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发动机泄气制动器简介

青岛智远汽车部件有限公司
2009-1-28

一、 技术背景
载重车辆日益向重型化、高速化发展的趋势，对整车制动性能提出了更高的要求。相对行车制动器而言，由单纯的排气制动发展来的发动机排气门制动器，以其高效、持续稳定的缓速性能和无物质消耗的优点，日益受到各大主机厂和发动机厂的重视，并逐步推广应用。
目前，国内应用的发动机排气门制动器主要有美国皆可博的泄气制动器和压缩释放式制动器、潍柴的WEVB和重庆良马的泄气制动器，使用此技术的发动机机型较少，仅限于锡柴的6DL和6DM系列、潍柴的WP10和WP12系列、以及玉柴和康明斯的个别机型。
因此，随着用户对发动机排气门制动技术优越性的逐渐认知，应用此技术的车型将越来越多。
我们公司自2007年开始致力于此项技术的研究应用，并针对不同的发动机分别开发出了气控和电控两种泄气制动器，并申请了五项专利。

二、 气控泄气制动器
此产品是针对一缸一盖发动机设计的。因为象潍柴WP10这样的一缸一盖的发动机，若采用电控泄气制动器，则需要6个单独的电磁阀来分别控制各缸的泄气制动器，不仅成本高，而且可靠性低。
所以，我们开发了气控的泄气制动器（EBMS）来解决此问题。
1、 产品组成
此产品由恒压式蝶阀、泄气制动器、供气单元三部分组成。
见附图。

1） 恒压式蝶阀

如上图所示。
针对目前国内市场上排气制动蝶阀结构落后、可靠性差的问题，突破性地研制成功了可根据发动机排气量自动调节排气间隙，无论转速高低，均可使发动机背压维持在设定范围内的恒压式蝶阀。经过试验，即使在怠速下亦可维持0.3MPa的排气背压，并可应不同的发动机要求通过调整调压阀参数来设定不同大小的最高背压值。
在材料选用上，我们选用了耐热性能优异的特殊材料制造阀体、阀片等构件；气缸采用密封式结构，挤压成型缸体；支架采用高强度钢板成型。大幅度提高了产品可靠性。
结构设计大胆创新，经过反复试验、改进，产品性能优于国外同类产品。恒压式蝶阀不仅可以有效支持发动机制动系统的性能发挥，而且单独使用制动功率即可达到发动机功率的45%以上。

2） 泄气制动器

针对电磁阀成本高昂的问题，我们率先采用了气压控制式泄气制动器，由供气单元为系统提供控制气压，控制每个缸的泄气制动器同时工作。不仅保证了系统可靠性，而且有效控制产品成本，为产品的大面积推广创造了条件。
3） 供气单元

由电磁阀、气控阀、单向阀、贮气筒、过滤器和自动排污阀等组成。其作用是接收驾驶员的电控指令，迅速为系统提供压力稳定、清洁的气压，有效缩短制动反应时间，并保证系统长期工作的可靠性。它与泄气制动器和恒压式蝶阀组成一个有机整体EBMS。
2、产品特点
1）采用外置的供气单元集中控制，较电控的成本下降40%以上。
2）采用气压形式的控制阀代替电磁阀，可靠性提高。
3）较传统的蝶阀相比，恒压式排气制动蝶阀可以提高系统制动效能10%以上。

三、 电控泄气制动器
此产品是针对整体式缸盖或多缸一盖式发动机设计开发的。
它与前面所叙的恒压式蝶阀共同组成发动机制动系统。
见附图。

1、 组成和工作原理
如附图所示，电控泄气制动器由电磁阀、控制阀、执行活塞三部分组成。
工作时电磁阀接收驾驶员的指令工作，动铁芯1下移，关闭排油阀2，打开进油球阀3，进油口的油压进入控制阀，一路打开单向球阀4给控制活塞供油；同时另一路推动活塞5下移关闭泄油阀6，使进入控制活塞的油压得以保持。
执行活塞7受到液压力的作用下移。当发动机与之对应的缸处于排气冲程时，执行活塞随排气门摇臂下移，而当排气门回位时因为液压的作用使得排气门不能完全回位，保持一个微小的开度0.6mm左右。而且这个开度在发动机制动器工作的过程中一直维持。
解除时，电磁阀断电，动铁芯1在回位弹簧力和液压力的共同作用下上移，进油球阀3关闭，排油阀2打开，切断给控制阀的供油。
控制阀的活塞5在回位弹簧的作用下上移，使得泄油阀6打开，执行活塞7上端的油压从泄油口泄掉。执行活塞7也随之回位，排气门恢复正常的工作状态。
2、 产品特点
1） 电磁阀采用日本进口耐高温漆包线绕制，长期工作温度可达150℃。并100%经过高压击穿实验，可靠性100万次以上。
2） 控制阀部分采用了双球阀结构，活塞5行程仅有1mm，较皆可博的产品开关更迅速，缩短制动反应时间。
3） 执行活塞部分采用了套筒式结构，并采用合金钢制造，硬度高耐磨性好。
以上改进结构均已申请国家专利，与皆可博产品不存在知识产权冲突。

3、 我们已经开发出为锡柴8.6L配套的电控形式的泄气制动器，正在进行性能实验。
经过优化产品结构，在保证产品性能和质量的前提下，较美国产品可大幅度降低成本30~40%。

四、 试验情况
自2009年6月起，我们与青岛汽车厂一起陆续在青岛、云南、海南、包头等地进行了一系列装车实验。
试验证明，产品性能较现有的WEVB有明显提高。
各项实验报告附后：
1、云南试验：

2、包头试验：
33、海南试验：

五、 生产技术准备
1、 生产设备：现有数控车床10台，加工中心2台，辅助加工设备6台，制动器装配线2条。已具备月产3000套制动器、5000套恒压式蝶阀的生产能力。
2、 组织方式：采用一件流精益生产模式组织生产，在提高生产效率的同时减少产品质量隐患。
3、 按照TS16949质量体系要求进行质量控制管理，在线检测手段完善，并有较为先进的产品试验台。

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