缓速制动系统

缓速制动系统（精选八篇）

缓速制动系统 篇1

1 发动机排气制动装置

该装置在发动机排气管中设置一碟阀,当碟阀关闭时,把发动机作为压缩机来达到制动目的。发动机排气制动具有非常鲜明的优点:结构简单,重量轻,制动能量不会衰减等。但它的缺点也十分明显:发动机排气制动一般在发动机处于高转速时才能显现出明显效果,而且只有“制动”和“不制动”两种选择,其制动效能不能按需控制,另外,在发动机制动时,会产生很大的噪音,所以客车上一般不采用发动机排气制动。

2 电涡流缓速器

主要由转动的圆盘和固定的磁极以及线圈组成。线圈通电后产生磁场,圆盘在这个磁场转动,因此有电涡流流过。流过的电涡流和磁场间的相互作用,产生出制动力矩。实际工作时,驾驶员通过操纵踏板或手柄,对线圈的励磁电流进行调节,从而控制制动力矩的大小。制动过程随电涡流产生的热量,由设在圆盘上的散热片散到大气中去。

电涡流缓速器结构简单,维护简便,无噪音。相比液力缓速器,操纵响应时间非常短,工作灵敏,还能提供大小不同的制动力矩供操纵选择。但其工作时消耗大量电能产生大量热能,会影响相关总成橡塑密封件的寿命,过热时还会造成缓速器制动力的衰减。由于尺寸庞大、机体沉重,要求的制动力矩越大,重量越大。当车速低于10km/h以下则不能制动减速。

3 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。这种缓速器可大幅度地轻量化、小型化,几乎不消耗电力(仅电磁阀耗电),连续使用也不会产生过热,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。但由于永磁铁产生的磁场有限,故所产生的制动力矩较小,且不能提供大小不同的制动力矩。永磁稀土材料的价格也比较贵。

4 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。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。由于具有自发电功能,因此节省能耗。但自励式缓速器产生的磁场有限,所产生的制动力矩较小。

5 液力缓速器

液力缓速器的工作介质为机油。它由转子、定子和油泵及控制阀等组成。变速箱输出轴通过中间齿轮带动缓速器的主轴旋转,当需要制动时,机油被油泵注入缓速器油腔,油被转子加速后流向定子叶片,油流受阻被减速,对转子的旋转产生阻尼作用,减慢转子的旋转速度,从而也减缓了主轴和变速箱输出轴的转速,起到对车辆减速的效果。由动能转换的热能,通过散热器进行热交换,散发到大气中去。

液力缓速器有与自动变速器一体的整体式,也有独立的单体式。

整体式液力缓速器的结构紧凑,重量轻,与自动变速器共用同一油路和散热系统。整体式液力缓速器可设置在自动变速器后部,也可设置在自动变速器中部,前置的液力缓速器,通过变速器齿轮放大提高了输出转速,从而大大提高了缓速器的制动效果,并使缓速器在更低的车速下也能减速制动。

单体式液力缓速器,一般串联安装在汽车传动系中,并且也有可以并联安装的型号供选择,它有独自的供油系统,散热系统一般和发动机共用。

液力缓速器能提供有效的制动力矩,操纵踏板或换挡手柄可调节制动力矩的大小。同样的制动效能,液力缓速器比电涡流缓速器体积小,重量轻。长时间的连续制动,制动功能不会发生衰减。缓速器制动时产生的热能,对周围部件不产生影响。低速制动效果好,但其结构较复杂,安装较烦琐,空转有能量损失。

中国缓速经济的表象及其成因分析 篇2

[关键词]缓速经济；表象；成因；内需

[中图分类号]K015[文献标识码]A[文章编号]1008-1763(2009)04-0061-04

一引言

改革开放30年来，我国逐渐消减了贫困，人民生活水平日益提高。但是，经济长期的高速增长往往积累着巨大的风险。资源掠夺性开采、低成本浪费性消耗，对资源的威胁和环境的损害日益严重，导致资源供应、生态环境与经济增长需求的矛盾日益加剧，贫富差距日益悬殊，外部需求不断下降和内部自生性需求增长乏力，只有通过经济缓速、调整才能将风险释放，为进入下一个持续发展周期而积聚能量。我国经济增长速度将出现持续一个较长时间的平缓、低速的局面，缓速经济就不可避免地出现了。

二中国呈现缓速经济的表象

(一)中国生产者价格指数(PPI)增速持续大幅回落

全球经济放缓导致国际市场石油等大宗商品价格大幅回落，PPI维持高位运行的原因逐渐消除。上游工业价格上涨压力骤减，国内大宗商品价格回落，房地产投资大幅下降，自9月以来人民币汇率升值近15％，有效需求下降，消费倾向萎缩。国家统计局数据显示，PPI数据2008年PPI比上年上涨6.9％，从9月份下降1个百分点至9.1％以后，10月份为6.6％，再下降2.5个百分点，11月份为2.0％，12月同比继续下降1.1％，PPI快速大幅回落，创下32个月新低，预计PPI在2009年很可能出现月度数据负增长。

(二)中国居民消费价格指数(CPI)同比涨幅下降

长达一年的粮食价格迅猛上涨和国际原油价格高企已发生转折，主导CPI上涨的能量释放完毕。国家统计局数据显示，CPI数据2008年上涨5.9％，从9月份开始步入平缓的下降通道，9月份CPI同比涨幅回落至4.6％，11月份同比上涨2.4％，比10月份下降O.8％，12月份同比上涨1.2％，连续8个月回落，创2008年新低，预计CPI还会继续下行。

CPI和PPJ数据增速快速下滑，显示经济增长速度下滑带来的整体需求萎缩，未来通缩的可能性和经济硬着陆的风险较大。

(三)货币流动性减少、定期化增速趋势加快

国家统计局和央行公布的金融运行数据显示，2008年货币净投放3 844亿元，比上年多投放541亿元；主要是11月和12月集中投放增加844亿元，1—10月份净投放现金943亿元，同比少投放303亿元；狭义货币供应量(M1)余额为16.6万亿元，增长9.1％，回落12.0个百分点；而10月份15.72万亿，比上月末低0.58个百分点，连续6个月下滑，达到1997年3月以来的历史第二低水平。由于市场货币流通量(M0)和企业活期存款构成了M1，年末M0余额为3.4万亿元，增长12.7％，加快O.6个百分点，企业活期存款增速下降幅度较大，下降趋势明显。2007年以来的紧缩性货币政策的滞后效应影响开始显现，广义货币供应量(M2)连续5个月超过狭义货币供应量(M1)，差额持续增大，存款定期化增速趋势在加强，经济下滑使企业出现流动性危机，流动性分布的差异性和不均衡性也加剧了这一趋势。

