汽车发动机节能缓速系统研究

李相澄，侯宁有

（华北理工大学机械工程学院，河北 唐山 063200）

目前国内常用的重型汽车的缓速系统中，有2种比较常见：一个是液力缓速系统，是通过热能转换的原理工作，另一个则是发动机压缩式缓速系统，是通过发动机运作带动空气阀进行工作。液力缓速系统有着较大的体积，结构也相对复杂，因此在汽车设备中是大零件，它的工作原理是通过受热进行缓速，刚开始使用时效果显著，但是当汽车在使用的过程当中受热，由于最大的缓速效率受到了发动机冷却散热能力的限制，这种液力缓速系统将受到限制，使得在使用过程中，其发动机的受热出现滞后的效果，因此当汽车行驶的速度较低时，缓速效果几乎为零，这不利于汽车的使用或出现突发状况；而另一种压缩式缓速系统，体积和液力缓速系统相当，结构也相对复杂，这种减速系统对于制造技术以及精度有着相当高的要求，表现为容易出现瞬间的冲击偏大的问题。上述2种缓速系统没有独立的断油滑行功能，因此驾驶人员要在滑行过程中，自行操作来使车辆缓速。

而这种汽车发动机与前两者截然不同，有着本质差别，有着相当高精确的缓速效果，其次结构较为简单，体积较小，加工和装配的精度要求较低，容易快速地进入缓速状态。同时具有独立的断油滑行功能，使得无论在何时何地，无须驾驶员的操作即能达到缓速的效果。

1 液力缓速系统的工作原理

该系统由出气口、转子叶轮、定子叶轮、外壳、压缩空气、储水箱、气压控制阀、接转动轴、散热器以及变速箱输出轴组成。一般车辆都会产生惯性能量，而该系统就是通过将这种能量转化进入车内，形成热能，再通过汽车内置的散热系统，将产生的热能耗散，从而达到降低行车速度的目的。通过阻力产生的热能由热转换器传给发动机冷却液，再经过发动机的冷却系统散掉，因此发动机冷却系统的冷却能力在整个过程中发挥重大作用。若发动机冷却系统的散热能力因汽车使用的时长而减弱，将大大缩短汽车的使用寿命。

2 发动机压缩式缓速系统工作原理

这种缓速系统是通过气体的进气、压缩、释放、排气来完成的。当发动机排气阀的气门正时改变时，将有效地减缓车辆速度，其工作原理是将产生的能量带动空气压缩机的运动，从而使发动机运作。

当汽车启动后。汽车在未加速的情况下，也就是驾驶员的脚放在离合上，使离合处于接合状态时，发动机的阀门将带动电磁阀门，从而启动引起电压，使发动机中机油进入控制阀门，在控制阀门中形成回路。活塞在这种动力之下向外移动，凸轮轴的旋转带动了摇杆，同时又压迫组活塞回到壳体内，这样一来一回就形成了回路。当驾驶员停止踩离合器时，意味着电磁阀电压将中断。控制阀回到原来的状态，制动器的活塞停止工作，因此停用的过程将瞬间完成。

3 汽车发动机节能缓速系统

这种系统的原理与发动机压缩式缓速系统的原理相似，即发动机在启动时，通过气体的进气、压缩、释放和排气来完成的。其不同点在于汽车发动机节能缓速系统，能够更加精准地将发动机驱动更好地转换成空压机运作，如此一来，压缩气体吸收的能量将被排放。在形成不久后，排气门关闭，使得燃料室中的阻力进一步带动汽车惯性动能的消耗，这种惯性动能将不停地使发动机重复压缩、释放、抽真空的动作消耗，从而节约能量。

低速控制电路的断开影响电路中电源电路情况，使得电磁阀线圈以及电机油泵中的电源电路回路，电机油泵在此控制电路中，不再将发动机油重新泵回油管中，在弹簧芯片的作用之下，之前断开的阀芯在电路断开的作用之下，芯片将处于A、B接口的位置，此时油管中回流到发动机的机油底盒，使得正在运动的活塞失去了油压，在没有油压的作用之下，弹簧复位，并进一步带动了第一个活塞运动，第一个活塞拦截第二个活塞，形成小范围的连锁反应，使汽车的发动机在低消耗的节能系统中，将低速控制电路连接电磁线圈以及电机油泵供电电路，同时使第一活塞进入第二部分的同步活塞孔,此时将会出现活塞的活塞孔第二部分同步,达到缓速的效果。

