近年來(lái)，汽車(chē)市場(chǎng)的一大顯著特點(diǎn)，就是柴油重卡賣(mài)得火爆，主要集中在一些著名的品牌上，這些品牌出現(xiàn)了持幣待購(gòu)的可喜現(xiàn)象，從而帶動(dòng)了柴油機(jī)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的高速增長(zhǎng)，產(chǎn)銷量直線上升，尤其重卡柴油車(chē)市場(chǎng)異軍突起。柴油重卡品種主要由載貨平板車(chē)、自卸車(chē)、牽引車(chē)和各類專用車(chē)構(gòu)成，尤其經(jīng)濟(jì)型柴油重卡是拉動(dòng)近兩年來(lái)重型汽車(chē)市場(chǎng)高速增長(zhǎng)的主要品種。目前，經(jīng)濟(jì)型柴油重卡產(chǎn)品主要以東風(fēng)、解放等車(chē)型為代表，占重卡總銷量的70%左右。經(jīng)濟(jì)型柴油重卡具有較高的性能價(jià)格比：通過(guò)采用新結(jié)構(gòu)及新技術(shù)等措施，從而不僅使得承載能力大大加強(qiáng)，而且節(jié)能環(huán)保，這些都帶來(lái)了新的市場(chǎng)需求，柴油重卡市場(chǎng)才得以連續(xù)保持增長(zhǎng)的好勢(shì)頭。

1.重卡柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展方向

物流市場(chǎng)需求的提升也促使重卡朝著以下方向發(fā)展：一是卡車(chē)馬力逐漸增大。以前人們習(xí)慣超載，基本處于小馬拉大車(chē)的階段，這樣會(huì)降低重卡貨運(yùn)的速度，已經(jīng)不符合現(xiàn)代物流的要求了。同時(shí)，小馬力油耗也并不一定減少，總體成本并不劃算。采用大馬力的卡車(chē)，具有速度快，動(dòng)力強(qiáng)的特點(diǎn)，同時(shí)，在最大扭矩區(qū)間運(yùn)行可以保證各零部件的可靠性和相對(duì)的經(jīng)濟(jì)性。所以，大馬力重卡也符合現(xiàn)代物流高速度，高穩(wěn)定性的要求。二是穩(wěn)定性要求更高。運(yùn)輸環(huán)節(jié)出現(xiàn)差錯(cuò)就會(huì)影響整個(gè)物流系統(tǒng)的周轉(zhuǎn)，所以，對(duì)貨運(yùn)車(chē)輛會(huì)要求保持穩(wěn)定的出勤率，以達(dá)到更高的效率。三是環(huán)保要求提高。汽車(chē)尾氣作為一個(gè)主要的大氣污染源，近年來(lái)也被越來(lái)越多的國(guó)家所重視，對(duì)汽車(chē)尾氣的環(huán)保要求也更高，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)已經(jīng)全面實(shí)施國(guó)三標(biāo)準(zhǔn)，重卡也將開(kāi)始實(shí)施國(guó)四標(biāo)準(zhǔn)，排放標(biāo)準(zhǔn)的升級(jí)也帶動(dòng)了重卡的技術(shù)在不斷升級(jí)。

人們常把發(fā)動(dòng)機(jī)比作汽車(chē)的心臟，作為整車(chē)動(dòng)力的來(lái)源，關(guān)系著一輛車(chē)能拉多重，跑多快，燒多少油等，這些也是體現(xiàn)整車(chē)性能的重要指標(biāo)。在重卡技術(shù)比較先進(jìn)的國(guó)家，馬力都比較大，主流重卡的馬力段已經(jīng)達(dá)到400馬力以上，在排放標(biāo)準(zhǔn)上面已經(jīng)達(dá)到歐五標(biāo)準(zhǔn)。而國(guó)內(nèi)重卡現(xiàn)在的馬力段仍集中在280～350馬力之間，排放標(biāo)準(zhǔn)仍執(zhí)行的是國(guó)三標(biāo)準(zhǔn)，甚至還有很多國(guó)二車(chē)在市場(chǎng)上，這與國(guó)際先進(jìn)水平已經(jīng)有了比較大的差距了。為了滿足現(xiàn)階段的排放標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)內(nèi)很多重卡都采用外資或者合資品牌的發(fā)動(dòng)機(jī)，或直接引進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)。因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)是最重要的核心總成之一，這也讓國(guó)內(nèi)企業(yè)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中逐漸處于被動(dòng)，這也不利于重卡卡車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。技術(shù)引進(jìn)需要支付相當(dāng)大的一筆費(fèi)用，這對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，最直接的體現(xiàn)就是購(gòu)車(chē)成本也將增加。國(guó)內(nèi)重卡發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)升級(jí)已經(jīng)迫在眉睫，從重卡市場(chǎng)發(fā)展的趨勢(shì)來(lái)看，現(xiàn)在11升級(jí)別的發(fā)動(dòng)機(jī)更符合用戶的需求，所以也被稱作為“黃金排量”，功率也主要分布在350～400馬力段。一汽針對(duì)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的發(fā)動(dòng)機(jī)升級(jí)的需求，2009年底推出的11升奧神ca6DM2發(fā)動(dòng)機(jī)也沒(méi)有辜負(fù)眾人的期望，成為國(guó)內(nèi)首款擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的重型發(fā)動(dòng)機(jī)。

