不知道大家有沒有注意到,卡車,公交車等大型車輛在減速時,往往會發(fā)出tui tui tui這樣的高頻短促噪音。
卡車,公交車響亮的屁聲,始于一場驚心動魄的事故,始于一項沒有因為裙帶關(guān)系而失敗的偉大發(fā)明。
卡車和公交車的屁聲和它們燒的油有關(guān)許多大型車輛燃燒柴油而不是汽油,而使用柴油的卡車使用柴油發(fā)動機(jī)而不是汽油發(fā)動機(jī)
這是因為柴油機(jī)的熱效率是所有發(fā)動機(jī)中最高的根據(jù)美國機(jī)械工程師學(xué)會的數(shù)據(jù),柴油機(jī)的壓縮比是汽油機(jī)的兩倍,也就是說柴油機(jī)的性能要優(yōu)于汽油機(jī),所以柴油機(jī)被廣泛應(yīng)用于重型卡車
柴油機(jī)是德國人魯?shù)婪颉さ先麪栐?9世紀(jì)末首先發(fā)明的美國也有自己的柴油發(fā)動機(jī)美國柴油機(jī)之父名叫克萊西·萊爾·康明斯現(xiàn)在康明斯卡車用他的姓可是,在20世紀(jì)早期,柴油卡車并不像現(xiàn)在這樣受歡迎
1931年8月,為了宣傳和證明康明斯開發(fā)的柴油發(fā)動機(jī)的實力,他的朋友福特·莫耶和戴夫·埃文斯計劃駕駛康明斯柴油卡車從紐約到洛杉磯輪班,希望創(chuàng)造卡車速度的記錄讓康明斯沒想到的是,他差點創(chuàng)下卡車事故記錄
其實柴油機(jī)在發(fā)明之初就配備了和汽油機(jī)一樣的制動裝置,依靠一種類似于剎車片的裝置來降低摩擦速度康明斯和他的朋友們發(fā)現(xiàn),剎車片一上路就無法讓柴油發(fā)動機(jī)卡車停下來,這給柴油車的制動系統(tǒng)帶來了很大的壓力
這種頓悟在加利福尼亞的一條危險的路上被提升到了天堂。
這個地方就是卡洪山口那是一條56公里長的陡峭曲折的碎石山路,其間穿插著許多十字路口從現(xiàn)在來看,是貨車的鬼道
康明斯回憶說,當(dāng)天戴夫開車到卡恩山口附近時,正要和他換班,他警告康明斯叫醒所有人但是到了那里,剎車片熱得根本撐不住用他的原話來說,他拼命地試圖慢下來,但根本不起作用后面的兩個弟弟也因為高速醒了
然后,戲劇性的一幕出現(xiàn)了遠(yuǎn)處,一個發(fā)紅光的東西正穿過十字路口他們專注地看著這是一列貨運列車康明斯說,戴夫和福特都崩潰了,并試圖通過后面的聲波減速幸運的是,當(dāng)他們的卡車到達(dá)十字路口時,火車的屁股剛好擦過,三個人沒有當(dāng)場死亡
這段驚心動魄的旅程真的創(chuàng)下了一項紀(jì)錄:僅用了97小時20分鐘就穿越了5172公里但剎車失靈的那一幕也給康明斯留下了終生的陰影
24年后,已經(jīng)退休的康明斯開始在他的地下室設(shè)計不會被摩擦損壞的柴油機(jī)制動系統(tǒng)1957年,康明斯終于在費城的一家酒店里想出了解決方案他的計劃是用柴油機(jī)自己剎車
這種制動系統(tǒng)被稱為Kekebo發(fā)動機(jī)制動,也經(jīng)常被稱為Jake制動,或壓縮釋放發(fā)動機(jī)制動。
杰克的剎車原理并不復(fù)雜它實際上是靠放氣來減速的,而放氣是靠柴油機(jī)的四沖程循環(huán)
四沖程循環(huán)可以簡單總結(jié)為:吸氣,屏氣,點火,放屁。
在吸氣階段,發(fā)動機(jī)吸入空氣。
在屏氣壓縮階段,空氣被壓縮根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程,氣體體積越小,溫度越高,使柴油被點燃,達(dá)到第三階段
在最后的排氣階段,爆炸性氣體膨脹,推動活塞向下,為車輛輸入機(jī)械能然后,活塞縮回以排出廢氣
康明斯對排氣管進(jìn)行了改造,使駕駛員可以在柴油向卡車輸入動力之前,手動打開排氣閥,排出熱氣同時吸收了貨車的動力重復(fù)這個過程,最后貨車失去動力,減速
那年他為這項設(shè)計申請了專利雖然后來的實踐證明,千斤頂制動可以有效延長柴油機(jī)的壽命,但在當(dāng)時,并沒有一家主流汽車廠商看好這種新型制動系統(tǒng),它的最終亮相還是靠著一層裙帶關(guān)系
原來,康明斯的大侄子被父母安排和當(dāng)時世界上最大的鉆頭制造商雅各布斯制造公司副董事長的女兒相親。
兩人一見面就眉來眼去,公婆也是眉來眼去這位女士的父母對康明斯的發(fā)明表現(xiàn)出極大的興趣于是在1961年,第一輛帶千斤頂制動系統(tǒng)的卡車——康明斯NH系列交付當(dāng)然,這位女士的公司名Jacobs也是Cobo Engine Brake這個名字的由來
據(jù)美國機(jī)械工程師學(xué)會介紹,在隨后的幾十年里,千斤頂制動一直是美國和世界重型柴油卡車的標(biāo)準(zhǔn),后來的美國軍用車輛也采用了這種制動裝置中國的東風(fēng)dCi,玉柴6K,Xi安康明斯等廠家也都配備了千斤頂制動系統(tǒng)
由于其對柴油卡車性能和安全駕駛的貢獻(xiàn),千斤頂制動器被列為第81個機(jī)械工程國家歷史地標(biāo)。
直到現(xiàn)在,千斤頂制動仍然是重型卡車的主流輔助制動系統(tǒng)。
可是,千斤頂制動器也有許多缺點首先是排氣時氣體振動產(chǎn)生的巨響因此,在靠近居民區(qū)的地區(qū),經(jīng)常禁止使用千斤頂制動
另外,千斤頂剎車開啟時,會排放大量廢氣,污染很大現(xiàn)在很多國家都對柴油機(jī)提出了環(huán)保要求,所以千斤頂制動器也承受著新制動系統(tǒng)的競爭壓力
最后需要指出的是,大型車輛的制動系統(tǒng)有很多,很多公交車和貨車停車時那種悠長而哀怨的咔聲并不是來自于千斤頂?shù)闹苿樱莵碜杂诹硪环N常見的制動系統(tǒng)——氣壓制動。
氣動剎車的聲音
總而言之:
超車靠吸氣,停車靠放屁,安全靠運氣。
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