3.1 缓速控制电路的工作原理

当缓速控制电路的隔离开关和电路开关装置开关都处于断开状态时，打开喷油器装置的开关，使换速器处于不供电的状态，汽车将被迫进入缓速状态。反之，则状态相反。

当驾驶员在加速或者变档的过程中，脚既踏在油门上，又踏在离合上，使2个踏板的开关同时闭合，导致第3个三极管连接，在底座位置触发电流短路，由于短路将没有电流，在此状况下，第3个三极管供给喷油器总成；机器运动将进入发动机机油切断怠速低速模式。当处于中性状态时，光开关处于闭合状态，第一晶体管向注入器组提供电源。当汽车在行驶过程中，驾驶人员踩着油门，或是踩着离合器时，两者并不同时使用时，在电路中将会出现没有电流供应的情况，三晶体管设置的喷油器将没有电流通过。如果司机继续踩踏在刹车踏板上时，若此时需要变速或刹车，驾驶人员的操作使自动踏板的开关缓慢地使其闭合。那么，会出现第四至第六个三极管都将联通到一个点，也就是从正到第四功率的三极管，第五三极管和第六个三极管，开通他们的电流，电器线圈，缓慢的选择速度，缓慢的制作踏板开关，将油、铁电触电闭合减速器的工作来使发动机产生缓行的效果。车辆进入了压缩式发动机缓行模式。那么只要是驾驶人员踏在离合器踏板时，就会断开离合器踏板的开关。那么将会出现第五个三极管不联通、不发光，继电器线圈也将会断开其触点，减速器将停止工作，发动机将不再具有压缩减速效果。同时，第三个三极管将向喷油器总成供电。只要有间隙，灯开关就会关闭，第四晶体管的触发电流就会短路，第四晶体管就不会打开，继电器线圈就会被切断，触点就会断开。延迟器不能立即工作，使发动机不再产生压缩延迟效应，同时，第一晶体管导致注入器组供电。当驱动器不同时踩油门踏板和离合器踏板时，油门踏板开关和离合器踏板开关同时关闭，第三晶体管触发电流短路。因此没有电流通过第三晶体管提供给注入器。同时第四至第六个三极管导通，常开继电器线圈将缓慢的变更到选择器开关上，此时，将会出现手动低速开关触点铁触点闭合，缓慢的机器和电力工作使发动机产生压缩类型缓凝剂；车辆进入发动机压缩类型慢模式，当汽车不处于加速状态时，即驾驶人员没有踩踏油门，那么将会出现，第六个三极管不会立即接通，由于频发的接电和断电，将出现发动机不再产生缓压效果。同时，第三个三极管将向喷油器总成供电。只要司机按下离合器踏板，发动机就不再产生压缩低速，而第三晶体管导致注入器设定供电。只要所述间隙被安装，所述第一晶体管导轨将引导所述注入器组的电源。齿轮传动时，司机不踩油门，离合器踏板、油门踏板开关是关闭的，由第二个三极管喷射器接通电源，车辆被迫闲置在缓慢的模式。比如，当驾驶员的脚轻轻踏在制动的踏板上时，将会出现制动灯开关的断开，第二个三极管将会出现短路现象，即将没有电流会再流通，如果司机继续深按刹车踏板，进入发动机压缩慢速模式。只要所述间隙被安装，第一晶体管导轨将引导到所述注入器组的电源。当车辆处于齿轮状态时，第一晶体管向注入器装置供电。

4 结语

汽车发动机节能系统具有节能、高功率密度、高稳定性、高集成和不需要额外的维护和调整等多个优点，驾驶员可以轻松地使用该系统，而不需要改变自身的驾驶习惯，可以反过来迫使空转引擎缓凝剂，实现发动机断油空转缓慢，发动机压缩类型慢模式；模型也可以基于驾驶员踩刹车踏板的深度自由转换，有效地使汽车燃料消耗自然下降操作。