汽車發(fā)動機節(jié)能緩速系統(tǒng)研究

李相澄，侯寧有

（華北理工大學(xué)機械工程學(xué)院，河北 唐山 063200）

目前國內(nèi)常用的重型汽車的緩速系統(tǒng)中，有2種比較常見：一個是液力緩速系統(tǒng)，是通過熱能轉(zhuǎn)換的原理工作，另一個則是發(fā)動機壓縮式緩速系統(tǒng)，是通過發(fā)動機運作帶動空氣閥進行工作。液力緩速系統(tǒng)有著較大的體積，結(jié)構(gòu)也相對復(fù)雜，因此在汽車設(shè)備中是大零件，它的工作原理是通過受熱進行緩速，剛開始使用時效果顯著，但是當汽車在使用的過程當中受熱，由于最大的緩速效率受到了發(fā)動機冷卻散熱能力的限制，這種液力緩速系統(tǒng)將受到限制，使得在使用過程中，其發(fā)動機的受熱出現(xiàn)滯后的效果，因此當汽車行駛的速度較低時，緩速效果幾乎為零，這不利于汽車的使用或出現(xiàn)突發(fā)狀況；而另一種壓縮式緩速系統(tǒng)，體積和液力緩速系統(tǒng)相當，結(jié)構(gòu)也相對復(fù)雜，這種減速系統(tǒng)對于制造技術(shù)以及精度有著相當高的要求，表現(xiàn)為容易出現(xiàn)瞬間的沖擊偏大的問題。上述2種緩速系統(tǒng)沒有獨立的斷油滑行功能，因此駕駛?cè)藛T要在滑行過程中，自行操作來使車輛緩速。

而這種汽車發(fā)動機與前兩者截然不同，有著本質(zhì)差別，有著相當高精確的緩速效果，其次結(jié)構(gòu)較為簡單，體積較小，加工和裝配的精度要求較低，容易快速地進入緩速狀態(tài)。同時具有獨立的斷油滑行功能，使得無論在何時何地，無須駕駛員的操作即能達到緩速的效果。

1 液力緩速系統(tǒng)的工作原理

該系統(tǒng)由出氣口、轉(zhuǎn)子葉輪、定子葉輪、外殼、壓縮空氣、儲水箱、氣壓控制閥、接轉(zhuǎn)動軸、散熱器以及變速箱輸出軸組成。一般車輛都會產(chǎn)生慣性能量，而該系統(tǒng)就是通過將這種能量轉(zhuǎn)化進入車內(nèi)，形成熱能，再通過汽車內(nèi)置的散熱系統(tǒng)，將產(chǎn)生的熱能耗散，從而達到降低行車速度的目的。通過阻力產(chǎn)生的熱能由熱轉(zhuǎn)換器傳給發(fā)動機冷卻液，再經(jīng)過發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)散掉，因此發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的冷卻能力在整個過程中發(fā)揮重大作用。若發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的散熱能力因汽車使用的時長而減弱，將大大縮短汽車的使用壽命。

2 發(fā)動機壓縮式緩速系統(tǒng)工作原理

這種緩速系統(tǒng)是通過氣體的進氣、壓縮、釋放、排氣來完成的。當發(fā)動機排氣閥的氣門正時改變時，將有效地減緩車輛速度，其工作原理是將產(chǎn)生的能量帶動空氣壓縮機的運動，從而使發(fā)動機運作。

當汽車啟動后。汽車在未加速的情況下，也就是駕駛員的腳放在離合上，使離合處于接合狀態(tài)時，發(fā)動機的閥門將帶動電磁閥門，從而啟動引起電壓，使發(fā)動機中機油進入控制閥門，在控制閥門中形成回路。活塞在這種動力之下向外移動，凸輪軸的旋轉(zhuǎn)帶動了搖桿，同時又壓迫組活塞回到殼體內(nèi)，這樣一來一回就形成了回路。當駕駛員停止踩離合器時，意味著電磁閥電壓將中斷?？刂崎y回到原來的狀態(tài)，制動器的活塞停止工作，因此停用的過程將瞬間完成。

3 汽車發(fā)動機節(jié)能緩速系統(tǒng)

這種系統(tǒng)的原理與發(fā)動機壓縮式緩速系統(tǒng)的原理相似，即發(fā)動機在啟動時，通過氣體的進氣、壓縮、釋放和排氣來完成的。其不同點在于汽車發(fā)動機節(jié)能緩速系統(tǒng)，能夠更加精準地將發(fā)動機驅(qū)動更好地轉(zhuǎn)換成空壓機運作，如此一來，壓縮氣體吸收的能量將被排放。在形成不久后，排氣門關(guān)閉，使得燃料室中的阻力進一步帶動汽車慣性動能的消耗，這種慣性動能將不停地使發(fā)動機重復(fù)壓縮、釋放、抽真空的動作消耗，從而節(jié)約能量。

低速控制電路的斷開影響電路中電源電路情況，使得電磁閥線圈以及電機油泵中的電源電路回路，電機油泵在此控制電路中，不再將發(fā)動機油重新泵回油管中，在彈簧芯片的作用之下，之前斷開的閥芯在電路斷開的作用之下，芯片將處于A、B接口的位置，此時油管中回流到發(fā)動機的機油底盒，使得正在運動的活塞失去了油壓，在沒有油壓的作用之下，彈簧復(fù)位，并進一步帶動了第一個活塞運動，第一個活塞攔截第二個活塞，形成小范圍的連鎖反應(yīng)，使汽車的發(fā)動機在低消耗的節(jié)能系統(tǒng)中，將低速控制電路連接電磁線圈以及電機油泵供電電路，同時使第一活塞進入第二部分的同步活塞孔,此時將會出現(xiàn)活塞的活塞孔第二部分同步,達到緩速的效果。