(四)采购经理人指数(PMI)和港口吞吐量放缓

中国物流与采购联合会、国家物流信息中心等机构中国PMI数据显示，2008年5月，PMI指数为53.3％，比4月份大幅下滑5.9个百分点，11月份只有38.8％，创下2005年1月该指数设立以来的新低，已经连续三个月低于50％，一般来说，PMI指数回落至50以下时，预示制造业整体规模萎缩开始出现。

2008年5月，全国沿海港口货物吞吐量增长12％，较前4个月累计增速下滑3.6个百分点；全国集装箱吞吐量5月份增长14，8％，较前4个月累计增速低2.9个百分点，预示着外贸出口增速的放缓。

(五)进出口增长和利用外资的不确定性增强

海关总署进出口商品贸易数据显示，2008年四季度进口同比下降8.8％，出口同比增长4.3％；11月，中国进出口总值1898.9亿美元，同比下降9％。其中进口、出口增长速度分别从9月份的增长21.3％和21.5％、10月份的增长15.6％和19.2％，到11月份转向，分别下降17.9％和2.2％；出口增速比上年同期减缓24个百分点，这是自2001年6月以来中国出口首次负增长；11月中国实现贸易顺差为400.9亿美元，连续4个月创出历史新高；全年贸易顺差2 955亿美元，比上年增加328亿美元。

商务部数据显示，2008年，实际利用外资金额923.95亿美元，同比增长23.58％；全国新批设立外商投资企业27 514家，同比下降27.35％；2008年10月－12月，我国实际使用外资连续三个月同比负增长，继11月份当月，全国实际使用外资金额和新批设立外商投资企业同比分别下降36.52％和38.32％之后，12月份又分别同比下降5.73％和25.78％。

(六)企业盈利能力、国家财政收入能力下降

国家统计局数据显示，2008年规模以上工业增加值比上年增长12.9％，增速比上年回落5.6个百分点；11月，同比增长5.4％，创下1994年以来的最低同比增幅，比上年同期回落11.9个百分点。1－11月份，全国规模以上工业企业实现利润24 066亿元，同比增长4.9％，同比明显下降。1601份上市公司三季报(含已暂停上市的公司)显示，前三季度有235家公司出现了亏损，亏损面达到14.7％，比上年同期增加2.8个百分点，累计亏损金额达285.3亿元，同比增加154％。

财政部数字显示，全国财政收入2008年上半年累计增长33.3％，第三季度增长10.5％，其中，7、8、9月分别增长16.5％、10.1％、3.1％。如果扣除4.6％的CPI因素，9月当月的财政收入出现了自2003年年底以来首次负增长，10月份当月财政收入同比下降O.3％，11月份增速再下滑至－3.1％。与税收直接相关的宏观经济指标均出现转向迹象，如企业利润、城镇居民人均可支配收入、外贸进出口、商品房销售面积、汽车销售量、证券业、保险业、房地产业和建筑安装业营业收入等的增速均有不同程度回落，有的甚至出现负增长。

三形成中国缓速经济的主要原因

(一)资源环境基础与经济增长矛盾日益尖锐

我国已经进入资源能源瓶颈时期，人口众多带来的巨大资源环境压力在短期内难以缓解，未来20—30年将面临总

人口、就业人口、老年人口三大人口高峰叠加的问题，人均资源量排世界第120位，对国外资源、能源等的依赖度越来越高，很难摆脱受限于他国的影响，且由于缺乏定价权，我国将不得不被迫接受价格上涨导致财富大量流出。

1资源掠夺性开采

我国的资源与环境产权模糊，初次分配比较混乱，土地使用权、探矿权、采矿权等少数可以让渡的产权，价格体系不合理，且常常出现寻租等行为。各种开采者在短期利益驱使下，对资源暴利开采、破坏性开采，造成资源的滥用、矿产开采效率低下和矿区及其周边环境破坏严重；资源环境的核算制度和补偿机制缺失，难以抑制破坏环境的行为，亦无法进行环境治理有效激励。

2资源使用浪费严重

2006年，我国GDP占全球总量的5.5％，但能源、钢材和水泥消耗分别占世界总量的15％、30％和54％；2008年上半年单位GDP能耗水平比上年同期上升了0.8％。据中国再生资源利用协会统计，我国每年可以回收利用但没有回收利用的再生资源价值高达350亿至400亿美元，相当于一个中等规模的世界500强企业一年的销售收入。

3能源消费结构矛盾突出

部门能源消费结构来看，2005年，全社会能源消耗中工业占71％，能耗较高的重工业实现总产值占工业的68％；类别能源消费结构中，煤炭占68.9％以上的份额，远高于25.1％的世界平均水平。

4人与生态环境的关系恶化

由于我国工业化进程加快，生态环境治理不足，污染排放量增加过快，污染物构成日趋复杂；农业和农村面源污染严重，环境污染和生态失衡问题日趋严重。根据《中国环境经济核算报告2005》核算结果，2005年根据污染损失法核算的环境退化成本为5 787.9亿元，占地区合计GDP的20.93％，比上年增加669.6亿元，增长13.1％。

(二)保持经济高增长的内生性能量逐渐衰退

粗放型增长方式引起我国内外部结构严重失衡，加剧内需不足，进而导致整个国民经济出现内生性收缩，制约了经济可持续的发展。资源投入增加和投资驱动的增长模式必然导致资源浪费、环境破坏，投资、消费比例失调、金融体系变得脆弱；而资源初级产品和低附加值产品的出口驱动增长模式必然造成对外经济利润下降、贸易摩擦加剧以及由货币过量供应引致资产泡沫和通货膨胀的危险。

1投资和消费的总量和结构失衡

目前，主要表现为整个社会投资过度和消费不足，投资和消费的失衡偏离正常状态。多年来，我国投资比重过大，占GDP达45％-50％，大大高于发达国家占比15％—20％、发展中国家投资占比20％一30％；投资结构失衡，国家统计局最新数据显示，2008年全社会固定资产投资172291亿元，比上年增长25.5％，增速加快0.7个百分点，大大快于经济增长幅度；城镇固定资产投资增长26.1％，快于农村21.5％的增长幅度；第一产业投资增长54.5％，大大快于第二产业28.0％和第三产业24.1％的增长幅度；第一产业增加值增长5.5％，却低于第二产业9.3％和第三产业9.5％的增长幅度。地方政府存在过度投资倾向，地方保护严重，房地产、汽车、重化等产业无序投资，造成重复投资、盲目投资、浪费严重和效率低下。