作為國(guó)內(nèi)首款自主研發(fā)的大馬力發(fā)動(dòng)機(jī)，6DM2也吸引了更多人的關(guān)注。該機(jī)排量達(dá)到11升，功率通過(guò)不同的調(diào)教覆蓋350～420馬力段，大排量的發(fā)動(dòng)機(jī)帶來(lái)的是更強(qiáng)大的動(dòng)力輸出，輸出扭矩相比小排量發(fā)動(dòng)機(jī)更大，動(dòng)力更為強(qiáng)勁，這點(diǎn)在起步、加速和在山路等情況下表現(xiàn)得更加明顯；以下以國(guó)產(chǎn)CA6DM2等柴油機(jī)為例，介紹重卡柴油機(jī)近年發(fā)展的新技術(shù)。

2.配氣系統(tǒng)新技術(shù)

（1）柴油機(jī)四氣門(mén)技術(shù)。氣門(mén)數(shù)多有利于發(fā)動(dòng)機(jī)在高轉(zhuǎn)速時(shí)的進(jìn)排氣效率，但影響低轉(zhuǎn)速的扭矩；進(jìn)排氣的效率是決定發(fā)動(dòng)機(jī)性能好壞的重要因素，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度是非�？斓模�在3000r/min的轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)完成每一個(gè)進(jìn)氣或排氣行程的時(shí)間只有0.04s，要想在這么短的時(shí)間內(nèi)吸進(jìn)或排出更多的氣體就要增大進(jìn)、排氣的有效面積。每缸4氣門(mén)的設(shè)計(jì)將得到更大的氣門(mén)開(kāi)啟面積，提高充氣效率，從而產(chǎn)生更大的額定功率�，F(xiàn)在人們對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)要求越來(lái)越高以及尾氣排放法規(guī)日益嚴(yán)格，每缸2氣門(mén)這種結(jié)構(gòu)已經(jīng)顯得有些落伍了，現(xiàn)在越來(lái)越多的發(fā)動(dòng)機(jī)采用每缸4氣門(mén)結(jié)構(gòu)。

采用四氣門(mén)技術(shù)，相比之前重卡柴油機(jī)普遍采用的二氣門(mén)結(jié)構(gòu)更為先進(jìn)。四氣門(mén)的布置是一個(gè)中央噴嘴架周?chē)�有兩個(gè)進(jìn)氣門(mén)和兩個(gè)排氣門(mén)。噴嘴在中央垂直位置，再加上當(dāng)中的活塞凹腔，燃油就會(huì)均勻地進(jìn)入燃燒室。進(jìn)氣道的形狀和布置有助于進(jìn)氣并可使吸入的空氣在燃燒室內(nèi)形成渦流，保證燃油與空氣充分混合，從而使燃燒更充分，減少了尾氣排放。進(jìn)氣道分渦旋道和充氣道。渦旋道形狀須使吸入的空氣呈渦旋運(yùn)動(dòng)，從而使汽缸內(nèi)的空氣的渦旋運(yùn)動(dòng)更強(qiáng)。充氣道形狀須使吸入的空氣直接進(jìn)入汽缸，從而能保汽缸在轉(zhuǎn)速很高時(shí)快速充氣。排氣道匯成一個(gè)總通道，因此稱為叉形管道。燃油的燃燒更加充分也使得發(fā)動(dòng)機(jī)在節(jié)油性和穩(wěn)定性方面的表現(xiàn)更加突出。四氣門(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)排氣門(mén)都增加到兩個(gè)，相比兩氣門(mén)，氣體流通面積更大，發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率更高，進(jìn)入汽缸中的空氣越多，燃燒就更充分，燃油效率就更高，表現(xiàn)出來(lái)的就是更省油。采用四氣門(mén)技術(shù)，柴油機(jī)充氣效率得到了大大提高的同時(shí)，為功率的進(jìn)一步提升奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。既兼顧了功能要求，又盡量保證結(jié)構(gòu)布置合理性及美觀性。為了滿足越來(lái)越嚴(yán)格的柴油機(jī)排放法規(guī)的要求，各國(guó)生產(chǎn)廠商和研究機(jī)構(gòu)都致力于將汽油機(jī)四氣門(mén)技術(shù)應(yīng)用到柴油機(jī)上。最近，日本的重卡柴油機(jī)制造商和歐洲的一個(gè)重卡柴油機(jī)制造商也推出了新的四氣門(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)。看來(lái)，對(duì)現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)制造日益苛刻的要求，使得四氣門(mén)技術(shù)制造費(fèi)用昂貴這一毋庸置疑的缺點(diǎn)變得越來(lái)越次要了。重卡柴油機(jī)不斷提高功率的趨勢(shì)使得需要同時(shí)滿足油耗低、排放少、壽命長(zhǎng)等要求變得更為困難了。目前，重卡柴油機(jī)采用四氣門(mén)技術(shù)在歐洲仍很少見(jiàn)，但在美國(guó)早已屢用不鮮，且還有繼續(xù)發(fā)展的趨勢(shì)。