3.1 緩速控制電路的工作原理

當緩速控制電路的隔離開關(guān)和電路開關(guān)裝置開關(guān)都處于斷開狀態(tài)時，打開噴油器裝置的開關(guān)，使換速器處于不供電的狀態(tài)，汽車將被迫進入緩速狀態(tài)。反之，則狀態(tài)相反。

當駕駛員在加速或者變檔的過程中，腳既踏在油門上，又踏在離合上，使2個踏板的開關(guān)同時閉合，導(dǎo)致第3個三極管連接，在底座位置觸發(fā)電流短路，由于短路將沒有電流，在此狀況下，第3個三極管供給噴油器總成；機器運動將進入發(fā)動機機油切斷怠速低速模式。當處于中性狀態(tài)時，光開關(guān)處于閉合狀態(tài)，第一晶體管向注入器組提供電源。當汽車在行駛過程中，駕駛?cè)藛T踩著油門，或是踩著離合器時，兩者并不同時使用時，在電路中將會出現(xiàn)沒有電流供應(yīng)的情況，三晶體管設(shè)置的噴油器將沒有電流通過。如果司機繼續(xù)踩踏在剎車踏板上時，若此時需要變速或剎車，駕駛?cè)藛T的操作使自動踏板的開關(guān)緩慢地使其閉合。那么，會出現(xiàn)第四至第六個三極管都將聯(lián)通到一個點，也就是從正到第四功率的三極管，第五三極管和第六個三極管，開通他們的電流，電器線圈，緩慢的選擇速度，緩慢的制作踏板開關(guān)，將油、鐵電觸電閉合減速器的工作來使發(fā)動機產(chǎn)生緩行的效果。車輛進入了壓縮式發(fā)動機緩行模式。那么只要是駕駛?cè)藛T踏在離合器踏板時，就會斷開離合器踏板的開關(guān)。那么將會出現(xiàn)第五個三極管不聯(lián)通、不發(fā)光，繼電器線圈也將會斷開其觸點，減速器將停止工作，發(fā)動機將不再具有壓縮減速效果。同時，第三個三極管將向噴油器總成供電。只要有間隙，燈開關(guān)就會關(guān)閉，第四晶體管的觸發(fā)電流就會短路，第四晶體管就不會打開，繼電器線圈就會被切斷，觸點就會斷開。延遲器不能立即工作，使發(fā)動機不再產(chǎn)生壓縮延遲效應(yīng)，同時，第一晶體管導(dǎo)致注入器組供電。當驅(qū)動器不同時踩油門踏板和離合器踏板時，油門踏板開關(guān)和離合器踏板開關(guān)同時關(guān)閉，第三晶體管觸發(fā)電流短路。因此沒有電流通過第三晶體管提供給注入器。同時第四至第六個三極管導(dǎo)通，常開繼電器線圈將緩慢的變更到選擇器開關(guān)上，此時，將會出現(xiàn)手動低速開關(guān)觸點鐵觸點閉合，緩慢的機器和電力工作使發(fā)動機產(chǎn)生壓縮類型緩凝劑；車輛進入發(fā)動機壓縮類型慢模式，當汽車不處于加速狀態(tài)時，即駕駛?cè)藛T沒有踩踏油門，那么將會出現(xiàn)，第六個三極管不會立即接通，由于頻發(fā)的接電和斷電，將出現(xiàn)發(fā)動機不再產(chǎn)生緩壓效果。同時，第三個三極管將向噴油器總成供電。只要司機按下離合器踏板，發(fā)動機就不再產(chǎn)生壓縮低速，而第三晶體管導(dǎo)致注入器設(shè)定供電。只要所述間隙被安裝，所述第一晶體管導(dǎo)軌將引導(dǎo)所述注入器組的電源。齒輪傳動時，司機不踩油門，離合器踏板、油門踏板開關(guān)是關(guān)閉的，由第二個三極管噴射器接通電源，車輛被迫閑置在緩慢的模式。比如，當駕駛員的腳輕輕踏在制動的踏板上時，將會出現(xiàn)制動燈開關(guān)的斷開，第二個三極管將會出現(xiàn)短路現(xiàn)象，即將沒有電流會再流通，如果司機繼續(xù)深按剎車踏板，進入發(fā)動機壓縮慢速模式。只要所述間隙被安裝，第一晶體管導(dǎo)軌將引導(dǎo)到所述注入器組的電源。當車輛處于齒輪狀態(tài)時，第一晶體管向注入器裝置供電。

4 結(jié)語

汽車發(fā)動機節(jié)能系統(tǒng)具有節(jié)能、高功率密度、高穩(wěn)定性、高集成和不需要額外的維護和調(diào)整等多個優(yōu)點，駕駛員可以輕松地使用該系統(tǒng)，而不需要改變自身的駕駛習(xí)慣，可以反過來迫使空轉(zhuǎn)引擎緩凝劑，實現(xiàn)發(fā)動機斷油空轉(zhuǎn)緩慢，發(fā)動機壓縮類型慢模式；模型也可以基于駕駛員踩剎車踏板的深度自由轉(zhuǎn)換，有效地使汽車燃料消耗自然下降操作。