排氣制動(dòng)作為商用車(chē)輔助制動(dòng)的一種，其經(jīng)濟(jì)型、可靠性、實(shí)用性都是其它輔助制動(dòng)無(wú)法比擬的，俗稱(chēng)為車(chē)輛的第三制動(dòng)。排氣制動(dòng)的正確使用可大大減少行車(chē)制動(dòng)的使用，從而減少制動(dòng)片的磨損，大大降低制動(dòng)片連續(xù)制動(dòng)過(guò)熱導(dǎo)致的行車(chē)安全風(fēng)險(xiǎn)，所以應(yīng)當(dāng)在了解排氣制動(dòng)原理的同時(shí)了解排氣制動(dòng)的特性，從而更好的使用這個(gè)功能。本文以3款裝有排氣制動(dòng)的車(chē)輛為測(cè)試主體，利用整車(chē)底盤(pán)測(cè)功機(jī)獲取車(chē)輛在正常帶擋滑行和開(kāi)啟排氣制動(dòng)滑行時(shí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析，從而為排氣制動(dòng)的正確使用方式提供參考。

排氣制動(dòng)的原理

排氣制動(dòng)的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣歧管和消聲器之間增加一個(gè)排氣制動(dòng)閥片，該閥片可以通過(guò)氣缸的運(yùn)動(dòng)位置控制角度，將發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管不同程度關(guān)閉。這樣，發(fā)動(dòng)機(jī)活塞在進(jìn)行壓縮和排氣行程時(shí)，會(huì)因?yàn)榕艢庖约鞍l(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的高氣壓而增加阻力，阻力又通過(guò)曲軸、飛輪以及整車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)傳遞到車(chē)輛驅(qū)動(dòng)輪，從而使車(chē)輛的速度降低。氣缸使用整車(chē)提供的氣壓驅(qū)動(dòng)，整車(chē)的壓縮氣通過(guò)電磁閥通氣接頭進(jìn)入氣缸，由電磁閥控制氣量從而控制開(kāi)度（見(jiàn)圖1）。



排氣制動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)

通過(guò)上述的排氣制動(dòng)原理我們了解到，排氣制動(dòng)是通過(guò)增加發(fā)動(dòng)機(jī)活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)的阻力來(lái)實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的制動(dòng)。制動(dòng)過(guò)程需要經(jīng)過(guò)車(chē)輛的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，從發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪到變速箱、傳動(dòng)軸、減速器、車(chē)輪。排氣制動(dòng)啟動(dòng)時(shí)，車(chē)輛可以實(shí)現(xiàn)不踩剎車(chē)制動(dòng)，從而大大減少車(chē)輛制動(dòng)片的磨損，降低車(chē)輛因制動(dòng)片磨損過(guò)高或過(guò)熱產(chǎn)生的剎車(chē)失靈現(xiàn)象。以下就通過(guò)試驗(yàn)來(lái)探究此問(wèn)題。

通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證排氣制動(dòng)的效率

3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

通過(guò)對(duì)裝有排氣制動(dòng)的車(chē)輛在整車(chē)底盤(pán)測(cè)功機(jī)上進(jìn)行帶擋的滑行試驗(yàn)，首先將車(chē)輛輪胎壓力調(diào)整至車(chē)輛制造商推薦值，試驗(yàn)時(shí)在發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣制動(dòng)打開(kāi)和關(guān)閉兩種狀態(tài)各進(jìn)行3次滑行試驗(yàn)。測(cè)量車(chē)輛從50km/h減速至30km/h的過(guò)程和30km/h減速至15km/h過(guò)程中的車(chē)速、時(shí)間，分析車(chē)輛在開(kāi)啟排氣制動(dòng)時(shí)的制動(dòng)效果。測(cè)試過(guò)程中擋位依據(jù)車(chē)輛正常駕駛習(xí)慣選擇。