（2）頂置凸輪軸。發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪軸安裝位置有下置、中置、頂置三種形式。轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)由于轉(zhuǎn)速較快，每分鐘轉(zhuǎn)速可達(dá)5000r以上，為保證進(jìn)排氣效率，都采用進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)倒掛的形式，即頂置式氣門(mén)裝置，這種裝置都適合用凸輪軸的三種安裝形式。但是，如果采用下置式或者中置式的凸輪軸，由于氣門(mén)與凸輪軸的距離較遠(yuǎn)，需要?dú)忾T(mén)挺桿和挺柱等輔助零件，造成氣門(mén)傳動(dòng)機(jī)件較多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，發(fā)動(dòng)機(jī)體積大，而且在高速運(yùn)轉(zhuǎn)下還容易產(chǎn)生噪聲，而采用頂置式凸輪軸則可以改變這種現(xiàn)象。所以，現(xiàn)代轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)一般都采用了頂置式凸輪軸，將凸輪軸配置在發(fā)動(dòng)機(jī)的上方，縮短了凸輪軸與氣門(mén)之間的距離，省略了氣門(mén)的挺桿和挺柱，簡(jiǎn)化了凸輪軸到氣門(mén)之間的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，將發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)變得更加緊湊。更重要的是，這種安裝方式可以減少整個(gè)系統(tǒng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的質(zhì)量，提高了傳動(dòng)效率。按凸輪軸數(shù)目的多少，可分為單頂置凸輪軸和雙頂置凸輪軸兩種，由于中高檔轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)一般是多氣門(mén)及V型氣缸排列，需采用雙凸輪軸分別控制進(jìn)排氣門(mén)，因此雙頂置凸輪軸被不少名牌發(fā)動(dòng)機(jī)所采用。

氣門(mén)頂置式配氣機(jī)構(gòu)的工作情況是：當(dāng)氣缸的工作循環(huán)需要將氣門(mén)打開(kāi)進(jìn)行換氣時(shí)，由曲軸通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)凸輪軸旋轉(zhuǎn)，使凸輪軸上的凸輪凸起部分通過(guò)挺柱、推桿、調(diào)整螺釘推動(dòng)搖臂擺轉(zhuǎn)，搖臂的另一端便向下推開(kāi)氣門(mén)，同時(shí)使彈簧進(jìn)一步壓縮。當(dāng)凸輪的凸起部分的頂點(diǎn)轉(zhuǎn)過(guò)挺柱以后，便逐漸減小了對(duì)挺柱的推力，氣門(mén)在彈簧張力的作用下開(kāi)度逐漸減小，直至最后關(guān)閉。壓縮和做功行程中，氣門(mén)在彈簧張力的作用下嚴(yán)密關(guān)閉。

柴油機(jī)配氣系統(tǒng)采用頂置凸輪軸技術(shù)，這在重卡發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域也是國(guó)內(nèi)首創(chuàng)。頂置凸輪軸較常見(jiàn)的是在轎車(chē)領(lǐng)域，因?yàn)橥馆嗇S里曲軸中心線更遠(yuǎn)，所以對(duì)定時(shí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)要求更高，同時(shí)，汽缸蓋的結(jié)構(gòu)布置也更為復(fù)雜。一汽在解決了以上技術(shù)難題后推出了國(guó)內(nèi)首款頂置凸輪軸重卡柴油機(jī)，這也被認(rèn)為是這款重卡柴油機(jī)最大的亮點(diǎn)，從傳動(dòng)路線上來(lái)說(shuō)，頂置凸輪軸取消了氣門(mén)推桿，氣門(mén)挺柱等中間環(huán)節(jié)，直接接觸氣門(mén)搖臂控制氣門(mén)的閉合，反應(yīng)快，進(jìn)氣效率更高，正時(shí)控制也更精確可靠。

3.燃油系統(tǒng)高壓共軌新技術(shù)

排放標(biāo)準(zhǔn)其實(shí)是促進(jìn)技術(shù)升級(jí)最直接的因素之一，若排放不達(dá)標(biāo)，重卡司機(jī)可能在進(jìn)入某些城市的時(shí)候受到限制。提高柴油機(jī)動(dòng)力性，實(shí)現(xiàn)低污染、低油耗的中心任務(wù)就是改善重卡柴油機(jī)的燃燒過(guò)程。也就是要保證組成燃燒過(guò)程的進(jìn)氣、噴油、燃燒三要素中的油、氣良好混合和在不同工況下滿足不同的燃燒和放熱要求，其中噴油是最重要的因素。

高壓共軌電噴技術(shù)是指在高壓油泵、壓力傳感器和電子控制單元(ECU)組成的閉環(huán)系統(tǒng)中，將噴射壓力的產(chǎn)生和噴射過(guò)程彼此完全分開(kāi)的一種供油方式。它是由高壓油泵將高壓燃油輸送到公共供油管，通過(guò)公共供油管內(nèi)的油壓實(shí)現(xiàn)精確控制，使高壓油管壓力大小與發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān)，可以大幅度減小柴油機(jī)供油壓力隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化的程度。

