上缩短刹车距离及时间36 Metric Tonnes, 6% Grade, 13-speed trans.36吨，6度斜坡，13速档三、发动机制动的形式和原理三、发动机制动的形式和原理1 1、排气阀制动、排气阀制动 传

5、统的排气阀制动装置是采用排气制动阀关闭排气管通道，在排气管内建立一传统的排气阀制动装置是采用排气制动阀关闭排气管通道，在排气管内建立一定的排气背压定的排气背压( (一般设计要求为一般设计要求为450kPa)450kPa)，使活塞在排气冲程时受到气体的阻力，阻，使活塞在排气冲程时受到气体的阻力，阻止活塞上行，发动机作负功，达到控制车速的目的。止活塞上行，发动机作负功，达到控制车速的目的。如果使用了排气制动阀，制动如果使用了排气制动阀，制动时排气背压不得超过发动机所允许的最大值，必要时排气制动阀上应设有量孔。时排气背压不得超过发动机所允许的最大值，必要时排气制动阀上应设有量孔。 排气阀制动的四冲程

6、工作循环排气阀制动的四冲程工作循环排气制动阀关闭时，排气冲程受阻，发排气制动阀关闭时，排气冲程受阻，发动机作负功动机作负功 进气进气 压缩压缩 做功做功 排气排气进气进气 压缩压缩 做功做功 排气排气无发动机制动的四冲程工作循环发动机制动时，排气制动阀关闭，同时发动机排气门始终处于开启状态的泄气制动工作循环2 2、泄气制动、泄气制动 泄气式发动机制动原理即在发动机四冲程循环中，排气门在发动机泄气式发动机制动原理即在发动机四冲程循环中，排气门在发动机制动器的作用下一直开启一个很小的升程，进气冲程中进入发动机的空制动器的作用下一直开启一个很小的升程，进气冲程中进入发动机的空气会从轻微开启的排气门排

7、出，然后又作用在排气制动阀上，通过这种气会从轻微开启的排气门排出，然后又作用在排气制动阀上，通过这种空气循环建立背压，发动机四个冲程都做负功，因此发动机空气循环建立背压，发动机四个冲程都做负功，因此发动机 ( (以及整车以及整车) ) 的速度会减下来。所以泄气制动必须与排气制动结合使用的速度会减下来。所以泄气制动必须与排气制动结合使用CA6DLCA6DL泄气制动结构设计泄气制动结构设计 CA6DLCA6DL发动机排气门常开的动作是依靠一套液压控制机构实现的。发动机排气门常开的动作是依靠一套液压控制机构实现的。当打开驾驶室内的控制开关时，电磁阀开启，高压油从摇臂轴进入控当打开驾驶室内的控制开关时

8、，电磁阀开启，高压油从摇臂轴进入控制体，驱动制体，驱动进气侧的一个进气侧的一个排气门上方的柱塞执行器，打开排气门上方的柱塞执行器，打开该该排气门，排气门，并在发动机进行制动工作时并在发动机进行制动工作时维持维持同样的开度。从而实现泄气制动的原同样的开度。从而实现泄气制动的原理，此时发动机不再提供动力，反而牵阻整车，起到减速作用，同时理，此时发动机不再提供动力，反而牵阻整车，起到减速作用，同时也减少了刹车蹄片的过度磨损，保证了行车的安全性。也减少了刹车蹄片的过度磨损，保证了行车的安全性。 发动机制动发动机制动工作工作时，时，安装于制动器上的制动电磁安装于制动器上的制动电磁阀内部油路开启，机油从摇