尽管社会消费绝对量有较大增长，但消费比重偏低。据中国社会科学院《2008年社会白皮书》显示，2007年我国居民消费额占GDP的比重已下降到了36％，2007年比2000年的46％，跌了10个百分点。居民和企业税负过重，国家税收增速持续十年以上超过20％，达经济增长的两倍。国民收入初次分配中，劳动者报酬占比由2000年的51.4％降低为2007年的39.7％；2008年1-9月我国城镇居民人均可支配收入实际增长比上年同期回了5.7个百分点，农村居民人均现金收入实际增长回落了3.8个百分点；2008年年末城镇登记失业率为4.2％，比上年末提高0.2个百分点；收入分配不均导致贫富不均，城乡之间、东西部之间、欠发达地区和发达地区之间、高中低收入阶层之间的差距持续扩大，2006年，我国城乡居民收入差距达到3.3：1，如果再考虑到农民没有享受到的社会保障、公共服务等实际消费，城乡之间差距更大。

财富越来越向高收入者集中，而高收入者消费倾向低，低收入者消费倾向虽然较高，但收入水平低，再加上社会保障水平不高、就业压力大，导致个人收入与消费需求转换率低，个人最终消费不能实现。

2区域、产业发展不平衡

由于国家经济发展政策的倾斜，中西部地区以发展资源、能源、原材料工业为主，东部地区以加工制造业和新兴产业为主。中西部地区耗费了大量的环境资源所生产出来的产品大多以极低的价格输送到了东部，东部地区经济发展较快，但中西部地区环境问题却日益严重。三大地带的人均GDP累积增速，东部地区明显快于中西部地区，以1990年为基数，到2005年，东部地区人均GDP累积增长9.1倍，快于中部和西部地区分别增长7，2倍和6.7倍。2005年，东部地区人均投资9 836元，西部为4 905元，东部比西部多1倍。

我国带动GDP高速增长的行业主要集中在能源采掘加工行业、资源消耗行业、房地产行业以及高垄断行业，而传统的工农业生产和消费增长并不明显；与发达国家相比，我国第三产业比重和消费需求比重均低了30个百分点左右；中国社会科学院2007年《财经蓝皮书》显示，“十五”期间，我国服务业增加值的增长速度低于GDP增长速度，占GDP比重呈下降趋势，由2002年的41.7％降为2007年不足40％。

3外部结构失衡问题日益突出

主要表现是国际收支失衡，即国际贸易和国际收支的双顺差、资本账户和经常账户“双盈余”，外汇储备积累大且增长快，从1994年的516.2亿美元快速增加到2008年底的1.95万亿美元，比上年增长27.3％，增加了货币升值的压力，国际贸易摩擦加剧。在改革开放初期，“双缺口”实行吸引外资、鼓励出口的政策，国际收支的结构性逐步失衡，加大了人民币投机压力，这种出口导向政策，如不能够得到及时调整，将对抑制通货膨胀产生巨大压力，还会引发金融体系的系统性风险。

(三)中国经济正处于周期性下降通道中

从1978年-2008年我国GDP总量和增长率走势图(见图1)可见，改革开放以来，我国经济增长表现出明显的周期性特征。第一轮周期为1981年至1990年，第二轮周期为i990年至1999年，第三轮周期从1999年经济增长周期波谷开始，2007年，达到周期波峰，峰值为11.4％，从2007年三季度开始，经济增长率已连续六个季度回落，2008年，一季度为10.6％，比去年同期回落1.1个百分点；上半年增长10.4％，同比回落1.8个百分点；前三季度，增长9.9％，同比回落2.3个百分点，第四季度增长6.8％，持续回落，全年增长9.0％，

比上年实际回落4个百分点。我国进入本轮经济增长周期

(四)全球金融危机蔓延，经济衰退的潜在风险加剧

美国次贷危机继续向纵深发展，已经演化为全面金融危机，并开始影响实体经济，世界五大投资银行三家倒闭、两家转型，华尔街格局受到严重冲击，美国面临经济短期滞胀和衰退风险。经济全球化使得各个国家都不可避免地受到这场金融危机的影响，通过市场链、产业链、金融链等传导机制，危机对世界经济的拖累效应不断扩散，将诱发全球一系列经济动荡。世界经济衰退的可能性在增大，国际货币基金组织将2008年世界经济增长的预测由7月份的4.1％下调为3.9％，2009年增长预测由7月份的3.9％下调为3.7％。日益融入全球市场的我国经济，对外依存度超过60％，外向度日益增高，美国经济衰退、世界经济整体增速下降，这对我国经济发展将是严峻的考验，给我国经济发展带来了巨大压力，我国经济的全球化融入速度和深度值得反思。

四缓速经济下的政策思维

我国经济活动的减弱信号明显，经济缓速是客观存在的，增长速度放缓将持续一个较长的时间。但是，经济急剧下滑或负增长有可能引发社会问题，经济速度过慢会影响解决贫困、劳动力就业、人口转移、收入、社会稳定问题和各项事业发展；过快造成煤电油运紧张，生产资料、生活资料价格上涨。

改革开放以来，我国物质基础日益牢固，经济体制活力逐步增强，潜在需求潜力巨大，资源整体调度能力强大，国民经济已经具备长期平稳发展的基础。我国应抓住这次全球金融风暴给世界经济特别是西方发达国家造成不利局面的机遇，增强国家竞争优势。深化结构性、体制性问题的改革，主动调整发展规模、经济结构和发展速度，全面刺激国内居民的最终消费，扩大有效内需，遏制经济陷入通货紧缩。1)我国应建立综合反映经济增长、效益、福利、资源环境等状况为内容的缓速经济下可持续发展的经济指标体系；2)采取适度投资、刺激消费的内需导向型的经济增长方式，优先发展社会主义新农村，大力发展中西部经济和第三产业，抑制矿产资源、房地产、汽车、重化等产业无序发展；3)采取积极倾斜性宏观经济政策，实施减税让利的税收政策、区别对待的财政政策和扶植中小企业的金融政策；4)完善让利于民、共同富裕的收入福利政策，改革国家收入分配政策，稳步扩大居民收入，缩小贫富差距，健全城乡统一的公共福利体制，将社会保障支出占财政支出的比重，由现在的11％－12％，逐步提高20％以上；5)节能减排，增强资源环境可持续保障能力，推进资源税、环境税改革，设立国家和地方综合环境基金；6)加紧建立目家财富管理战略机制，建设人民币区域国际通货，建立股市稳定机制，强化对国家货币和资源流动的监测和管制，提高对国家经济安全的预测、调整、驾驭能力。

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[6]袁钢明.全面建设小康社会重在惠及全体人民群众[N]2006年第二届全面建设小康社会科学论坛,2006—12—26(2).