高壓共軌系統(tǒng)利用較大容積的共軌腔將油泵輸出的高壓燃油蓄積起來(lái)，并消除燃油中的壓力波動(dòng)，然后再輸送給每個(gè)噴油器，通過(guò)控制噴油器上的電磁閥實(shí)現(xiàn)噴射的開(kāi)始和終止。其主要特點(diǎn)可以概括如下：共軌腔內(nèi)的高壓直接用于噴射，可以省去噴油器內(nèi)的增壓機(jī)構(gòu)；而且共軌腔內(nèi)是持續(xù)高壓，高壓油泵所需的驅(qū)動(dòng)力矩比傳統(tǒng)油泵小得多。通過(guò)高壓油泵上的壓力調(diào)節(jié)電磁閥，可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷狀況以及經(jīng)濟(jì)性和排放性的要求對(duì)共軌腔內(nèi)的油壓進(jìn)行靈活調(diào)節(jié)，尤其優(yōu)化了發(fā)動(dòng)機(jī)的低速性能。通過(guò)噴油器上的電磁閥控制噴射定時(shí)，噴射油量以及噴射速率，還可以靈活調(diào)節(jié)不同工況下預(yù)噴射和后噴射的噴射油量以及與主噴射的間隔。主噴射初期降低噴射速率，也可以減少著火延遲期內(nèi)噴入氣缸內(nèi)的油量。提高主噴射中期的噴射速率，可以縮短噴射時(shí)間從而縮短緩燃期，使燃燒在發(fā)動(dòng)機(jī)更有效的曲軸轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)完成，提高輸出功率，減少燃油消耗，降低碳煙排放。主噴射末期快速斷油可以減少不完全燃燒的燃油，降低煙度和碳?xì)渑欧�。為了提高重卡�?dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、安全性以及減少排放污染、增強(qiáng)舒適性等原因，近幾年來(lái)，較多發(fā)達(dá)國(guó)家在重卡柴油機(jī)上采用了電控高壓共軌噴油技術(shù)，目前已累計(jì)在全球數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的車(chē)輛上應(yīng)用。它與常規(guī)汽油機(jī)相比，裝配有共軌系統(tǒng)的現(xiàn)代柴油機(jī)油耗降低30％以上、二氧化碳排放減少約25％、扭矩提高約50％。

高壓共軌是2l世紀(jì)新一代綠色柴油機(jī)的燃油系統(tǒng)，從而達(dá)到節(jié)能減排和為用戶提供更愉悅的駕車(chē)體驗(yàn)。柴油機(jī)共軌系統(tǒng)的諸多優(yōu)勢(shì)，使越來(lái)越多的中國(guó)本土汽車(chē)廠商已經(jīng)開(kāi)始積極采用，自立品牌陣營(yíng)日趨壯大。先進(jìn)柴油機(jī)技術(shù)的研發(fā)，尤其是智能高壓共軌柴油機(jī)的上市，標(biāo)志著中國(guó)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)日趨完善并逐步達(dá)到國(guó)際水平。如一汽CA6DM2重卡發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)采用的是博世公司第二代CP2.2+共軌燃油噴射系統(tǒng)。采用高壓共軌技術(shù)的排放滿足國(guó)Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)，采用SCR技術(shù)可以輕松達(dá)到國(guó)Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)，具有國(guó)Ⅴ潛力。同時(shí)，全負(fù)荷最低燃油消耗率小于193g/kwh，燃油經(jīng)濟(jì)型較高，博世共軌系統(tǒng)具有技術(shù)先進(jìn)，對(duì)燃油控制精確的特點(diǎn)，這套系統(tǒng)的應(yīng)用也是發(fā)動(dòng)機(jī)在燃油控制方面達(dá)到了世界先進(jìn)水平。

電控高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)是全新一代的燃油控制系統(tǒng)，它的主要特點(diǎn)是燃油壓力與發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、負(fù)荷無(wú)關(guān)，具有獨(dú)立控制燃油壓力的蓄壓器，合適的噴油量、噴油時(shí)刻等直接由電子計(jì)算機(jī)控制各缸電控噴油器來(lái)實(shí)施。目前世界上主要有三大公司在研發(fā)和生產(chǎn)柴油機(jī)高壓共軌系統(tǒng)，日本電裝、德國(guó)博世和美國(guó)福特。共軌系統(tǒng)將燃油壓力產(chǎn)生和燃油噴射分離開(kāi)來(lái)。共軌系統(tǒng)開(kāi)辟了降低柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排放和噪音的新途徑。日趨嚴(yán)重的能源危機(jī)，成為全世界內(nèi)燃機(jī)行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)，也使柴油機(jī)越來(lái)越受到用戶青睞。為滿足排放標(biāo)準(zhǔn)，柴油機(jī)先進(jìn)的燃油噴射系統(tǒng)——高壓共軌技術(shù)成為業(yè)內(nèi)人士關(guān)注的焦點(diǎn)。當(dāng)今提高柴油機(jī)功率、節(jié)約能源和改善排放成為柴油機(jī)發(fā)展的必然趨勢(shì)，因此，要求柴油機(jī)噴射系統(tǒng)向高性能方向發(fā)展。

4.壓縮釋放式發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)裝置新技術(shù)

剎車(chē)制動(dòng)技術(shù)滯后，在中國(guó)相對(duì)不完善的公路系統(tǒng)中增加了事故發(fā)生的幾率。目前國(guó)內(nèi)由于地形條件多樣，道路情況復(fù)雜，常見(jiàn)山區(qū)的盤(pán)山公路急彎、陡坡、連續(xù)下坡，而這些路段也往往是事故多發(fā)地段，重卡運(yùn)輸經(jīng)常伴隨著超載情況的出現(xiàn)，這也為制動(dòng)失靈事故埋下了隱患。在這樣的背景下，若想有效解決因?yàn)橹乜◣��?lái)的交通事故和經(jīng)濟(jì)損失問(wèn)題，壓縮釋放式發(fā)動(dòng)機(jī)輔助制動(dòng)裝置也應(yīng)運(yùn)而生。

