汽車輔助制動(dòng)系研究

高楠

（解放軍軍事交通學(xué)院 天津）

汽車輔助制動(dòng)系研究

高楠

（解放軍軍事交通學(xué)院 天津）

本文研究汽車輔助制動(dòng)的發(fā)展情況，以電渦流緩速器為例，介紹了典型汽車輔助制動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)、工作原理，闡述了汽車輔助制動(dòng)裝置的使用和維護(hù)方法，從實(shí)際應(yīng)用的角度對(duì)汽車輔助制動(dòng)裝置的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了分析。

汽車；輔助制動(dòng)；電渦流緩速器

1 研究汽車輔助制動(dòng)的必要性

我國(guó)的地域遼闊，氣候差別較大。盡管排氣制動(dòng)一定程度上降低了事故發(fā)生率，車輛住制動(dòng)器頻繁使用，不僅會(huì)使溫度大大提高，制動(dòng)器會(huì)發(fā)生熱衰退，以至制動(dòng)效能衰退甚至完全失效。因此，我們有必要研究一種能迅速、有效降低車輛速度而又不會(huì)導(dǎo)致制動(dòng)失效的輔助制動(dòng)系統(tǒng)。

2 汽車輔助制動(dòng)的作用與分類

2.1 汽車輔助制動(dòng)的作用

輔助系統(tǒng)的作用稱為緩速作用，是在不使用或少使用行車制動(dòng)的情況下，使車輛行駛速度降下來(lái)或保持穩(wěn)定，但不能將車輛緊急制停。

2.2 汽車輔助制動(dòng)裝置的分類

常用于車輛的輔助制動(dòng)裝置主要有以下幾種形式：

（1）發(fā)動(dòng)機(jī)緩速器

發(fā)動(dòng)機(jī)緩速器的工作原理是對(duì)行駛中的汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)停止供給燃料，并將變速器掛入某一前進(jìn)擋，是汽車得以通過(guò)驅(qū)動(dòng)輪和傳動(dòng)系帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。發(fā)動(dòng)機(jī)及上述各附件阻礙曲軸旋轉(zhuǎn)的力矩即為制動(dòng)力矩，將通過(guò)傳動(dòng)系放大后傳給驅(qū)動(dòng)輪。

（2）發(fā)動(dòng)機(jī)排氣輔助制動(dòng)裝置

排氣輔助制動(dòng)裝置的基本工作原理是利用設(shè)置在排氣通道內(nèi)的碟形節(jié)流閥來(lái)堵塞排氣通道并停止供油，使發(fā)動(dòng)機(jī)在壓縮和排氣過(guò)程中都能壓縮純空氣，這時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)變?yōu)閴嚎s機(jī)來(lái)吸收汽車動(dòng)能，增大功耗，迫使發(fā)動(dòng)機(jī)降低轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)在短時(shí)間內(nèi)降低車速的目的。

（3）永磁鐵電渦流緩速器

永磁鐵電渦流式緩速器與使用電磁線圈的電渦流緩速器工作原理相同。在旋轉(zhuǎn)的金屬板附近放置一個(gè)永久磁鐵，利用其磁場(chǎng)作用，在這個(gè)金屬板上產(chǎn)生渦電流，與此同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)與金屬板旋轉(zhuǎn)方向相反的制動(dòng)力，利用此制動(dòng)力進(jìn)行緩速。

3 電渦流緩速器的使用

3.1 電渦流緩速器的控制

目前在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上安裝的電渦流緩速器系統(tǒng)通常包括緩速器本體、控制箱、手柄控制、腳控、低速斷開開關(guān)和ABS接口。

電渦流緩速器工作所需要的電流為50～100A，電壓為24V或12V。11～12m的客車一般安裝2個(gè)發(fā)電機(jī)，其中一個(gè)發(fā)電機(jī)單獨(dú)供空調(diào)使用，電流大約為80A。另一個(gè)發(fā)電機(jī)為燈具和緩速器供電，燈具大約需要25～30A，緩速器所需電流直接從電瓶供給。

3.1.1 緩速器的控制方式

緩速器的控制方式包括手柄控制、踏板控制、混合控制和其它控制方式。

（1）手柄控制

駕駛員可根據(jù)汽車的負(fù)載情況和運(yùn)行狀態(tài)以及路面交通狀況對(duì)控制手柄進(jìn)行調(diào)整。在汽車下長(zhǎng)坡時(shí)，當(dāng)獲得穩(wěn)定車速后，一般將操縱桿置于2擋位置。在彎道和其他一些要求進(jìn)一步減速的地方，需要利用行車制動(dòng)來(lái)進(jìn)行點(diǎn)制動(dòng)。正常行駛或停車后，手柄應(yīng)置于0擋位置。該操縱方式主要用于在公路上行駛的車輛。

