近年來(lái)，發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)技術(shù)在商用車上得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。車輛下長(zhǎng)坡時(shí)，使用發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)能夠有效降低行車制動(dòng)的使用頻次，提高安全行車的可控車速；車輛在平路上運(yùn)行時(shí)，可有效縮短減速、停車的制動(dòng)距離。發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)對(duì)提高運(yùn)輸效率、減少行車事故發(fā)生、提高行車安全起著越來(lái)越重要的作用。

重型汽車上應(yīng)用最早的發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)技術(shù)是蝶閥系統(tǒng)，又稱排氣制動(dòng)。蝶閥系統(tǒng)的主要執(zhí)行機(jī)構(gòu)是加裝于排氣管上的蝶閥。系統(tǒng)被啟用時(shí)，形如節(jié)氣門的蝶閥將排氣通道關(guān)閉，排氣受限導(dǎo)致排氣背壓升高，增大了排氣行程時(shí)活塞上行的阻力，從而增大了發(fā)動(dòng)機(jī)的制動(dòng)功率。

蝶閥系統(tǒng)  

在蝶閥系統(tǒng)基礎(chǔ)上演變而來(lái)的排氣門制動(dòng)系統(tǒng)，如濰柴WEVB系統(tǒng)，排氣門搖臂內(nèi)設(shè)有可以伸縮的小活塞。當(dāng)系統(tǒng)被打開(kāi)時(shí)，蝶閥關(guān)閉、排氣背壓升高。排氣背壓作用于排氣門背面，使排氣凸輪轉(zhuǎn)至基園圓位置時(shí)，排氣門不能完全關(guān)閉(微開(kāi))；排氣搖臂內(nèi)的小活塞受液壓驅(qū)動(dòng)伸出(相當(dāng)于搖臂伸長(zhǎng))、使排氣門在整個(gè)基園區(qū)圓區(qū)保持微開(kāi)狀態(tài)。微開(kāi)的排氣門使得壓縮行程壓力得以釋放、氣體能量不再傳遞給活塞，因此WEVB系統(tǒng)的制動(dòng)效能比單純的蝶閥系統(tǒng)更進(jìn)一步。  

隨后，康明斯皆可博發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)器的推出，使得發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。這一系統(tǒng)取消了蝶閥，消除了高排氣背壓對(duì)增壓器造成的危害。皆可博系統(tǒng)由發(fā)動(dòng)機(jī)ECM控制，當(dāng)皆可博系統(tǒng)被打開(kāi)，發(fā)動(dòng)機(jī)停止噴油。同時(shí)，ECM通過(guò)控制電磁閥驅(qū)動(dòng)一套液壓裝置工作，在本缸噴油器凸輪(ISM發(fā)動(dòng)機(jī))或其他缸排氣凸輪(ISL發(fā)動(dòng)機(jī))或?qū)Ｓ玫陌l(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)凸輪(ISX發(fā)動(dòng)機(jī))作用下，將排氣門在壓縮上止點(diǎn)附近二2次打開(kāi)，泄掉壓縮終了缸內(nèi)高壓，避免了做功行程壓縮氣體將能量傳給活塞，提高了制動(dòng)功率。

用于康明斯、雷諾柴油機(jī)的皆可博系統(tǒng)

ISG發(fā)動(dòng)機(jī)是康明斯最近新推出的一款重型柴油機(jī)，其配備的iBrake發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)與皆可博系統(tǒng)相比較，結(jié)構(gòu)更緊湊、集成度更高，具有更高的制動(dòng)效能。iBrake發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)的最大制動(dòng)力可達(dá)272 kW，系統(tǒng)主要機(jī)件集成在排氣門搖臂之內(nèi)。搖臂內(nèi)有與發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油路相連的壓力油道和控制油道2條油道?？刂朴偷琅c發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)電磁閥相連。排氣凸輪為雙桃尖設(shè)計(jì)，小桃尖用于ibrake打開(kāi)時(shí)，將排氣門在壓縮上止點(diǎn)附近二2次打開(kāi)。系統(tǒng)共設(shè)有3個(gè)電磁閥，每個(gè)電磁閥負(fù)責(zé)相鄰兩缸發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)控制。