制动器的保护神:电涡流缓速器 篇3

良好的制动性能是车辆安全行驶的重要保证。传统车辆制动方式是采用在车轮上安装机械式摩擦制动器, 但这种摩擦式车轮制动器存在一个重大缺陷:频繁或长时间制动会造成制动鼓 (盘) 和摩擦衬片过热, 导致制动效能衰退, 甚至制动失效, 从而引发重大交通事故。这个问题对城市公交车及常年行驶在山区的载货汽车和长途大客车尤为突出。要使车辆制动器保持良好的制动性能和长时间的使用寿命, 关键要控制好制动器的温度, 使之不至于上升到危害摩擦衬片的程度。因为受空间尺寸的限制, 现有的车轮制动器的散热能力始终是有限的, 频繁或长时间制动后温升过高不可避免。

要解决这一问题, 比较切实可行的办法就是加装辅助制动装置, 将车轮制动器的负荷进行分流, 使车轮制动器温度控制在安全范围内。现有不少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。如德国的交通法规就明文规定:总质量5.5t以上的客车和9t以上的载货汽车必须装有辅助制动装置。2002年6月, 我国交通部已颁布交通行业标准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里的高二级、大型客车里的高一级、高二级和高三级客车都必须装置缓速器。目前技术比较成熟、适合装车的辅助制动装置是:发动机排气辅助制动系统和缓速器。

发动机排气辅助制动系统由于压缩比及其他技术原因, 只适用柴油发动机, 只能提供制动和不制动两种选择, 且制动力不能随车辆负荷和运行工况进行相应调整;排气控制阀片易出现烧蚀和卡死故障;工作时造成气缸压力和发动机温度升高, 易导致气门卡死和气缸垫损坏。

采用缓速器是解决这些问题的一个理想方案。它是用来使行驶中的车辆速度降低或稳定在一定速度范围, 但不是以使车辆停驶的一种装置。常用的缓速器有以下几种类型:电磁缓速器、液力缓速器、空气动力缓速装置和电动机缓速装置。电磁缓速器按磁场产生的方式不同, 又可分为电涡流缓速器 (见图1) 和永久磁铁缓速器。本文重点介绍电涡流缓速器。

电涡流缓速器的结构

电涡流缓速器是由机械装置 (见图2和图3) 和电控装置两部分组成。

1. 电涡流缓速器的机械装置

电涡流缓速器的机械装置部分由定子、转子和固定架等部件组成。

电涡流缓速器定子上一般有八个高导磁材料制成的铁心, 呈圆周分布, 均匀地安装在高强度固定架上。八个励磁线圈套在铁心上, 共同构成磁极。圆周上相对两个励磁线圈串联或并联成一组磁极, 并且相邻两个磁极均为N和S相间, 这样就形成相互独立的四组磁极。

转子通常由前转子盘、后转子盘和转子轴构成。前后转子盘均为圆环状, 一般用导磁性能高且剩磁率低的铁磁材料制成, 实际生产中常选用电磁纯铁或低碳钢等材料。为了及时将涡流产生的热量散发掉, 通常转子盘上铸有散热叶片和通风气道。转子通过连接凸缘与传动轴相连, 并随传动轴自由转动。前后转子盘与定子磁极间有极小的均匀气隙, 以使转子盘旋转时不会刮擦到定子上, 气隙一般在0.761.7mm范围内变动。

电涡流缓速器一般是固定安装于变速器的后端外壳或驱动桥的主减速器外壳上以及安装在变速器和驱动桥之间两传动轴固定支架上 (见图4和图5) 。

2. 电涡流缓速器的电控装置

电涡流缓速器的电控装置部分一般是由手/脚控开关、指示灯、制动气压传感器和继电器等组成, 有的还有车速信号传感器和ABS控制装置等 (见图6) 。

手控开关一般分四个挡位。开关处于0挡位时, 五条线全部断开;第1挡位时, 1号线接通搭铁, 继电器盒内1号继电器吸合, 则第1组励磁线圈通电, 这时缓速器产生的制动力矩为最大力矩的1/4;第2挡位时, 1号线与2号线同时接通搭铁, 继电器盒内1号与2号继电器吸合, 则第1组和第2组励磁线圈同时通电, 这时缓速器产生的制动力矩约为最大力矩的1/2;第3和第4挡位类推。

脚控开关受制动气压控制, 当踩下制动踏板时, 缓速器自动起作用, 并根据制动踏板的行程, 气压控制开关上的四个气压传感器将依此接通, 其作用与手控开关一样。

A B S控制装置根据车辆状况自动调节缓速器的工作状态。它主要有三种功能:

(1) 如果是A B S测控到某个车轮打滑, 它将立即接至缓速器的制动作用。当打滑一旦结束, A B S控制装置又一级一级地接通缓速器挡位, 始终保持缓速器力矩受到路面的支持。

(2) 当车速低于3km/h时, 切断缓速器的脚控功能, 以避免不必要的电流消耗。

(3) 当A B S出现故障时, 它将切断缓速器的脚控功能, 但仍保留手控制动功能, 以保证行车安全。

电涡流缓速器的工作原理

简单地讲其工作原理是:利用利欧·傅科电磁感应原理把车辆行驶的功能转化为热能而散发掉, 从而实现车辆的减速或制动 (见图7) 。

电涡流缓速器制动力矩产生过程是:当驾驶员接通的控制手柄 (或踩下制动踏板开关) 进行减速或制动时, 其励磁线圈自动通以直流电而励磁, 产生的磁场在定子磁极、气隙和前后转子盘之间构成回路。这时在旋转的转子盘上, 其内部无数个闭合导线就切割励磁线圈所产生的磁力线, 从而在转子盘内产生无数涡旋状的感应电流, 即涡电流 (简称涡流) 。一旦涡电流产生, 磁场就会对带电子的转子盘产生阻止其转动的阻力 (即产生制动力) , 阻力的合力沿转子盘周向形成与其旋转方向相反的制动力矩, 同时涡流在转子盘内部流动时, 会产生热效应而导致转子发热, 这样车辆行动的功能就通过感应电流转化为热能, 并通过转子盘上的叶片将热能散发出去。

电涡流缓速器的特点

与发动机排气辅助制动系统和液力缓速器相比, 电涡流缓速器有以下优点:结构简单、生产成本较低;制动力矩范围广, 可以达到300 3300Nm, 适合于各种形式 (445t) 的车辆;响应时间短 (仅有40ms, 较液力缓速器高20倍) , 无明显时间滞后;工作噪声小;车辆在低速运行时, 也可以产生较大的制动力矩;制动力矩的大小可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。

缺点是:体积与重量都较大;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, 要消耗一定电能, 不能实现制动能量回收。

电涡流缓速器的使用效果

由于在平常的制动过程中, 绝大多数的制动都只是一种适应性制动, 即车辆无须制动停止, 而只是达到减速目的, 应用缓速器制动取代主制动器的过频繁制动, 可以降低主制动器过热而在紧急情况下丧失制动效果的危险。另外, 应用缓速器制动, 车辆的制动距离缩短一半, 使行车安全有保证。

