Введение

Средства замедления дизельного двигателя

Выхлопной тормоз – это средство замедления дизельного двигателя путем перекрытия пути выхлопных газов, что приводит к сжатию выхлопных газов в выхлопном коллекторе и цилиндрах. Поскольку выхлоп сжимается, а подача топлива отсутствует, двигатель замедляет транспортное средство. Величина создаваемого отрицательного крутящего момента обычно прямо пропорциональна встречному давлению в двигателе. Выхлопной тормоз – это устройство, которое по сути создает значительное сопротивление в выхлопной системе, генерируя существенное встречное давление выхлопных газов для снижения скорости двигателя и обеспечения дополнительного торможения. В большинстве случаев выхлопной тормоз настолько эффективен, что способен замедлить тяжело загруженное транспортное средство на спуске, не используя штатную тормозную систему. Выхлопные тормоза производятся многими компаниями. Конструкция тормозов может различаться, но принцип их работы в целом соответствует описанному выше. Более совершенные выхлопные тормоза оснащены модуляцией давления выхлопных газов (EPM), которая регулирует встречное давление, тем самым повышая эффективность торможения в широком диапазоне оборотов двигателя.

Описание

Выхлопной тормоз – это клапан, который по сути создает противодавление в выхлопной системе, оказывая достаточное усилие на поршни двигателя для его замедления. В большинстве случаев выхлопной тормоз настолько эффективен, что способен замедлить тяжело загруженное транспортное средство на спуске, не используя при этом штатную тормозную систему. В таких условиях выхлопные газы из цилиндров сужаются, быстро наращивая давление в выхлопной системе перед выхлопным тормозом. В зависимости от оборотов двигателя, это давление может легко достигать максимального рабочего значения в 60 PSI. Максимальное рабочее давление ограничено конструкцией выхлопного тормоза. В данном примере те же 60 PSI сохраняются в цилиндре на протяжении всего такта выпуска (при открытом выпускном клапане) и оказывают давление в 60 PSI на верхнюю часть поршня, сопротивляясь его движению вверх. Это создает отрицательный крутящий момент, замедляя двигатель и обеспечивая торможение. Некоторые разработки увеличивают противодавление в выхлопной системе различными способами, что приводит к увеличению крутящего момента на маховике и, следовательно, к большей тормозной мощности. Эффективность торможения измеряется в единицах мощности и составляет примерно 60-80% от максимальной мощности двигателя. Дополнительную эффективность можно получить, понижая передачу (увеличивая передаточное отношение двигателя к колесам). См. также моторный тормоз-замедлитель (Jake brake), популярный тип компрессионного тормоза.

Звук

Компрессионный тормоз, разновидность моторного тормоза, производит больше шума, чем выхлопной тормоз. По этой причине некоторые производители оригинального оборудования предпочитают использовать выхлопной тормоз, несмотря на его меньшую тормозную силу. Совместное использование компрессионного и выхлопного торможения может повысить эффективность, не создавая при этом такого уровня шума, как при использовании только компрессионного тормоза. Во многих юрисдикциях запрещено использование компрессионного тормоза без глушителя.

Педальный клапан-бабочка

Бабочный клапан изготовлен из металла круглой формы и имеет три периферических круговых выреза. Эти вырезы сделаны для того, чтобы клапан не перекрывал полностью поперечное сечение выхлопной трубы. Если бы отверстий не было, двигатель бы заглох, а не замедлился. Бабочный клапан приводится в действие посредством гидравлической системы. Она состоит из гидравлического насоса, соединенного с бабочным клапаном. Этот насос управляет работой клапана следующим образом: когда водитель нажимает на тормоз, цилиндр снижает давление, в результате чего клапан закрывается и ограничивает проход выхлопных газов. В этом положении бабочный клапан располагается перпендикулярно потоку выхлопных газов, создавая встречное давление на двигатель. В бабочном клапане имеется от одного до трех отверстий, чтобы избежать полной блокировки выхлопной трубы и предотвратить повреждения из-за высокого давления. Когда водитель отпускает тормоз, цилиндр создает давление, открывая бабочный клапан и позволяя выхлопным газам свободно проходить в выхлопную трубу. В этом положении бабочный клапан располагается параллельно потоку выхлопных газов, снижая давление на двигатель и позволяя ему набирать скорость.

Двухступенчатое регулирование давления

Повышение противодавления с помощью бабочкового клапана также может быть достигнуто при работе в два этапа, то есть можно использовать два клапана. Это также обеспечивает эффективную работу клапана и увеличивает срок его службы, предотвращая его выход из строя. Такая схема особенно полезна для большегрузных автомобилей. Для создания достаточного противодавления, необходимого для снижения скорости двигателя, требуется значительное усилие от клапана, которое обеспечивается использованием двух клапанов.

клапан привода ARIS

Обычно для управления дисковым клапаном используются пневматические или гидравлические приводы, но из-за большой силы выхлопных газов этот тип привода оказывается неэффективным. Поэтому в промышленности широко применяется привод клапана типа ARIS, обеспечивающий эффективное усилие для работы с клапаном.