重卡發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)的好處包括減少輪胎、制動(dòng)器的磨損，提高行車(chē)安全性和運(yùn)營(yíng)效率等，用戶需要根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的輔助制動(dòng)器產(chǎn)品，并采用正確的駕駛方法才能充分發(fā)揮作用。隨著這方面技術(shù)的發(fā)展和普及，會(huì)有更多的重卡司機(jī)能夠享受到新技術(shù)帶來(lái)的好處。

發(fā)動(dòng)機(jī)輔助制動(dòng)系統(tǒng)大致可分為：排氣蝶閥制動(dòng)，泄氣式制動(dòng)還有壓縮式制動(dòng)三大類型。

（1）排氣蝶閥制動(dòng)。國(guó)內(nèi)最常見(jiàn)的就是蝶閥制動(dòng)了，在國(guó)內(nèi)絕大部分的卡車(chē)的排氣管上都能看到這樣的蝶閥。蝶閥制動(dòng)的原理和結(jié)構(gòu)也相對(duì)要簡(jiǎn)單一些，駕駛員使用蝶閥制動(dòng)后，蝶閥轉(zhuǎn)動(dòng)將排氣管堵死，在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)形成可控的背壓力，以增加發(fā)動(dòng)機(jī)排氣行程的功率消耗，迫使發(fā)動(dòng)機(jī)降低轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到在短時(shí)間內(nèi)降低車(chē)速的目的。排氣蝶閥結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，性價(jià)比較高，制動(dòng)效果最低。

（2）泄氣式制動(dòng)。泄氣式發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)的產(chǎn)品市場(chǎng)上也有不少，泄氣制動(dòng)工作時(shí)，將排氣門(mén)打開(kāi)一個(gè)小的間隙，使發(fā)動(dòng)機(jī)在壓縮沖程中通過(guò)泄氣釋放壓縮能量，這樣在做功沖程幾乎沒(méi)有能量返回活塞。而在排氣過(guò)程中，而在排氣沖程依靠排氣蝶閥或VGT渦輪增壓器產(chǎn)生的背壓來(lái)增加進(jìn)排氣功耗。按照實(shí)現(xiàn)方式的不同可分為主動(dòng)式和被動(dòng)式兩種。一是被動(dòng)式制動(dòng)器：市場(chǎng)上比較常見(jiàn)的濰柴WEVB和重汽的EVB就屬于這種類型，它需要排氣蝶閥進(jìn)行輔助。當(dāng)排氣蝶閥關(guān)閉后，柴油機(jī)壓縮行程形成使得排氣通道中的廢氣壓力急劇上升，相鄰處于吸氣沖程下止點(diǎn)附近氣缸的排氣門(mén)會(huì)被壓力頂開(kāi)一個(gè)小縫隙，再通過(guò)增加一套控制排氣門(mén)行程的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)排氣門(mén)在發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)過(guò)程中保持打開(kāi)一個(gè)空隙。二是主動(dòng)式制動(dòng)器主動(dòng)式制動(dòng)器則是通過(guò)電磁閥控制，用液壓裝置保持排氣門(mén)微啟，不需要依賴排氣蝶閥，如錫柴6DL2裝配的就是這樣的產(chǎn)品。

（3）壓縮釋放式制動(dòng)。壓縮式制動(dòng)就是改變發(fā)動(dòng)機(jī)排氣門(mén)的配氣相位，在壓縮沖程即將結(jié)束時(shí)，開(kāi)啟排氣門(mén)，這樣發(fā)動(dòng)機(jī)在壓縮缸內(nèi)空氣時(shí)所做的功，便被釋放到排氣系統(tǒng)。這種形式的制動(dòng)器功率最大，結(jié)構(gòu)最復(fù)雜，當(dāng)然價(jià)格也是最貴的。

壓縮釋放式制動(dòng)系統(tǒng)是利用一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮制動(dòng)器將產(chǎn)生動(dòng)能的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)變成為吸收動(dòng)能的空氣壓縮機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)了輔助制動(dòng)功能。駕駛員釋放油門(mén)踏板時(shí)，卡車(chē)的前進(jìn)動(dòng)能繼續(xù)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)�；钊�也繼續(xù)上下運(yùn)動(dòng)，進(jìn)氣在汽缸內(nèi)壓縮膨脹。一旦啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)器將打開(kāi)靠近壓縮沖程末端的排氣門(mén)通過(guò)排氣系統(tǒng)排出高度壓縮的空氣。返回活塞的能量極少，如此循環(huán)重復(fù)時(shí)卡車(chē)的前進(jìn)動(dòng)能被消散，卡車(chē)便逐漸降速。目前，美國(guó)康明斯發(fā)動(dòng)機(jī)的制動(dòng)系統(tǒng)完全由此技術(shù)來(lái)提供，并在卡車(chē)行駛制動(dòng)領(lǐng)域占據(jù)了很大的比例。

