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客车辅助制动技术探讨

客车辅助制动技术探讨 2011年12月04日 来源： 一、前言 随着高等级公路的发展，客车行驶速度越来越高，同时，近几年内在高等级公路的行车密度也越来越大，因而客车的制动负荷也越来越大。若这些制动负荷全部由行车制动系来承担，就会造成制动鼓和制动摩擦片过热，从而造成制动效能下降，甚至制动能力完全消失。这是客车的安全要求不允许的。另外，行车制动系统的负荷过重，也会使制动鼓和制动摩擦片的寿命大大缩短，使客车的使用成本和维修工作量加大。因此，要解决这些问题，比较切实可行的方法就是安装辅助制动装置。二、辅助制动1．辅助制动系统辅助制动系统是用以使行驶中车辆（特别是下长坡的车辆），速度减低或稳定在一定速度范围，但不是用以使车辆停驶的机构。与主制动系统相比较，辅助制动系统虽然在短时间可以吸收的功率比较小，是它吸收的功率在很长时间内可以保持不变（或基本保持不变），而汽车连续下坡时虽然需要的制动功率与紧急制动相比较很小，但是在整个下坡过程中，都需要这样大的功率，这样的要求辅助制动系统可以满足。辅助制动器的工作原理与传统制动方式不同，有延长传动系和制动系寿命的功效。2．法律法规2002年6月1日我国交通部已颁布实施中华人民共和国交通行业标准JT/T325-2002《营运客车类型划分及等级评定》。该标准规定中型客车中高二级，大型客车中高一级、高二级和高三级客车都必须装置缓速器。建设部2002年10月1日公布执行的CJ/T162-2002《城市客车分等级技术要求与配置》也规定超二级、超一级、高级的市区和城郊城市客车规定必须装备缓速器。在国外，许多国家的交通法规已将辅助制动装置作为商用车的必备系统。3．装有辅助制动系统的效果加装辅助制动系统的汽车制动效果显著，主要表现如下：①能够减少车轮制动器热衰退、轮胎过热爆胎现象的发生，提高了汽车的行驶安全性；②能提高汽车下长坡的平均行驶速度和增强驾驶员下长坡时安全感；③可延长制动衬片使用寿命，减少制动器的维修保养工作量，从而使得安装有缓速器的汽车具有良好的使用经济性；④可减少驾驶员的工作疲劳度，制动过程柔和、平稳，提高了车辆的乘座舒适性；⑤显著减少制动时噪声和粉尘污染，提高汽车环保性。三、辅助制动系统分类目前技术比较成熟，适合装车的辅助制动装置有：发动机制动／排气制动、电涡流缓速器、液力缓速器和永磁式缓速器、自励式缓速器等。1．发动机制动／排气制动在发动机排气管中装置阀门，当阀门关闭时，把发动机作为空气压缩机来工作。在排气冲程中，排气歧管中的空气受到压缩，发动机获得负功，从而产生制动力。发动机制动／排气制动结构简单，安装方便；防止发动机过冷，以减少其磨损，提高发动机使用寿命；减少压缩空气的消耗，保证紧急制动的安全可靠。但这种制动方式应用于汽油发动机时，必须在化油器和进气歧管间装设一空气旁通管路，并在旁通管路内设置阀门，以使这一阀门和排气管阀门连动。这比柴油机排气制动器结构复杂，效果也较差，实际应用较少。另外，排气制动会使车辆行驶时的噪音有较大增加。这种辅助制动装置在我国应用较早，应用也比较广泛。国内许多载重汽车厂家都采用过发动机排气制动。2．液力缓速器液力缓速器是通过转子旋转带动液体转动，使液体的动能增加，然后冲击定子上的叶片，造成动能损失并转化成为热能，来消耗汽车的动能，起到了制动作用。