针对车辆在山区里行驶, 缓速器也显示出特有的重要性 (见图8) 。在我国, 运输车辆在山路下坡行驶时, 经常是战战兢兢地下滑, 而且还经常会把脚制动踩坏。因为要使车辆极其缓慢地下坡, 就要使劲踩住制动踏板不放, 这将使主制动器处于超大负荷的工作状态, 所以往往会隐藏着很大的危险。这种行驶方式会加速主制动器的衰减过程, 也就是制动盘或制动鼓过热, 制动衬片的摩擦系数急剧降低, 磨损速度剧增。这种行驶方式还会导致制动失灵的危险后果。

除了安全因素以外, 如果正确使用缓速器, 可以使主制动器始终保持在冷却状态, 以便用于紧急制动。据统计, 行驶在道路及高速公路上的车辆, 缓速器能承担80%的制动需求 (低速度减速) 而无磨损, 而20%的制动应用 (紧急制动) 均由主制动器承担。从运营费用上看, 使用缓速器也是合算的, 由于使用缓速器可明显减少主制动器的磨损, 使其使用寿命延长为原来的4 10倍。这将极大地降低运营成本, 提高车辆的使用率。同时由于主制动器的受热状况好转, 对轮胎周围的热辐射程度也随之减轻。所以, 轮胎的损耗程度也会随之降低30%～50%。使用缓速器可以提高车辆的平均行驶速度 (尤其在坡道上) 。调查表明, 大型车辆使用缓速器, 坡道上的稳定车速可以提高一倍, 而山区高速公路上的平均车速可由60k m/h提高到70k m/h。使用缓速器, 显著增大制动力矩, 有效提供制动效能。同时由于车辆可以达到比较均匀的行车速度, 燃料的消耗量也将有所下降;缓速器的制动动作比较柔和, 不会使车辆发生急剧晃动, 同时, 由于缓速器的工作原理是一种无接触制动, 制动噪声小, 所以提高了驾乘人员的舒适性。缓速器的使用可以显著减少制动器的粉尘污染50%以上, 有效保护了环境。

电涡流缓速器的发展

1. 轻量化

电涡流缓速器的一大缺点是比较重。选用既能满足性能要求同时质量较轻的材料是各生产厂家研发的目标。如近年来, 德国克罗伏特 (KLOFT) 公司的电涡流缓速器 (见图9) 的重量和体积都有减小, 其转子重量较其他公司降低35%。为提高冷却效率, 改进了转子盘的冷却气流, 使其流速由一般的12m/s提高到30m/s。

2. 整体化

以前电涡流缓速器都是生产后再加装到车辆传动系中, 这样除了对原车的安装部位要改造外, 也要对原车传动系统造成一定影响。法国泰乐马 (T E L M A) 公司新一代7000型产品 (见图10) , 从开始就针对某一类变速器而设计, 安装时可不改变变速器的后端凸缘, 也不需要改变传动轴的长短, 很方便。

西班牙弗瑞纳萨 (FRENLISA) 公司生产了一种置于车桥中的电涡流缓速器 (见图11) 。这种内置式缓速器整体车桥是由一根中心车桥、一组差速系统、一个两半片式电涡流缓速器和两个标准气制动系统组成。差速系统由一个半轴齿轮和两个反方向的行星齿轮构成, 其作用是驱动两根半轴和调节两边车轮的转速。这种车桥专为半挂车设计。它安装在拖架上, 替换半挂车的一根车桥, 这样产生的制动力直接作用在半挂车尾部, 可避免半挂车在制动时产生一种“折叠 (JackKnifing) ”危险情况, 因此大大提高了半挂车行驶的安全性。

3. 电子控制

现有的电涡流缓速器多采用分级控制, 它所产生的制动力矩是分级阶梯状不连续的。其发展方向是采用无级调节技术, 即通过电子控制装置调节励磁线圈中的电流大小来控制磁场产生, 从而使所产生的制动力矩连续变化, 以便更好地适应车辆的制动要求。

缓速制动系统 篇4

一、问题的提出

液力缓速器的制动过程实际上是一种将机械能转化为热能, 再通过整车散热系统消耗掉的过程, 缓速器与发动机共用1套冷却系统。液力缓速器冷却水路如图1所示。

由图1可以看出, 在匹配缓速器时, 采用先冷却发动机, 再冷却缓速器的原则。车辆在下坡过程中缓速器消耗的动能需要全部通过整车散热系统进行消耗, 缓速器的持续制动性能受整车散热能力的影响。所以了解液力缓速器的持续制动性能, 可以为整车匹配液力缓速器提供指导, 本文将对评价液力缓速器持续制动性能的相关转毂试验方法进行介绍。

二、试验的基本原理

首先, 根据实际工况或设计目标来确定整车制动需要消耗掉的能量或制动功率, 试验功率应与实际工况或设计目标确定的制动功率保持一致, 即当量能量原则。以下试验所述方法均将基于此原则进行阐述。

三、整车转毂台架试验 (坡度模拟试验)

整车转毂试验台是一个能通过电机驱动车辆来模拟下坡制动工况的整车试验台架。实际上是拖曳试验的室内模拟。

整车转毂试验台具有一个直径至少为试验车辆轮胎直径2倍的驱动毂 (盘) , 用来模拟实际路面。车辆在安装至试验台架后, 驱动轴上的下拉力必须合理, 一般为2~5t。使车辆的制动力在车轮打滑不多的情况下能够传给试验台架上的毂 (盘) 表面。整车转毂试验台可通过测量输入扭矩和速度来计算整车轮胎作用在驱动毂 (盘) 上的驱动功率。同时, 试验台架可根据车速变化提供相应的风量, 来模拟整车实际行驶时的风量。图2为载货车转毂试验台原理图。

1.试验参数

需要的平均试验速度等于目标速度, 试验中的实际速度应该接近匀速, 速度波动范围不得超出±5km/h的公差范围。根据ISO12161的规定, 整车连续下坡12min缓速器无制动力衰退和退出, 即可认为满足整车持续制动的需要。

2.需要消耗能量的确定

根据实际工况, 需要车辆在载重50t, 以车速30km/h, 平均坡度6%的条件下持续下坡6km。考虑到1%的滚动阻力, 需要消耗能量为:

制动功率

3.试验准备

试验时车辆的发动机必须起动, 正常试验前应提前进行热车。根据所需测试的目标工况, 选用适当的变速器挡位, 使发动机的转速最大限度的接近发动机额定转速, 但不得超出发动机的最大转速, 并记录该发动机转速n。

4.试验程序

若缓速器具有恒速下坡功能, 首先调整试验台, 模拟整车载重量, 平均坡度, 让车速上升, 直到车速接近目标车速时操作缓速器恒速挡, 让缓速器在不超出目标车速±5km/h的公差范围持续制动12min。试验台应实时记录轮边制动力矩和车速, 如果12min内缓速器冷却液温度或缓速器油温过高, 缓速器启动自我保护功能, 或车速持续上升无法使车速稳定则停止试验, 认为整车散热不能满足模拟工况需求。反之则认为整车散热可以满足模拟工况需求。