壓縮釋放式制動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)和效益表現(xiàn)在：優(yōu)化的性能設(shè)計(jì)提供最大的緩速功率；兼容于發(fā)動(dòng)機(jī)和車(chē)輛的控制系統(tǒng)；變速箱，ABS，巡航，穩(wěn)定器以及防撞、防翻裝置；更快、更穩(wěn)、更高效的制動(dòng)性能；減少發(fā)動(dòng)機(jī)、輪胎、輪邊剎車(chē)片的磨損；降低車(chē)輛保養(yǎng)費(fèi)用；減少停機(jī)時(shí)間；增強(qiáng)駕駛員的信心和工作穩(wěn)定性；增加商業(yè)價(jià)值；超過(guò)3萬(wàn)億英里的行駛里程已經(jīng)證明了此技術(shù)的道路經(jīng)驗(yàn)和用戶的充分信賴。

康明斯發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)是全球應(yīng)用最廣泛、技術(shù)最成熟的發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)，是70%知名重卡品牌的首選發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)技術(shù)。它就是采用壓縮釋放式制動(dòng)系統(tǒng)，利用一個(gè)壓縮釋能裝置將輸出動(dòng)力的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換成一個(gè)吸收動(dòng)力的空氣壓縮機(jī)，可提供優(yōu)于同類產(chǎn)品數(shù)倍的制動(dòng)性能。此制動(dòng)器可免維護(hù)，僅使發(fā)動(dòng)機(jī)高度增加66mm，安裝靈活；駕駛員僅通過(guò)駕駛室內(nèi)的兩個(gè)開(kāi)關(guān)進(jìn)行操作，非常方便；制動(dòng)功率最高可達(dá)326馬力，大幅縮短車(chē)輛制動(dòng)距離，制動(dòng)效率高，確保安全；啟動(dòng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)停止供油，節(jié)油環(huán)保；有效降低輪胎和剎車(chē)片的磨損，節(jié)省維護(hù)成本；大幅提高對(duì)車(chē)輛下坡速度的控制，提高運(yùn)輸效率。

CA6DM2柴油機(jī)加入輔助制動(dòng)，采用了美國(guó)Jacobs公司的壓縮釋放式發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)裝置，避免因制動(dòng)器長(zhǎng)時(shí)間制動(dòng)導(dǎo)致剎車(chē)鼓發(fā)熱失效，極大地提高整車(chē)坡路行駛安全性。同時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)裝置也不需要駕駛員長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行制動(dòng)操作，有效的減少了駕駛員的駕駛強(qiáng)度。

5.曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)新技術(shù)

柴油機(jī)曲軸箱通風(fēng)是非常必要的，因?yàn)槿紵�過(guò)程的每個(gè)活塞行程中，發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣是從活塞環(huán)與汽缸套之間的間隙進(jìn)入到曲軸箱中。在渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用中，空氣也會(huì)通過(guò)渦輪增壓器的回油管進(jìn)入到曲軸箱。如果沒(méi)有通風(fēng)，這些所謂的竄氣會(huì)導(dǎo)致曲軸箱中的壓力過(guò)大。在許多國(guó)家，有關(guān)發(fā)動(dòng)機(jī)排放的規(guī)定都明確了曲軸箱竄氣不能進(jìn)入到空氣中，因此汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)中的竄氣通過(guò)所謂的閉式曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)改道進(jìn)入進(jìn)氣管中，然后進(jìn)行燃燒。目前國(guó)際上沒(méi)有有效的標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)來(lái)規(guī)范商用或工業(yè)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排放，但是由于環(huán)境因素，使用閉式曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)已經(jīng)逐漸成為一種趨勢(shì)。閉式曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)意味著竄氣不會(huì)進(jìn)入空氣中，而是返回到進(jìn)氣歧管。然而，竄氣在返回之前需要得到凈化，以保護(hù)敏感的發(fā)動(dòng)機(jī)部件（如渦輪增壓器）免受污染。封閉式通風(fēng)可減少發(fā)動(dòng)機(jī)的總體排放，還起到了降低油耗的積極作用。

全新氣缸體內(nèi)集成的曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)；一種空氣濾清器、曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)管路和氣缸蓋罩的集成，包括氣缸蓋罩、曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)管路，以及一端通向外部空間、另一端與發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室進(jìn)氣系統(tǒng)和曲軸箱連通的進(jìn)氣管路，進(jìn)氣管路中設(shè)有濾芯；該集成還包括固定在氣缸蓋罩上表面的空濾蓋，進(jìn)氣管路可設(shè)于空濾蓋上；曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)管路設(shè)于氣缸蓋罩上。新型結(jié)構(gòu)緊湊，改善了汽車(chē)倉(cāng)體的空間利用率，同時(shí)有利于降低成本，提高制造和裝配效率�？諡V蓋覆蓋在氣缸蓋罩的上表面還可進(jìn)一步降低噪音。

新型曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)，包括曲軸箱引出的通風(fēng)環(huán)帶，通風(fēng)環(huán)帶連接第一油氣分離器進(jìn)口。還設(shè)置第二油氣分離器，第一油氣分離器氣出口連接第二油氣分離器進(jìn)口。第一油氣分離器氣出口連接第二油氣分離器進(jìn)口之間設(shè)置單向閥。第一油氣分離器是油壓驅(qū)動(dòng)式油氣分離器，第二油氣分離器是濾芯式油氣分離器。設(shè)置集成回油旁通管，第一油氣分離器油出口與第二油氣分離器油出口通過(guò)集成回油旁通管匯流連接。由于采用串聯(lián)的兩個(gè)油氣分離器，而且選用的油氣分離器都各有特點(diǎn)，進(jìn)行二次的精濾和吸附，分離后的氣體會(huì)更清潔。