（2）踏板控制

控制閥門有四個(gè)壓力擋，分別在不同的壓力下啟動(dòng)，由駕駛員踩腳剎車的壓力來(lái)控制緩速器的四個(gè)緩速擋位。松開腳剎車后，電控裝置會(huì)自動(dòng)復(fù)位。該裝置一般設(shè)計(jì)成當(dāng)緩速器的制動(dòng)力矩增加到75%時(shí)，行車制動(dòng)器才開始起作用。這種操縱控制方式除能使行車制動(dòng)的距離縮短外，還能大大減輕車輪制動(dòng)器工作負(fù)荷。

（3）混合控制

混合控制包括手柄和踏板兩種控制方式，在手動(dòng)和腳動(dòng)開關(guān)連用時(shí)，同樣只能實(shí)現(xiàn)四個(gè)緩速擋位。手動(dòng)開關(guān)和腳剎車開關(guān)可以同時(shí)或單獨(dú)動(dòng)作。在此情況下也可以實(shí)現(xiàn)恒速制動(dòng)功能（按手動(dòng)開關(guān)上的按鈕）。這種控制方式主要安裝在城市和長(zhǎng)途線路上運(yùn)行的大客車上。

3.1.2 緩速器的控制裝置

（1）執(zhí)行機(jī)構(gòu)

執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括定子和轉(zhuǎn)子。定子由線圈和支架組成，定子繞組由4組8個(gè)線圈組成，定子固定在車架上（軸式）或安裝在變速器后端蓋上（箱式）。定子兩端各有一個(gè)同軸轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子直接與傳動(dòng)軸相連（軸式）；或者一端轉(zhuǎn)子與變速器輸出軸法蘭連接，另一端轉(zhuǎn)子與傳動(dòng)軸連接（箱式）。

（2）控制機(jī)構(gòu)

手動(dòng)開關(guān)一般分為4個(gè)擋位。開關(guān)處于0、1、2、3、4擋位時(shí)，緩速器產(chǎn)生的制動(dòng)力矩分別零，最大力矩的1/4，2/4，3/4和最大力矩。

3.2 電渦流緩速器的使用方法

3.2.1 手柄控制

手柄控制安裝在方向盤下方或者儀表盤上，手柄位置包括五擋位置。在使用不同擋位緩速器時(shí)，相應(yīng)的指示燈就會(huì)亮。注意：當(dāng)停車或不使用緩速器時(shí)請(qǐng)不要忘記將手柄推回0擋。連續(xù)換擋時(shí)中間應(yīng)有1～2s間隔時(shí)間。

3.2.2 踏板控制

只要輕輕踩一下踏板，便可順序啟動(dòng)緩速器1～4擋運(yùn)行。踏板控制時(shí)，緩速器達(dá)到第3擋時(shí)，制動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng)。

3.2.3 混合控制

混合控制包括手柄和踏板兩種控制方式，在手動(dòng)和腳動(dòng)開關(guān)聯(lián)動(dòng)時(shí)，同樣只能實(shí)現(xiàn)四個(gè)緩速擋位。手動(dòng)開關(guān)和腳剎車開關(guān)可以同時(shí)或單獨(dú)動(dòng)作。在此情況下也可以實(shí)現(xiàn)恒速制動(dòng)功能（按手動(dòng)開關(guān)上的按鈕）。

3.3 電渦流緩速器的維護(hù)

（1）定期清洗：保持轉(zhuǎn)子表面及散熱通道的清潔是緩速器日常保養(yǎng)的一個(gè)重要工作；同時(shí)緩速器在工作時(shí)勵(lì)磁線圈本身也會(huì)產(chǎn)生熱量，若線圈表面的泥污較多則會(huì)影響線圈的散熱，可能使線圈燒壞。

（2）檢查安裝緩速器的變速箱或后橋是否漏油，若漏油要及時(shí)修理。檢查變速器輸出端。注意查看緩速器與變速器的結(jié)合部，如有漏油現(xiàn)象，則需要更換變速器后油封。

（3）檢查緩速器接線端子。打開緩速器接線盒，檢查各接線端，如果松動(dòng)就緊固接線柱螺母。

4 結(jié)語(yǔ)

電渦流緩速器是改善車輛制動(dòng)性能的一種完美方案，它避免了行車制動(dòng)系統(tǒng)頻繁的制動(dòng)，在行車制動(dòng)系起作用之前，消耗車輛行駛動(dòng)能，從而使行車制動(dòng)系的磨損降至最低程度，最大程度地穩(wěn)定車速、縮短剎車距離，減少制動(dòng)器的磨損。

電渦流緩速器的應(yīng)用極大提高了車輛的安全性，降低了車輛制動(dòng)系統(tǒng)的及輪胎的維修、更換費(fèi)用，減輕了車輛制動(dòng)系統(tǒng)工作時(shí)對(duì)環(huán)境造成的粉塵和噪音污染。

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1004-7344（2016）11-0244-01

2016-3-25