若缓速器本身无恒速下坡功能, 首先调整试验台, 模拟整车载重量, 平均坡度, 让车速上升, 直到车速接近目标车速时逐级增高缓速器挡位使缓速器制动力升高, 并通过合理调整缓速器挡位, 让缓速器在不超出目标车速±5km/h的公差范围持续制动12min。试验台应实时记录轮边制动力矩和车速, 如果12min内缓速器冷却液温度或缓速器油温过高, 缓速器启动自我保护功能, 或车速持续上升无法使车速稳定, 则停止试验, 认为整车散热不能满足模拟工况需求。反之则认为整车散热可以满足模拟工况需求。

5.试验持续时间

坡度模拟试验需持续12min, 如果在以下方面已经达到规定要求并保持稳定至少1min, 则认为持续制动系统的性能明显不受行车距离或试验过程中其它任何条件影响, 那么允许提前终止试验:

A.冷却液温度;

B.轮边制动力矩;

C.车辆速度。

四、总结

采用整车转毂试验评价缓速器持续制动性能, 试验中的干扰因素相对较少, 可针对某一特定工况甚至可将某一特定路况的路谱输入试验台进行模拟, 以此来定量的评价整车散热系统是否与液力缓速器合理匹配, 试验误差较小。但对试验设备要求较高, 一次性的投入成本也较高。

参考文献

缓速制动系统 篇5

电涡流缓速器是一种辅助制动系统, 在制动过程中起着重要的作用[1]。相比传统的液压制动系统, 其制动反应速度更为敏捷, 能够减少车轮制动器热衰退、制动跑偏、轮胎过热爆胎等现象的发生;同时, 能够提高汽车下长坡时的平均行驶速度和增强驾驶员下长坡时的安全感[2]。目前, 欧美日等发达国家汽车界已经将缓速器作为各种级别客车, 中型和重型载重汽车上的标准配置, 作为现有汽车制动系统的必要补充装置[3]。

电涡流缓速器的工作原理是当减速或制动时, 接通缓速器的励磁线圈, 在定子极、气隙和前后制动盘之间形成磁场, 制动盘在磁场中转动时, 产生涡流进而产生较大的制动力矩, 并以发热的方式消耗车辆的动能, 实现制动或缓速。接通不同组数的继电器, 绕组中的电流连续变化, 产生不同大小的磁场强度, 从而产生不同的制动效果。制动力矩是电涡流缓速器中一个非常重要的参数, 它对电涡流缓速器的机构和控制系统的设计都起着重要作用, 近年来国内外学者都对其进行了大量的研究[4,5]。由于电涡流缓速器是基于电磁学原理工作的, 涉及到复杂的电磁学及非线性问题, 因此要精确地建立电涡流缓速器的制动力矩数学模型是非常困难的[6]。针对建立的电涡流缓速器的制动力矩数学模型效果较差, 本文提出的电涡流缓速器制动力矩模型是一种基于神经网络的模型, 主要研究电涡流缓速器在不同转速下的制动力矩特性, 1 基于神经网络的制动力矩模型

1.1 神经网络模型的建立

电涡流缓速器的输出制动力矩同励磁电流、转速 (车速) 相关, 因此在神经网络模型建立中可选用励磁电流I、转速n作为输入变量, 将制动力矩T作为输出变量。

该神经网络为4层前馈神经网络, 输入层节点数、隐层第一层节点数、隐层第二层节点数和输出层节点数分别为2, 4 , 5 和1。整个神经网络的输入输出关系可用图1来表示。

1) 第一层为输入层, 该层的各个节点直接与输入向量励磁电流I、转速N的各分量相连, 将输入值传送到下一层去, 有

O1i=Aii=1, 2 (1)

2) 第二层和第三层为隐层。第二层和第三层的每个节点代表了一个变量值, 其作用是计算上一层的每个输入分量, 有

O2j=f (H2j) j=1, 2, 3, 4 (3)

undefined=1, 2, 3, 4, 5 (4)

O3j=f (H3m) j=1, 2, 3, 4, 5 (5)

3) 第四层为输出层, 有

undefined (6)

O4=f (H4) (7)

1.2 神经网络的学习算法

整个神经网络输出层产生一个输出向量制动力矩T。在标准的多层神经网络中, 信号会逐层传播到输出层。

定义误差函数为

undefined (8)

其中, ypk和yk分别表示实际输出和期望输出, 期望输出yk 作为教师信号。这样误差信号就从输出层逐层反传, 调整每层的权值, 然后再进行比较, 直至误差满足要求而结束。本文采用非线性规划中的最速下降梯度法来确定连接权值。最速下降梯度法是使权值沿着误差函数的负梯度方向改变。设权值的变化调整量为ΔW , 可以得到

undefined (9)

其中, ε为学习步长, 其值为0～1之间的正参数。

由式 (8) 可得

undefined

由式 (9) 、式 (10) 可得

undefined (11)

令undefined, 则式 (11) 可以写成

ΔWkg=-ε·dk·O3g (12)

在本文中f (x) 函数采用S型, undefined, 则

f′ (H4) =O4 (1-O4) (13)

由于在本神经网络模型中, 输出层只有一个制动力矩, 因此网络的期望为一定值。由式 (8) 可得

undefined (14)

由式 (12) 、式 (13) 、式 (14) 得

dk=O4 (1-O4) (O4-yk) (15)

于是隐层与输出层之间的连接权值的变化调整值ΔWkg可用下式表示

undefined

(16)

权值调整算法为

Wkg (t+1) =Wkg (t) +ΔWkg (17)

其中, t为迭代次数。

对于隐层与隐层之间、隐层和输入层之间的权值可用同样的方法求得。在前馈神经网络中, 信号流沿着一个方向从输入神经元到输出神经元, 在同一层神经元之间没有交互, 也没有反馈, 前层神经元只影响下一层神经元, 最后在输出层得到制动力矩的输出。如果实际输出同期望输出不一致时就会产生误差信号, 根据权值调整算法调整连接权值, 从而重新正向传播。如此不断调整权值, 反复训练直到达到要求。

1.3 神经网络的训练

神经网络的训练样本采用具有代表性的多组数据, 表1是某一型号电涡流缓速器制动力矩在不同励磁电流与转速下的样本值。将励磁电流、转速、制动力矩的样本进行归一化处理而作为神经网络的输入输出样本。网络利用样本经过训练, 当累计误差e小于设定值时满足设计要求。