6.重卡柴油機(jī)其他新技術(shù)

（1）排氣再循環(huán)（EGR）技術(shù)。EGR是目前發(fā)達(dá)國(guó)家先進(jìn)內(nèi)燃機(jī)中普遍采用的技術(shù)，其工作原理是將少量廢氣引入氣缸內(nèi)，這種不可再燃燒的CO2及水蒸汽廢氣的熱容量較大，能使燃燒過(guò)程的著火延遲期增加，燃燒速率變慢，缸內(nèi)最高燃燒溫度下降，破壞NOX的生成條件。EGR技術(shù)可使機(jī)動(dòng)車(chē)NOX排放明顯降低，但對(duì)重卡柴油機(jī)而言，目前傾向于使用中冷EGR技術(shù)，因?yàn)槠洳粌H能明顯降低NOX，還能保持其他污染物的低水平。

（2）電控蝶形廢氣再循環(huán)閥。博格華納最近成功推出新一代電控廢氣再循環(huán)閥，批量裝配在康明斯11.9升和15升兩款重卡柴油機(jī)。新一代重卡柴油機(jī)EGR閥集成了博格華納先進(jìn)的EGR閥技術(shù)和驅(qū)動(dòng)器技術(shù)，能有效降低柴油機(jī)排放并能滿足最苛刻的重卡柴油機(jī)耐久性和可靠性要求。當(dāng)前的重卡柴油機(jī)都需要使用最先進(jìn)的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，以降低發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒溫度，從而減少有害的氮氧化物排放。電控蝶形廢氣再循環(huán)閥旨在減少氮氧化物（NOx）的排放。它的特點(diǎn)在于可以提供精確的快速響應(yīng)控制，并且能夠在最嚴(yán)酷的工作環(huán)境中提供高流量、密封性卓越、耐腐蝕以及可靠的運(yùn)行。所有主要的元件（包括外殼體和閥片）都是采用不銹鋼制造而成，經(jīng)久耐用。這種蝶形廢氣再循環(huán)閥是由博格華納的無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)。憑借其強(qiáng)勁和可靠的齒輪組，該執(zhí)行器能夠提供很高的工作扭矩、快速的響應(yīng)以良好的耐久性。在無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部，傳感器可將反饋信息提供給閉環(huán)控制系統(tǒng)，以確定蝶形廢氣再循環(huán)閥的位置，并確保對(duì)再循環(huán)廢氣的精確控制。這種無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器集成了電子驅(qū)動(dòng)、智能控制技術(shù)并且經(jīng)過(guò)了嚴(yán)格的可靠性驗(yàn)證，可應(yīng)用于多種動(dòng)力總成產(chǎn)品。它可提供智能和非智能兩種版本，并且對(duì)于熱端布置還可以進(jìn)行水冷。

（3）柴油機(jī)增壓中冷。增壓可使柴油機(jī)在排量不變，重量增加不大的情況下達(dá)到增加輸出功率的目的。與相同功率的非增壓柴油機(jī)相比，增壓柴油機(jī)不僅體積小，重量輕，功率大，而且還降低了單位功率的成本。因此，增壓技術(shù)不僅廣泛應(yīng)用在柴油機(jī)上，而且還推廣到汽油機(jī)，是改善內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的重要技術(shù)手段。但是事物總有矛盾性，空氣壓力的提高就是空氣密度的提高，空氣密度的提高必然會(huì)使空氣溫度也同時(shí)增高，這如同給輪胎打氣時(shí)泵會(huì)發(fā)熱一樣。發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪增壓器的出風(fēng)口溫度也會(huì)隨著壓力增大而升高，溫度提高反過(guò)來(lái)會(huì)限制空氣密度的提高，要進(jìn)一步提高空氣密度就要降低增壓空氣的溫度。據(jù)實(shí)驗(yàn)顯示，在相同的空燃比條件下，增壓空氣溫度每下降10℃，柴油機(jī)功率能提高3%～5%，還能降低排放中的氮氧化合物（NOx），改善發(fā)動(dòng)機(jī)的低速性能。因此，也就產(chǎn)生了中間冷卻技術(shù)。柴油機(jī)中間冷卻技術(shù)的類型分兩種，一種是利用柴油機(jī)的循環(huán)冷卻水對(duì)中冷器進(jìn)行冷卻，另一種是利用散熱器冷卻，也就是用外界空氣冷卻。當(dāng)利用冷卻水冷卻時(shí)，需要添置一個(gè)獨(dú)立循環(huán)水的輔助系統(tǒng)才能達(dá)到較好的冷卻效果，這種方式成本較高而且機(jī)構(gòu)復(fù)雜。因此，重卡柴油機(jī)大都采用空氣冷卻式中冷器�？諝饫鋮s式中冷器利用管道將壓縮空氣通到一個(gè)散熱器中，利用風(fēng)扇提供的冷卻空氣強(qiáng)行冷卻。空氣冷卻式中冷器可以安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)水箱的前面、旁邊或者另外安裝在一個(gè)獨(dú)立的位置上，它的波形鋁制散熱片和管道與發(fā)動(dòng)機(jī)水箱結(jié)構(gòu)相似，熱傳導(dǎo)效率高，可將增壓空氣的溫度冷卻到50～60℃。中間冷卻技術(shù)不是一項(xiàng)簡(jiǎn)單的技術(shù)，過(guò)熱無(wú)效果白費(fèi)工夫，過(guò)冷在進(jìn)氣管中形成冷凝水會(huì)弄巧成拙。因此要將中冷器和渦輪增壓器進(jìn)行精確的匹配，使得壓縮空氣達(dá)到要求的冷卻溫度。

