发动机辅助制动器的间隙调整原理与方法

发动机辅助制动器的间隙调整原理与方法

  鲍静

上海尤顺汽车部件有限公司 上海市 201400

1. 引言

由于车辆主刹车制动装置在长时间使用时会发热，使制动性能下降甚至制动失效，因此为了保证行车安全，特别是经常下长坡的重型车辆（客车与货车）都需要增加辅助制动装置。常用的辅助制动方法有发动机制动、电涡流缓速器、液力缓速器、空气动力缓速、牵引电机缓速等^[1]。辅助制动装置能够降低车辆行驶速度，不仅保障车辆运行的安全，而且大大减少刹车片的使用，降低了重型车辆的运营成本，受到广大用户的喜爱。其中，发动机制动由于其成本更低、制动性能好、反应速度快、重量轻等优势得到越来越多的应用。根据发动机制动的原理可以分为排气蝶阀制动、泄气式制动（主动式和被动式）、压缩释放式制动，而压缩释放式制动的制动功率优于泄气式制动，并可以与排气蝶阀制动同时使用得到更高的制动功率^[2]。这几年随着国内技术的成熟，压缩释放式制动也在很多车型上得到推广，这其中以皆可博制动器和上海尤顺制动器为典型。而由于用户在使用维护过程中缺乏足够的应用经验，下面我们从应用的角度来讨论压缩释放式制动器的间隙调整方法（以上海尤顺制动器为例，其他同类型制动器可据此类推）。

2. 摇臂压缩释放式制动器间隙调整的原理及方法

摇臂压缩释放式制动器原理就在原排气摇臂的基础上增加制动机构，同时调整排气凸轮的凸轮升程（主要增加制动升程）及相位角配合制动机构共同动作。当发动机未打开辅助制动控制开关时，由于制动机构与排气气门间存在制动间隙，制动机构对气门不产生任何影响，排气摇臂的动作与普通发动机的排气摇臂动作没有区别，发动机正常工作；当用户打开辅助制动开关时，电流接通控制发动机上电磁阀动作，从而推动制动机构打开，制动机构在排气凸轮的作用下会直接打开排气气门，从而改变排气门的闭合时序和闭合时间长短，达到调整缸压改变发动机输出功率实现制动降速的目的。

制动器结构示意图

凸轮型线示意图

从以上可以看出，摇臂压缩释放式制动器不仅增加制动机构，也改变了配合制动功能的凸轮型线，这就导致发动机制动器所用凸轮的复杂程度远远高于普通发动机的凸轮。而压缩释放式制动器在运行过程中间隙调整不仅仅是对摇臂各机构热膨胀的补偿，同时该间隙也是为了保证在制动未开启时制动机构不误碰气门导致发动机异常。因此对发动机制动器来说，气门间隙调整不正确导致的气门开启提前或延后都会改变正常的配气相位，增加了发动机因进气不足、排气不净影响到工作效率的风险，也会对制动功率造成影响，更严重的情况还会使配气机构撞击增加、磨损加快甚至损坏配气机构零件，所以对发动机制动器的间隙调整的整体要求要高于普通发动机的间隙调整。

上海尤顺制动器作为一种摇臂压缩释放式制动器，根据其制动机构的在摇臂上的位置可以分为专用制动摇臂型和集成制动摇臂型两种：

（1）、专用制动摇臂型是在进排气摇臂以外增加了一个制动摇臂，制动机构放置在制动摇臂上，进排气摇臂结构不需调整。制动摇臂有其专用的制动凸轮（制动型线），而进排气凸轮型线与正常发动机无异。

（2）、集成制动摇臂型是在排气摇臂上增加了制动机构，而此时排气摇臂有其重新设计的凸轮型线，排气凸轮上不仅包含了正常的排气型线，也增加了制动型线。

3. 目前使用的间隙调整方法^[3]

以WP10发动机为例，该发动机安装尤顺集成式摇臂制动器，由于集成式摇臂制动器的排气摇臂凸轮的基圆范围较小，在调节制动间隙时只能采用逐缸调试法；而进气摇臂凸轮没有变化，仍然可以按照常规调试方法进行，即：