2 电涡流缓速器制动力矩控制系统

过去在采用继电器控制电涡流缓速器绕组的通断中无法实现电流的连续控制, 也无法实现车辆的恒速、恒转矩、或恒电流等复杂控制。为此, 笔者提出了基于神经网络模型的电涡流缓速器的PWM控制系统。图2是基于神经网络模型的电涡流缓速器制动力矩模型控制系统原理图, 图中电涡流缓速器的定子绕组由4组8个线圈组成。电涡流缓速器具体控制原理如下:传感器将采集的数据传送到控制单元, 控制单元利用神经网络模型先将离线学习后的神经网络的权值Wji, Wmn, Wkg和阀值θ提供给控制器。控制器根据网络提供的信息, 由BPNN网络计算出电涡流缓速器的输出制动力矩, 通过电流调节器控制PWM模块来调整电涡流缓速器的输出制动力矩。

3 效果对比实验

为了验证基于神经网络的制动力矩控制算法的有效性, 测试了原数学模型和基于神经网络模型的控制算法对制动力矩曲线的逼近效果。图3是对某一型号电涡流缓速器输出制动力矩的逼近曲线。

在测试过程中设置了转速由低到高, 从图3中可以看出, 在制动力矩还不是很高时, 这两种模型都能很好地逼近实际的制动力矩曲线。但是随着转速的升高, 采用神经网络模型还能较好地反映实际制动力矩曲线, 而数学模型相对实际制动力矩曲线偏差则较大。因此, 实验证明了基于神经网络的电涡流缓速器的输出力矩能更好地反应实际的制动力矩。

4 结论

本文在分析了电涡流缓速器的制动力矩数学模型的不足后, 提出了一种基于神经网络的电涡流缓速器制动力矩模型。这种模型利用神经网络可以逼近任意非线性曲线的特性来逼近电涡流缓速器的实际输出制动力矩, 建立了电涡流缓速器制动力矩的神经网络模型, 提出了电涡流缓速器的神经网络的PWM控制系统。最后通过实验表明, 基于神经网络的电涡流缓速器输出力矩能更好地逼近实际的制动力矩特性曲线, 因此研究神经网络的制动力矩控制系统对于电涡流缓速器控制系统的设计有重要实际意义。

参考文献

[1]周继惠, 曹青松.基于ACl856的电涡流微机检测系统的设计[J].华东交通大学学报, 2004, 21 (2) :85-87.

[2]宋云, 叶民.电涡流缓速器工作原理及特点[J].客车技术, 2004, 25 (1) :29-30.

[3]何建清, 何仁, 衣丰艳.车用电涡流缓速器的设计方法[J].汽车工程, 2003, 25 (7) :110-118.

[4]Simeu, Georges D.Modeling and control of an eddy current brake[J].Control Eng, 1996, 4 (1) :19-26.

[5]Sohel Anwar.A parametric model of an eddy current electric machine for automotive braking applications[J].IEEE trans-actions on control systems technology, 2004, 12 (3) :422-427.

缓速器薄弱环节的改进 篇6

缓速器的线圈搭铁线断路

缓速器一般安装在后桥前端或在变速器后端, 由于工作环境恶劣, 极易造成缓速器的搭铁线断路, 在我车队的使用中绝大多数的缓速器故障是这种原因造成的。但是, 由于缓速器的控制电路都正常, 仪表显示也正常, 使司机无法及时发现故障。等到感觉制动软, 甚至出现事故才发觉缓速器故障。给行车安全带来隐患。如图1所示:

缓速器线圈单匝断路, 该故障虽然不能造成缓速器失效, 但是使缓速器的制动效果相对减弱, 造成制动距离加长, 给行车安全带来隐患, 如图2所示。

改进方案

基于以上的几种故障现象, 我发现由于仪表显示及缓速器的自身所带的显示装置只是显示缓速器的控制电路是否正常, 而没有显示到缓速器的真实工作状况, 或者只显示了缓速器是否工作, 而全部线圈是否正常工作没有明显的指示。这样就造成了缓速器失效或部分失效时无法判断的现象。驾驶员无法根据仪表或指示器的显示判断是否缓速器工作正常, 往往出现事故才发现缓速器故障。

为了解决这个问题, 我借鉴了以前无轨电车时的经验, 在缓速器的搭铁线中串联了一个分流器 (如图3所示) 。并将分流器的信号引到驾驶员仪表台附近安装了一块电流表, 用以显示缓速器的真实工作电流。缓速器工作时该仪表将能直接显示缓速器的工作电流, 如果制动时电流表无显示, 则说明缓速器失效, 若电流过小则说明缓速器部分失效, 电流过大则说明缓速器线圈有短路现象。

电涡流缓速器及其养护 篇7

电涡流缓速器的构成如图1所示,包括定子和转子两部分。定子部分包括线圈、铁芯、定子本体,整个定子部分通过固定板连接件与车架相连。转子部分为带散热叶片的金属转盘。

当缓速器各线圈绕组通过直流电流时,各线圈绕组会产生磁场,励磁铁芯使磁场进一步加强。相邻两线圈的极性设置为反相。缓速器转鼓转动时切割磁力线,于是在转鼓内表面产生了涡电流,涡电流的方向符合Fleming右手法则。当涡电流产生后,磁场便会对载流转鼓产生力的作用,阻止转鼓的转动,即产生了制动力。

正确养护缓速器是保证缓速器良好运行的关键。养护主要包括清洗和定期维护。现以Telma (泰尔玛)电涡流缓速器为例说明。

1. 电涡流缓速器的清洗

灰尘黏附沉积在缓速器上,会影响缓速器的散热及力矩和使用寿命,所以必须清洗。清洗注意事项:

►刚停时,缓速器温度过高时不能清洗,不能用手摸,以避免引起变形和烫伤;

►清洗缓速器禁止使用腐蚀、挥发性溶剂,可以使用高压水枪清洗,但水压不能超过2.3 Kg/cm2,定子线圈接线等部位,只能用低压喷头清洗;

►清洗时必须断开电源总开关,控制盒是严禁冲洗的。

2. 电涡流缓速器的维护

(1)检查缓速器接线端子:打开接线盒,检查各接线端子连线路螺母,紧固松动螺母(锁紧力矩M6为5Nm,M10为6Nm,盖子螺栓为3Nm)。

(2)检查接地线:检查缓速器连接在电瓶上(车架上)的负接线固定螺栓,如有松动,必须将其紧固。

(3)检查变速箱输出端:查看缓速器与变速箱或驱动桥连接处,如有漏油现象,需查明原因,及时处理。

(4)检查缓速器轴向窜动:用塞尺沿转子四周检查缓速器转子和定子之间的间隙,是否在标准范围。如果各个方向间隙不均匀,则检查缓速器定子支架固定螺栓是否松动、转子是否有变形、变速箱输出法兰是否松动。

用大起子或撬棒插入缓速器转子和定子之间的间隙中,稍用力撬动。如果感觉到转子有轴向窜动(0.3mm以上),必要时拆下缓速器,检查变速箱主轴后轴承是否磨损、轴承的轴向定位间隙是否调整准确、变速箱输出法兰固定螺栓是否旋紧。