9、阀内部油路开启，机油从摇臂轴支座进入制动器，克服臂轴支座进入制动器，克服弹簧力顶开控制阀到达制动弹簧力顶开控制阀到达制动柱塞腔，当制动腔内机油达柱塞腔，当制动腔内机油达到一定压力时，将柱塞执行到一定压力时，将柱塞执行器顶下，器顶下，将进气侧将进气侧排气门排气门压压下下一小段升程。由于机油压一小段升程。由于机油压力一直存在，力一直存在，该该排气门排气门在排在排气凸轮位于基圆气凸轮位于基圆时一直打开，时一直打开，从而实现发动机的泄气制动。从而实现发动机的泄气制动。电磁阀电磁阀柱塞执行器柱塞执行器制动体制动体来自摇臂轴支座来自摇臂轴支座控制阀控制阀 停止停止发动机发动机制动后，制动后，制动电磁阀内部

10、油路关制动电磁阀内部油路关闭，机油从制动电磁阀闭，机油从制动电磁阀顶部泄油；同时控制阀顶部泄油；同时控制阀在弹簧力作用下回位，在弹簧力作用下回位，机油从控制阀上方泄油。机油从控制阀上方泄油。柱塞执行器在弹簧力作柱塞执行器在弹簧力作用下回位，用下回位，进气侧排气进气侧排气门在气门弹簧的作用下门在气门弹簧的作用下完全关闭，同时将控制完全关闭，同时将控制阀内的柱塞执行器复位阀内的柱塞执行器复位完成本次发动机制动工完成本次发动机制动工作过程。作过程。泄油泄油泄油泄油气门复位气门复位排气门横臂总成排气门横臂总成排气门摇臂总成排气门摇臂总成制动体制动体柱塞执行器柱塞执行器排气门帽排气门帽排气门（靠进气侧）

11、排气门（靠进气侧）排气门弹簧排气门弹簧 由图可见由图可见6DL6DL柴油机发动机制动时、只是将靠进气侧的一个排气门在凸轮处于基柴油机发动机制动时、只是将靠进气侧的一个排气门在凸轮处于基圆时打开一个小行程，其余时间排气门横臂以及另一个排气门仍按正常规律运行圆时打开一个小行程，其余时间排气门横臂以及另一个排气门仍按正常规律运行发动机制动性能主参数发动机制动性能主参数发动发动机排机排量量(L) (L) 制动制动形式形式额定点发额定点发动机转速动机转速(r/min)(r/min)额定点额定点制动功制动功率率(kW)(kW)使用转速范使用转速范围内最大制围内最大制动功率动功率(kW)(kW)推荐发动机制

12、推荐发动机制动使用转速范动使用转速范围围(r/min)(r/min)控制排气控制排气 背压值背压值(kPa(kPa) )6DL6DL6DL26DL28.68.6泄气泄气制动制动210021001691692122122000200024002400360360400/400/(2000(20002400)2400)6DL16DL17.77.7泄气泄气制动制动230023001651651801802000200024002400360360400/400/(2000(20002400)2400)6DL26DL2使用原使用原J5PJ5P排气制动阀的单位制动功率仅排气制动阀的单位制动功率仅17kW

13、/L (17kW/L (额定点额定点) ) 6DL26DL2使用改进后的新排气制动阀的单位制动功率使用改进后的新排气制动阀的单位制动功率18.75kW/L18.75kW/L6DL6DL为了得到理想的制动效果，需要配合使用改进后的新排气制动阀。为了得到理想的制动效果，需要配合使用改进后的新排气制动阀。必须注意：如果不采用发动机制动，不能使用该排气制动阀！必须注意：如果不采用发动机制动，不能使用该排气制动阀！! !新排气制动阀如新排气制动阀如果和普通发动机配合使用，将提高排气背压，超过果和普通发动机配合使用，将提高排气背压，超过6DL6DL发动机的许用值，造成发动发动机的许用值，造成发动机损坏！机

