Jacobs推出1.5冲程HPD(高功率密度)发动机制动器

2018年5月16日

Jacobs创新性制动技术的新版本是压缩释放制动器的通用模块化设计框架的一部分,可以根据客户发动机特性加以定制并适应当地市场的需求。

美国康涅狄格州布卢姆菲尔德 - 全球领先的重型柴油发动机缓速系统制造商Jacobs Vehicle Systems®推出了1.5冲程HPD,这是该公司2016年在一辆展示卡车上所采用的创新型高功率密度(HPD®)发动机制动器的最新版本。这款全新HPD发动机制动器可为重型车辆提供远高于传统压缩释放制动器的辅助制动力,但其复杂性和成本低于二冲程HPD。

与二冲程HPD一样,1.5冲程HPD为中小排量发动机提供大发动机排量缓速功率。通过采用与二冲程HPD不同的配气机构和气门开启策略,1.5冲程HPD具有更稳健的技术策略,可以更好地满足某些发动机硬件的要求,而不会影响其性能。

“1.5冲程HPD是Jacobs正在开展的HPD样机设计计划的最新成果。在此之前推出了针对特别复杂的发动机而设计的二冲程HPD。”Jacobs Vehicle Systems工程与业务开发副总裁Steve Ernest解释道, “1.5冲程HPD是一种更为简单、经济实惠的选择,在发动机硬件允许的情况下,可帮助我们的客户在制动性能方面取得与二冲程HPD相同的显著提升。”

“从标准CR制动器到1.5冲程HPD和二冲程HPD,Jacobs现在能够为OEM提供模块化压缩释放(CR)制动器设计框架。在发动机设计之初便集成Jacobs技术意味着可以根据地域市场、应用和生命周期要求轻松选用和调整发动机制动器,同时使99%的设计元素保持一致,从而节省时间和成本。验证已经完成,技术基本上可适应未来发展。“Ernest总结道。

传统的发动机制动器在发动机凸轮轴每次旋转时都会进行一次压缩释放和一次制动气体再循环(BGR)。对于二冲程HPD,气缸停缸机构可消除主进气门和排气门动作,允许进气和排气制动摇臂在凸轮轴每次旋转时完成两次进气、两次压缩释放和两次制动气体再循环。对于1.5冲程HPD,排气动作被停止,但主进气门动作并未停止,并且没有额外的进气门升程动作来支持第二次压缩释放。在第一次进行压缩释放提供正常进气,在第二次进行压缩释放时使用的气体完全由排气歧管气体的再循环所产生,而不是从进气歧管吸入空气。

与传统的压缩释放制动相比,通过这种更为简单的方法,1.5冲程HPD可在高发动机转速下实现高达40%的制动功率提升,并在低发动机转速下实现高达100%的提升。低转速优势尤为重要,因为越来越多的发动机具有更高的功率密度和更低的运转速度,这些特性是因应市场对更优越的燃油经济性和更低的总体拥有成本的需求而造就的。

1.5冲程HPD超越传统压缩释放制动的优势主要来自于低发动机转速下二冲程HPD循环所产生的高空气流量,这使得发动机的涡轮增压器能够实现更高的运行效率。可获得的提升幅度受发动机结构、设计限制和约束的影响。通过可变几何涡轮增压器、增加喷油器喷嘴温度允许值、提高背压能力以及某些调节增压或背压的方法,可实现最高的发动机制动器性能。

发动机制动器缓速性能变得越来越重要,因为提高燃油效率的关键策略是减少由气动阻力、发动机和传动系摩擦以及轮胎滚动阻力引起的车辆的自然缓速。市场对提高燃油经济性的需求所带来的另一个影响是,车队的一些车辆改用了天然气发动机,其较小的涡轮增压器和较低的压缩比能够将发动机制动器缓速功率降低多达25%。HPD能够补偿这种损失,因此车队仍然可以安全地运输常规负载。