3.2 試驗(yàn)對(duì)象

本次試驗(yàn)隨機(jī)選取國(guó)內(nèi)主流型號(hào)的3款裝有發(fā)動(dòng)機(jī)排氣制動(dòng)的整車(chē)，且3臺(tái)車(chē)的噸位不同，發(fā)動(dòng)機(jī)功率段不同，在整車(chē)底盤(pán)測(cè)功機(jī)上進(jìn)行試驗(yàn)。底盤(pán)測(cè)功機(jī)為美國(guó)寶克公司生產(chǎn)，試驗(yàn)對(duì)象信息詳見(jiàn)表1。



3.3 試驗(yàn)過(guò)程

3.3.1 確定3臺(tái)車(chē)的道路阻力系數(shù)

第一臺(tái)車(chē)和第二臺(tái)車(chē)采用行業(yè)推薦滑行阻力系數(shù)測(cè)試，第三臺(tái)車(chē)采用實(shí)際道路滑行阻力系數(shù)。阻力系數(shù)為車(chē)輛在滿(mǎn)載行駛時(shí)所受的阻力，包括風(fēng)阻、輪胎滾動(dòng)阻力、車(chē)輛內(nèi)部阻力，計(jì)算公式為

F=A+Bv+Cv 2

3.3.2 試驗(yàn)準(zhǔn)備

將車(chē)輛固定在底盤(pán)測(cè)功機(jī)上，設(shè)置相應(yīng)的阻力系數(shù)，并將車(chē)輛預(yù)熱30min。3臺(tái)車(chē)的阻力系數(shù)詳見(jiàn)表2。


3.3.3 試驗(yàn)過(guò)程

按照正常車(chē)輛駕駛狀況，關(guān)閉和打開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣制動(dòng)，將車(chē)輛加速至50km/h，然后在帶擋情況下將油門(mén)完全松開(kāi)，速度下降每隔1km/h記錄一次時(shí)間，直到車(chē)速小于30km/h，重復(fù)3次；然后將車(chē)輛加速至30km/h，按照上述方法滑行至20km/h，記錄速度和時(shí)間。

3.3.4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

在整車(chē)底盤(pán)測(cè)功機(jī)上，對(duì)3臺(tái)車(chē)的排氣制動(dòng)情況進(jìn)行測(cè)試分析，通過(guò)測(cè)得的車(chē)輛速度和時(shí)間來(lái)計(jì)算車(chē)輛的減速度，公式如下




對(duì)3臺(tái)車(chē)的制動(dòng)力進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)：

（1）不同功率段的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣制動(dòng)引起的車(chē)輛減速度的大小和趨勢(shì)基本相同。

（2）排氣制動(dòng)在車(chē)速50～30km/h的速度區(qū)間內(nèi)，按照正常的駕駛習(xí)慣掛擋并且滑行過(guò)程中，不進(jìn)行減擋操作，減速度的峰值大約為0.3m/s2 ，減速度會(huì)隨著車(chē)速的降低而降低。

（3）排氣制動(dòng)在車(chē)速30～20km/h的速度區(qū)間內(nèi)，按照正常的駕駛習(xí)慣掛擋并且滑行過(guò)程中，不進(jìn)行減擋操作，減速度的峰值大約為0.45m/s2 ，減速度會(huì)隨著車(chē)速的降低而降低。

總結(jié)

排氣制動(dòng)作為輔助制動(dòng)方式可以有效降低車(chē)輛的行駛速度。在不換擋位的條件下，速度逐漸降低的過(guò)程中，排氣制動(dòng)的效果也會(huì)隨著車(chē)速的降低而降低；低速擋位下的排氣制動(dòng)效果要大于高速擋位下的排氣制動(dòng)效果。所以在實(shí)際行駛過(guò)程中，如有需要排氣制動(dòng)的情況，應(yīng)根據(jù)實(shí)際車(chē)速進(jìn)行減擋操作，使排氣制動(dòng)達(dá)到最佳效果。