14、损坏！6DN6DN可以使用与原来相同的排气制动阀可以使用与原来相同的排气制动阀3 3、压缩制动、压缩制动有发动机制动的四冲程工作循环：有发动机制动的四冲程工作循环： 在压缩冲程中当活塞接近上止点（在压缩冲程中当活塞接近上止点（TDCTDC）时排气门打开，排出高压气）时排气门打开，排出高压气体。因此，在作功行程中没有能量返回到活塞上。这部分能量净损失被称体。因此，在作功行程中没有能量返回到活塞上。这部分能量净损失被称作作 “ “发动机减速发动机减速” ” ，它可以通过一个压缩，它可以通过一个压缩- -释放制动装置释放制动装置( (或发动机制动或发动机制动装置装置) )来完成。来完成。 一种常见的

15、压缩制动结构设计，锡柴CA6DN即采用这种结构该机构的工作过程 制动时，电磁阀打开，低压油通过单向控制阀进入制动腔。当制动腔制动时，电磁阀打开，低压油通过单向控制阀进入制动腔。当制动腔内机油达到一定压力后，单向控制阀关闭，内机油达到一定压力后，单向控制阀关闭， 这样在制动腔充满机油。这样在制动腔充满机油。电磁阀电磁阀单向控制阀单向控制阀主活塞主活塞 在压缩上止点前后，在制动小凸轮的作用下，主活塞上行，对封闭在压缩上止点前后，在制动小凸轮的作用下，主活塞上行，对封闭着的制动腔内的机油加压。在封闭的油腔内，随着主活塞的上升，制动着的制动腔内的机油加压。在封闭的油腔内，随着主活塞的上升，制动腔内油压

16、升高，推动副活塞下降，打开排气门，此时开始压缩气体释放腔内油压升高，推动副活塞下降，打开排气门，此时开始压缩气体释放过程，从而产生能量损失。过程，从而产生能量损失。副活塞副活塞电磁阀电磁阀单向控制阀单向控制阀主活塞主活塞 关闭发动机制动后，机油在弹簧力的作用下泄掉，完成一次完整的发关闭发动机制动后，机油在弹簧力的作用下泄掉，完成一次完整的发动机制动工作过程。在不使用发动机制动的情况下，主活塞内的预留行程动机制动工作过程。在不使用发动机制动的情况下，主活塞内的预留行程足以弥补小凸轮的升程，故小凸轮的升程对排气门正常关闭没有影响。足以弥补小凸轮的升程，故小凸轮的升程对排气门正常关闭没有影响。6DN

17、6DN发动机制动发动机制动采用采用JacobsJacobs的大功率发动的大功率发动机制动，提高了整车行驶机制动，提高了整车行驶安全性，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电磁阀电磁阀CA6DM2CA6DM2压缩制动结构设计压缩制动结构设计 制动时，安装于摇臂轴上的制制动时，安装于摇臂轴上的制动电磁阀通电，电磁阀内部油路开动电磁阀通电，电磁阀内部油路开启，机油从摇臂轴内副油道，通过启，机油从摇臂轴内副油道，通过摇臂衬套上进油道、摇臂副油道，摇臂衬套上进油道、摇臂副油道，进入制动器制动柱塞腔；当制动腔进入制动器制动柱塞腔；当制动腔内机油达到一定压力时，控制柱塞内机油达到一定

18、压力时，控制柱塞上行，单向阀关闭，这样在制动腔上行，单向阀关闭，这样在制动腔充满机油，由于机油可压缩性很小，充满机油，由于机油可压缩性很小，因此整个制动腔封闭的机油可以视因此整个制动腔封闭的机油可以视为一个刚性体。在压缩上止点前后，为一个刚性体。在压缩上止点前后，在制动用凸轮的作用下，制动用排在制动用凸轮的作用下，制动用排气门实现小升程的的开启和关闭，气门实现小升程的的开启和关闭，释放出部分缸内被压缩的气体，形释放出部分缸内被压缩的气体，形成一定的真空度，从而实现发动机成一定的真空度，从而实现发动机的压缩、释放制动。的压缩、释放制动。 正常情况下：在控制阀弹簧的作用下，单向阀常开，制动腔内机正