1. 盘车，到发动机的第1缸压缩上止点（飞轮壳观察窗刻度线与飞轮沟槽对齐），调节第1、2和4缸的进气门间隙。

2. 此时第3缸的排气摇臂正好位于基圆位置，可以调节第3缸的制动间隙和排气门间隙。（先调制动间隙，再调排气门间隙）。

3. 面对飞轮端逆时针方向盘车，至飞轮壳观察窗刻度线与飞轮上标记“1 6”刻度线对齐，此时位于第6缸排气摇臂基圆位置，调节第6缸的制动间隙和排气门间隙（先调制动间隙，再调排气门间隙）。

4. 面对飞轮端逆时针方向盘车，至飞轮壳观察窗刻度线与飞轮上标记“2 5”刻度线对齐，此时位于第2缸排气摇臂基圆位置，调节第2缸的制动间隙和排气门间隙（先调制动间隙，再调排气门间隙）。

5. 面对飞轮端逆时针方向盘车，至飞轮壳观察窗刻度线与飞轮上标记“3 4”刻度线对齐，调节第3、5、6 缸的进气门间隙。

6. 此时第4缸的排气摇臂正好位于基圆位置，可以调节第4缸的制动间隙和排气门间隙。（先调制动间隙，再调排气门间隙）。

7. 面对飞轮端逆时针方向盘车，至飞轮壳观察窗刻度线与飞轮上标记“1 6”刻度线对齐，此时位于第1缸排气摇臂基圆位置，调节第1缸的制动间隙和排气门间隙（先调制动间隙，再调排气门间隙）。

8. 面对飞轮端逆时针方向盘车，至飞轮壳观察窗刻度线与飞轮上标记“2 5”刻度线对齐，此时位于第5缸排气摇臂基圆位置，调节第5缸的制动间隙和排气门间隙（先调制动间隙，再调排气门间隙）。

由于集成式摇臂制动器的排气摇臂集成了制动机构，在调节气门间隙时应注意以下两个问题：

1. 为了避免先调排气门间隙后调制动间隙容易形成杠杆作用带来误差（后调制动间隙会导致已经调好的排气门间隙变化），应遵循先制动后排气间隙的准则。

2. 调节制动间隙时为了避免排气摇臂将气门顶住造成调节错误，应先将排气门螺栓拧到最高位置。

通过以上实际操作，我们可以看出，集成摇臂制动器由于制动型线和排气型线集成在一起，其基圆范围较小，调节时要找到各缸的基圆位置调节制动间隙和排气间隙，只能采用排气摇臂逐缸调节间隙的办法，比较费时。而独立式摇臂制动器由于进排气摇臂和型线未做变化，可以按照普通发动的调试方法进行调试进排气摇臂，而独立的制动摇臂由于基圆范围大，也比较容易在多个气缸上找到共同的基圆位置，在此不再赘述。

结语：

以上以上海尤顺的摇臂压缩式制动器为例讨论了制动机构的原理和据此对应的间隙调整方法，该方法在其他发动机制动器上也具有同样的实际应用价值。

带辅助制动功能的发动机，其间隙调节方法是在确定基圆位置时调节各气门间隙（进排气间隙和制动间隙）。我们从辅助制动发动机原理可以看到，其气门间隙不仅仅是对各机械部件的热膨胀的补充，更充当了维持制动功能正常使用的重要技术指标^[4]，因此在间隙调节前需要仔细按照规定的间隙调整方法调节间隙，调节间隙过程中也要注意制动间隙、排气间隙的调节次序，弄清楚调节间隙背后的理论依据及各发动机辅助制动器的动作原理可以更好的保证生产维护任务的完成，达到创造更多价值的目的。

参考文献

1. 安装在发动机上的集中形式的缓速装置，耿凤明，2016-01-01，《汽车实用技术》。

2. 基于可变气门的中型柴油机缸内制动技术研究，李玉霞，2014-12-01，湖南大学。

3. 阎学文、史力安，一种气门间隙的两次调整法，中图分类号：U415.5，文献标识码：B，文章编号：1000-033X(2005)12-0059-02

4. 李兴建、郭晨海，Y柴油机制动器的开发和研究。2014.10.26