(5)缓速器间隙调整:内外转子与相对应的定子磁轭之间的间隙调整如图2 所示。

具体调整步骤如下:

首先拆下传动轴与后桥(没安装缓速器的那一端)连接的螺栓,取下半段传动轴,然后拆下外转子。

松开定子紧固螺钉,通过增加或减少定子垫片,使间隙达到规定要求后锁好定子固定螺钉。

浅谈缓速器原理与设计要点 篇8

缓速器是一种辅助制动装置, 可以平稳减速, 免去使用制动而造成的制动元件磨损和发热。主要有以下两类。

1电涡流缓速器

电涡流缓速器的基本原理是通过定子和转子之间的磁场作用形成阻力, 从而达到车辆减速的目的。其中定子和车辆底盘 (汽车变速箱、传动轴或驱动桥) 固定在一起, 转子通过突缘和传动轴连接在一起旋转。转子和定子之间有很小的间隙, 定子中的线圈在通电以后产生巨大的力矩, 作用在旋转的转盘上, 从而使车辆获得阻力矩减速。

常用的电涡流缓速器的控制系统有三种控制模式。如图1所示第一种模式为常规手动控制模式:当手控开关接合不同档位时, 则将电信号传递到继电器盒中, 通过吸合不同的继电器为缓速器定子的电磁线圈供电, 实现缓速器的作动。第二种模式为制动踏板控制模式 (也称为“脚控”) :制动踏板的供气与气压开关组件相连接, 当车速到达一定的预设数值后, 当制动踏板踏下, 则气压开关组件会为继电器盒供电, 实现缓速器的作动。第三种模式为自动控制模式:与车辆ABS控制模块相连接, 由制动踏板供气以及车辆ABS模块控制供电联合作动缓速器。

从实际使用中发现, 电涡流缓速器设计与制造的要点主要有:1) 转子材料较为特别, 残磁消退得非常迅速, 这促使缓速器作动与停用的切换非常快, 辅助制动不会存在拖曳;2) 定子与转子之间的间隙要求较为精确, 极小的间隙 (一般在1.5 mm左右) 既要保证磁场强度的稳定性, 也要保证转子在高强度运作后即便发生形变 (<25%) 也不会导致与定子触碰;3) 散热性能强, 壳体绝缘性能好。该缓速器的设计原理并不复杂, 非常容易仿制。但市场上依次仿造的国产产品通常会发生多次作动后转子抱死的情况。对原厂以及仿制的电涡流缓速器进行对比发现, Telma电涡流缓速器的核心技术主要在于转子的铸造材料以及精度, 其次则是定子电磁线圈的稳定性。因为转子材质的不一样, 这使得同电流的情况下, Telma电涡流缓速器能获得更大的扭矩, 而仿制品的扭矩偏低, 故障率更高。因而从实际应用中可以发现, 电涡流缓速器的制造难点在于转子的材质, 这几乎决定了缓速器的品质。如果能明确转子材质的组成, 相信电涡流缓速器的制造难度就会大大降低。

2液力缓速器

相对于电涡流缓速器通过磁场阻力来抵消动能并最终转化为转子热能, 液力缓速器则是通过流体的阻力来抵消动能并转化为流体的热能。这两种缓速器的根本区别在于工作介质不一。此外, 与电涡流缓速器依靠散热片以风冷的形式交换热量不一样, 液力缓速器采用发动机的冷却水对油液进行冷却。从总体的使用效果来看, 液力缓速器的热交换能力以及静音效果都优于电涡流缓速器, 但因为外置了冷却装置, 也存在体积较大的缺点。所以液力缓速器能做到的最大扭矩要优于电涡流缓速器。

图2所示为某知名品牌卡车所使用的液力缓速器。该液力缓速器工作原理如下:液压缓速器的转子1和定子2一起安装。它们的叶片与旋转方向之间的夹角约为45° (参见图A) 。定子和转子之间的空间共同组成了一个环形区域3 (参见图B) , 这个面称为环面。环面是一个数学实体, 它在三维变体 (参见图C) 内的外观就像一个甜甜圈。转子旋转时其叶片将油推入环面, 油液从其外径部位5甩出并进入定子。定子通过叶片以及其环面4使油回流至转子。转子在其接收油液后将再次将油液以反方向甩出 (见图B) 。油液沿叶片的方向45°的倾角在定子与转子之间不断地往复流动, 这意味着因为油液不断地向转子施加的轴向力转化为转子的制动扭矩。在整个油液往复运动的过程中, 流动的油液提供着一个源源不断的反作用力, 不断地为转子提供制动扭矩。当油液的速度越高时, 制动的扭矩则越高。同时, 油液的高速运动使得与所有它接触的叶片表面以及定子及转子的外壁发生摩擦, 使得油液温度不断升高。因此在定子和转子内, 机械效应以油液加热的形式转化为热能, 最终通过油液升温的方式来降低传动轴的扭矩。

液力缓速器看似设计复杂, 但实际上系统中更多的是运用模糊控制的原理, 通过限定流量以及压力, 使得缓速器的输出在一个可控的范围之内, 这个可控范围, 决定了缓速器的输出扭矩。在国内为了研究液力缓速器的输出扭矩以及油液比例控制, 基本都是采用CFD这样基于流体力学的计算分析与模拟。虽然理论计算和实际应用依旧存在着差距, 但以理论计算来设计液力缓速器有着很重要的指导意义, 对实际工作帮助很大。

在实际应用中, 对该类型的缓速器进行了分解与测量, 并对阀组以及各种元件的材质进行测定。发现大部分的元件其实都是标准件。定子与转子虽然是非标件, 但材质是普通铸铁, 通过砂型铸造即可获得。整个缓速器系统的核心设计在于:A.定子的环面进出口孔设计:孔数量及位置 (如图3左所示, 1为进口, 2为出口, 3为扭矩损耗降低孔, 4为泵油液至环面进口, 5为环面泄放孔。决定位置的还包括转子的动平衡) ;B.油路以及阀组布局 (决定了缓速器大小以及装配形式。如图3右所示, 错综复杂的油道与阀组都集成于同一盖板中, 降低了密封的难度和故障率) 。

液力缓速器的设计较电涡流缓速器要复杂, 但只要在前期计算得当, 使得误差值在可控的范围之内, 则液力缓速器的制造并不是一件难事。国内现有的很多文章对液力缓速器的叶片数量, 叶片角度等等都进行过分析, 然而很遗憾的是都只停留在理论研究阶段, 缺乏了实际制造的测试与运用环节。相信如果能将这些理论用于指导液力缓速器的制造, 国内会很快出现自有的液力缓速器品牌, 并能通过实际的应用反过来对理论计算进行检验与修正。

3结语