19、常情况下：在控制阀弹簧的作用下，单向阀常开，制动腔内机油不能建立压力，制动柱塞的行程足以弥补制动小凸轮的升程，排气油不能建立压力，制动柱塞的行程足以弥补制动小凸轮的升程，排气门正常开启和关闭。门正常开启和关闭。控制阀柱塞控制阀弹簧单向阀总成摇臂副油道柱塞泻油槽排气摇臂总成 制动阀示意图柱塞泻油孔制动柱塞制动柱塞腔回位弹簧摇臂衬套上进油孔排气凸轮排气凸轮摇臂滚轮摇臂滚轮排气门桥排气门桥排气摇臂排气摇臂排气摇臂排气摇臂压球座总压球座总成成排气门顶块排气门顶块锁紧螺母锁紧螺母调整螺栓调整螺栓制动柱塞制动柱塞 控制阀控制阀 单向阀单向阀发动机制动发动机制动小凸台小凸台BA发动机制动发动机制动控制油进油

20、控制油进油发动机制动小凸台发动机制动小凸台关于发动机制动的使用说明（关于发动机制动的使用说明（CA6DN系列发动机）系列发动机）一发动机制动器的操作：一发动机制动器的操作：1. 必须全部满足下面操作条件，发动机制动才能正常工作必须全部满足下面操作条件，发动机制动才能正常工作1)组合开关右手柄处于如图所示二档位置组合开关右手柄处于如图所示二档位置2)脚完全脱开离合器踏板和油门踏板脚完全脱开离合器踏板和油门踏板3)发动机转速大于发动机转速大于1000r/min （仅用于（仅用于CA6DN电控发动机）电控发动机）注：当组合开关处于一档位置时，仅排气制动工作，当组合开关处于二档位置时注：当组合开关处于

21、一档位置时，仅排气制动工作，当组合开关处于二档位置时，发动机制动和排气制动同时工作，仪表辅助制动指示灯，发动机制动和排气制动同时工作，仪表辅助制动指示灯 亮亮2. 满足下面操作之一时，发动机制动会自动解除满足下面操作之一时，发动机制动会自动解除1)当组合开关右手柄处于当组合开关右手柄处于OFF或一档位置或一档位置2)踩油门踏板踩油门踏板3)踩离合器踏板踩离合器踏板4)防抱死系统防抱死系统ABS起作用时起作用时 5)发动机转速小于发动机转速小于1000r/min （仅用于（仅用于CA6DN电控发动机）电控发动机）注：发动机制动或排气制动解除时，仪表辅助制动指示灯注：发动机制动或排气制动解除时，仪

22、表辅助制动指示灯 熄灭熄灭 二发动机制动的正确使用二发动机制动的正确使用 发动机转速在发动机转速在 180018002200r/min2200r/min范围时范围时( (如图箭头所指区域如图箭头所指区域) )，发动，发动机制动效果最佳。机制动效果最佳。 当发动机转速低于当发动机转速低于1500r/min1500r/min时，时，发动机制动功率小，效果不明显，发动机制动功率小，效果不明显，不建议使用。不建议使用。发动机制动适合的发动机制动适合的发动机转速区域发动机转速区域发动机制动适合的发动机制动适合的发动机转速区域发动机转速区域建议：使用发动机制建议：使用发动机制动应根据坡度和车速动应根据坡度和车速选择相应变速箱档位选择相应变速箱档位及制动档位，使发动及制动档位，使发动机转速尽量控制在机转速尽量控制在180018002200r/min2200r/min推荐推荐区域以发挥发动机制区域以发挥发动机制动最大效能。动最大效能。三特别注意项三特别注意项 （此说明适用于匹配一汽此说明适用于匹配一汽CA6DNCA6DN系列发动机车型）系列发动机车型）1 1、发动机制动器是一种汽车辅助制动装置，它不是汽车停车装置，不能替代汽发动机制动器是一种汽车辅助制动装置，它不是汽车停车装置，