（4）冷卻系統(tǒng)橫流水雙層水套設(shè)計(jì)。CA6DM2柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)采用一汽專利技術(shù)的橫流水雙層水套設(shè)計(jì)，優(yōu)化了發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)，氣缸蓋冷卻更均勻，整體剛度更高，可以滿足200巴以上的缸內(nèi)爆發(fā)壓力，可靠性更高，解決了缸蓋的剛度及熱負(fù)荷等問(wèn)題，使其在正常工作的狀態(tài)下較大的避免了整體式氣缸蓋“鼻梁區(qū)”開(kāi)裂問(wèn)題，保證了高速運(yùn)行時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)維持在正常的溫度，這在高溫季節(jié)顯得尤為重要。CA6DM2柴油機(jī)采用集成式冷卻、濾清模塊化設(shè)計(jì)，其中機(jī)油濾清器、機(jī)油壓力調(diào)壓閥等均同CA6DN1（奧霸）柴油機(jī)，具有較高的通用性。前端附件驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、功能齊全，整機(jī)零件具有較高的互換性和通用性。

（5）缸蓋罩殼全浮的材質(zhì)結(jié)構(gòu)和安裝方式。CA6DM2柴油機(jī)缸蓋罩殼采用工程塑料設(shè)計(jì)，采用國(guó)際知名公司的配方材料，具有較好的耐高溫、耐低溫性能和較好的沖擊強(qiáng)度，發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋罩殼的全浮塑料材質(zhì)設(shè)計(jì)能有效的減少發(fā)動(dòng)機(jī)的重量和噪音，提高駕駛室的舒適度，減少了駕駛員的疲勞感。同時(shí)采用全浮的結(jié)構(gòu)安裝方式；整機(jī)95%以上的零部件均采用國(guó)內(nèi)供應(yīng)商生產(chǎn)的零部件，其中活塞、活塞環(huán)、軸瓦、增壓器、濾清器、雙缸空壓泵，包括燃油系統(tǒng)等主要零部件，均由國(guó)際著名公司在國(guó)內(nèi)本地化生產(chǎn)的供應(yīng)商提供，其中高壓油泵、噴油器總成、機(jī)油濾清器、機(jī)油壓力調(diào)壓閥等均同CA6DN1（奧霸）國(guó)三柴油機(jī)一致，具有較好的通用性、可靠性。對(duì)于用戶來(lái)講，可以有效減少成本，性價(jià)比較高。從這些技術(shù)特點(diǎn)中可以看到，CA6DM2在研發(fā)過(guò)程中采用了不少創(chuàng)新設(shè)計(jì)，不僅進(jìn)一步提升了國(guó)產(chǎn)重卡的技術(shù)實(shí)力，同時(shí)，這些設(shè)計(jì)在用戶的實(shí)際使用過(guò)程中也比競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手更具優(yōu)勢(shì)。

（6）可變噴嘴渦輪增壓器（VNT）。VNT是通過(guò)ECU發(fā)出的指令改變噴嘴環(huán)截面來(lái)調(diào)節(jié)進(jìn)入渦輪的廢氣，以使渦輪始終保持在高效率區(qū)工作，并達(dá)到與發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工況下的最佳匹配。如當(dāng)柴油機(jī)處于低速狀態(tài)運(yùn)行時(shí)，可以通過(guò)改變噴嘴環(huán)上導(dǎo)向葉片的方向，調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)渦輪的廢氣量，使壓氣機(jī)的壓縮比保持在較高水平，這樣柴油機(jī)在低速時(shí)也能保持較高的增壓壓力，從而提高柴油機(jī)的低速扭矩，降低油耗，減少碳煙排放；而在柴油機(jī)高速運(yùn)行時(shí)，通過(guò)噴嘴環(huán)上導(dǎo)向葉片的分流，又能使增壓壓力不至于過(guò)高，避免使柴油機(jī)產(chǎn)生過(guò)高的熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷，并將增壓壓力保持在合理的范圍內(nèi)。

7.結(jié)束語(yǔ)

近年來(lái)，隨著排放標(biāo)準(zhǔn)的逐漸嚴(yán)格，各種新技術(shù)在柴油機(jī)上應(yīng)用越來(lái)越多。重卡柴油機(jī)供應(yīng)商，一直都在研究如何改善柴油機(jī)系統(tǒng)以滿足日益嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，使得先進(jìn)的柴油機(jī)技術(shù)逐步在國(guó)內(nèi)重卡上得到推廣應(yīng)用，重卡柴油機(jī)的升功率、燃油消耗率、排放性能、可靠性等指標(biāo)有了大幅度的提高，開(kāi)始了從傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品向機(jī)械電子技術(shù)產(chǎn)品的過(guò)渡。柴油機(jī)的大功率，低排放，良好的電子控制等顯著優(yōu)點(diǎn)將使重卡在新的時(shí)代有長(zhǎng)足的發(fā)展，柴油機(jī)技術(shù)的開(kāi)發(fā)和技術(shù)更新日新月異。并贏得了市場(chǎng)。