當(dāng)系統(tǒng)關(guān)閉時(shí)，電磁閥斷電、關(guān)閉。當(dāng)排氣凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)至大桃尖頂部時(shí)，復(fù)位銷下平面與缸蓋頂面接觸，此時(shí)定位銷剛好與復(fù)位銷切槽對(duì)正，定位銷在彈簧作用下右移，嵌入復(fù)位銷切槽內(nèi)，復(fù)位銷保持在高位不動(dòng)，始終將球閥頂開(kāi)。發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，凸輪轉(zhuǎn)至小桃尖位置時(shí)，排氣門搖臂逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，液壓活塞保持不動(dòng)，搖臂內(nèi)球閥和液壓活塞間油道內(nèi)機(jī)油通過(guò)壓力油道回流到儲(chǔ)能室，排氣門保持關(guān)閉狀態(tài)。系統(tǒng)關(guān)閉時(shí)，排氣門搖臂是一個(gè)短搖臂，有較大氣門間隙，因此小桃尖不能打開(kāi)排氣門。

ibrake發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

系統(tǒng)關(guān)閉

1.進(jìn)氣道；2.進(jìn)氣門；3.排氣門；4.排氣道；5.液壓活塞；6.調(diào)整螺栓；7.鎖定銷；8.復(fù)位銷；9.球閥；10、16.壓力油道；11.排氣門搖臂；12.排氣凸輪桃尖；13.小桃尖；14.控制油道； 15.電磁閥

系統(tǒng)打開(kāi)

當(dāng)打開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，電磁閥通電打開(kāi)，來(lái)自與潤(rùn)滑油路相連的壓力油道的機(jī)油經(jīng)電磁閥、控制油道進(jìn)入搖臂內(nèi)控制油道，鎖定銷在控制油壓作用下壓縮彈簧、左移，復(fù)位銷軸向移動(dòng)不再受限。當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)到小桃尖位置時(shí)，搖臂內(nèi)球閥和液壓活塞間油道內(nèi)機(jī)油壓力急劇增長(zhǎng)，球閥保持關(guān)閉，此時(shí)的液壓活塞已經(jīng)無(wú)法向搖臂內(nèi)回縮，搖臂就像長(zhǎng)了一段，排氣門被打開(kāi)一個(gè)較小開(kāi)度，泄掉缸內(nèi)壓力。系統(tǒng)打開(kāi)時(shí)，排氣門搖臂是一個(gè)長(zhǎng)搖臂，通過(guò)液壓鎖止消除氣門間隙，因此小桃尖能打開(kāi)排氣門。

與皆可博發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)相比，ibrake發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)零件數(shù)量和質(zhì)量大幅度減小，性能得到進(jìn)一步提升。其高集成性設(shè)計(jì)代表了發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)技術(shù)的發(fā)展方向。

一汽錫柴6DM柴油機(jī)采用的發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)與ibrake也有相似之處，同樣采用了排氣凸輪雙桃尖設(shè)計(jì)。不同的是，排氣搖臂上單設(shè)了1個(gè)類似液壓挺柱的元件，液壓挺柱和氣門調(diào)整螺栓相互獨(dú)立、并行設(shè)置，兩者均與氣門橋接觸，液壓挺柱供油受電磁閥控制。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)關(guān)閉時(shí)，液壓挺柱因無(wú)供油而不工作；氣門調(diào)整螺栓因設(shè)有較大氣門間隙(3 mm)，小桃尖轉(zhuǎn)過(guò)時(shí)便不能打開(kāi)排氣門。當(dāng)系統(tǒng)被打開(kāi)時(shí)，液壓挺柱因充液而工作，排氣門受液壓挺柱驅(qū)動(dòng)工作，處于無(wú)間隙工作狀態(tài)，轉(zhuǎn)過(guò)小桃尖時(shí)排氣門便可被打開(kāi)。