液力缓速器适用于高速、大功率车辆；适用于长时间的连续制动；提高下坡行驶速度；路面适应性强。但液力缓速器结构复杂；在低速时制动能力差；体积和质量较大；空转时有能量损失；控制要求高。目前生产液力缓速器的厂商主要有德国ZF公司、VOITH公司和美国通用汽车公司等。其中前两家公司在我国上海和和苏州分别设有生产基地。国内有不少客车厂家选用液力缓速器，如亚星奔驰、中通客车、郑州宇通等。3．电涡流缓速器电涡流缓速器是利用电磁学原理把汽车行驶的动能转化为热能散发掉，从而实现减速和制动作用的装置。特点：结构简单，生产制造成本不高；制动力矩范围广，可达4003300N·m，适合于各种型式（5-50t）的车辆沙向应时间短（仅有40ms，比液力缓速器的响应快20倍），无明显时间滞后；工作时噪声很小；车辆在低速运行时，也可产生较高的制动力矩；制动力矩的大小可以通过控制励磁电流来调节，易实现自动控制；另外还具有故障率低，维修方便，可靠性高等优点。但体积较大，质量较大；制动减速能力和使用时间长短受转子温升，缓速器周围气流条件和环境温度的影响要消耗一定的电能。目前国内已有许多大、中型豪华客车，如上海申沃、郑州宇通、东风日产、厦门金龙、苏州金龙等安装了缓速器，大多选装法国的泰乐马和西班牙的弗雷纳萨电涡流缓速器。客车企业选用较多的还有日本的日野电涡流缓速器。4．永磁式缓速器永磁式缓速器是采用永久磁铁进行励磁，取代了电涡流缓速器中的电磁铁。典型的永磁式缓速器包括两个部分：转子和定子。永磁式缓速器的结构按转子的形状分为鼓式和盘．式两种类型，盘式永磁铁缓不采用这种结构，而是采用鼓式结构。鼓式永磁式缓速器结构紧凑，便于布置和控制。这种缓速器可实现大幅度的轻量化、小型化；几乎不消耗电力（仅电磁阀耗电）；连续使用自身不会产生过热，能持续不断保持制动力的稳定性和持久性；在高速范围内制动力也不会降低，且传动轴转速越高，制动力越大。保养简单、，只需定期检查空气间隙即可。磁铁周向转动式永磁式缓速器结构紧凑、体积小、重量轻，是目前国外市场开发的主流产品。但永磁铁产生的磁场有限，故所产生的制动力矩较小；不能提供大小不同的制动力矩；因采用永磁稀土材料，目前价格较贵；散热效果差。目前国际上，生产永磁式缓速器的厂商主要是五十铃／住友（ISUZU/SUMITOMO）等。国内只有广州五十铃客车有限公司生产的GALA客车上装用永磁式缓速器，它是选装日本五十铃／住友公司的进口件，目前国内还没有厂商在生产永磁式缓速器产品。5．自励式缓速器自励式缓速器是一种无需外接电源，具有自发电功能的辅助制动装置。这种缓速器能够把汽车的惯性转化为制动力矩来克服惯性，也就是利用惯性来发电，然后形成励磁磁场，进行缓速制动。自励式缓速器的主要由定子、转子、控制器及驱动器四个部分组成。该缓速器综合了上述缓速器的优点，质量最轻，体积最小且具有可调性；该缓速器具有自发电功能，无须增加或加大汽车发电机和蓄电池；它可以把汽车的J质性转化为制动力矩来克服惯性，从而节省能量，因而减少磨损；安装、维护简单；环保。但自励式缓速器产生的磁场有限，故所产生的制动力矩较小；制造工艺比较复杂；散热效果比较差。目前国外生产自励式缓速器的厂家主要是日本的五十铃／住友（ISUZU/SUMITOMO）等。国内生产和研制自励式缓速器的厂商有：深圳的特尔佳科技有限公司、江苏超力电器有限公司、扬州洪泉实业公司、扬州华露机电有限公司等。(end)

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