王领
【摘 要】介绍辅助制动系统的形式、类别以及在客车上的不同使用情况
【期刊名称】《汽车实用技术》
【年(卷),期】2010(000)002
【总页数】5页(P33-37)沼气汽水分离器
【作 者】王领
【作者单位】陕西欧舒特汽车股份有限公司
【正文语种】中 文
随着城市化建设和道路建设的不断发展，长途客车和城市公交不仅仅再是一般的交通工具，人们对它的要求越来越高，舒适性、安全性，对于客车设计有了更高的要求。制动系统作为汽车安全性的一个很关键的因素，就显得尤为重要。
1.系统概要
辅助制动的作用即是在不使用或少使用行车制动的的条件下，使车辆速度降低或保持稳定，但不能将车辆紧急制停。车辆在山路上下坡行驶时，为不使汽车在本身重力作用下不断加速到危险程度，应当对汽车进行持续制动，将由势能转化成的那一部分动能再转化成热能而散逸，从而使汽车速度稳定在某个安全值。此外，经常在行车密度很高，交通情况复杂的城市公交车，为避免交通事故，需要进行频繁的不同强度的制动。而制动器长时间频繁的工作会使其温度大大增加，以致制动效能衰退甚至完全丧失，所以在这种行驶条件下运行的汽车，往往都需要增设辅助制动系。
2.辅助制动方式和系统原理
2.1.排气制动
2.1.1.对于大多数客车和货车而言，普遍采用利用关闭发动机排气门的方式已达到整车的减速。我们称之为排气制动，发动机排气制动的工作原理是，在排气总管与消声器间装设一个排气节流阀，通过排气节流使发动机排气背压提高，从而增加排气行程中所作的负功。当处于排气背压和气缸压力作用下的排气阀两侧作用力之差值超过排气阀弹簧压力时，排气阀将不受凸轮轴的控制而产生浮动（开启），被压缩的空气在气阀重叠时间内从进气阀逸出，从而减少其进气行程中膨胀所作的功。排气制动的效能与发动机产生的制动压力、排量和转速成正比。通常排气制动的功率约为发动机标定功率的 70%～100%，比纯发动机制动提高50%～100%，大体上相当于后一种情况降低一个档位（变速器）的效果，汽车减速度约为0.3～0.7m/s2（挂高速档时取下限，挂低速档时取上限）。理论与实践证明，使用排气制动，可大大提高客车的减速和制动性能。在一般情况下，为了使客车在挂最高档下坡行驶保持30 kmöh 左右的稳定速度，在1：22以下的坡道上只需使用排气制动。在 1：10的坡道上，排气制动可使行车制动的使用率减少33%左右；在正常交通情况下，使用排气制动可使行车制动的使用率减少20%左右.
2.1.2.目前客车用排气制动控制系统分为两种，机械控制和电子控制。机械控制系统主要包括：脚控按钮阀、操作汽缸、节阀、和管路。工作过程主要通过驾驶员操作脚控按钮阀来
实现,来自操控管路的压缩气体进入排气制动缸，缸内压缩气体通过压缩活塞运动使在蝶阀内部的叶片摆动，由于蝶阀安装在排气管上进而关闭排气管。电子控制系统则包括电控开关、两位双通电磁阀、排气制动器总成、和管路。机械控制系统主要利用驾驶员操控脚控按钮阀，使排气制器动总成工作，其原理如图2.1。电子制系统主要包括排气制动开关、两位三通电磁阀、操作汽缸、节阀、线束和管路。则主要利用驾驶员操控电控开关，通过电控开关控制两位双通电磁阀使排气制动器总成工作，其原理如图2.2。 图2.11.脚控按钮阀 2.操作汽缸3.节阀 4.排气管
图2.21，电源；2排气制动开关；3油门开关；4离合器开关；5指示灯；6油门踏板；7离合器踏板；8电磁阀；92排气制动缸；10蝶形阀
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2.2.缓速器
目前客车上用的缓速器分为电涡流缓速器和液力缓速器，前者用于手动变速箱，后者则多用于自动变速箱。
2.2.1.电涡流缓速器
电涡流缓速器作为一种辅助制动装置装备在车辆上，在国外已经有几十年的历史。而国内则是在近几年开始逐步推广和普及。电涡流缓速器以其低速大扭矩、维护保养简单、可靠性高等特点而在汽车辅助制动市场上得到了较为广泛的运用。对于目前的客车，发动机排放在国Ⅲ及以上，辅助制动系统普遍采用性能更加良好的电涡流缓速器辅助制动系统。
2.2.1.1.电涡流缓速器由机械部分和电气部分两部分组成。机械部分由支架总成、转子总成和定子总成三部分组成。支架总成固定于变速箱后盖（或后桥轴承盖端盖）上，并连接定子总成；转子总成连接在变速箱输出突缘（或后桥输入突缘）上，与传动轴一起转动。缓速器的转子总成与定子总成之间有很小的间隙（按大小分1～1.6mm），保证了缓速器在汽车运行的情况下，可以进行无摩擦自由转动和制动。电气部分由控制器总成、电源总开关、工作状态指示灯、气压传感器和速度信号传感器等组成。 2.2.1.2.电涡流缓速器安装在汽车驱动桥与变速箱之间，靠电涡流的作用力来减速。电涡流缓速器的基本原理（图2.3）是通过与与定子和转子之间的磁场作用达到车辆减速的目的。其中定子和车辆底盘固定在一起（变速箱、后桥、车架）。转子通过突缘连接和传动轴一起高速旋转。转子和定子之间有很小的气隙。定子中的多组线圈通电后产生巨大的力矩作用在旋转的转盘上从而使车辆减速。
图2.31传动轴；2后转子；3定子；4前转子；5变速器输出轴法兰；6变速器输出轴；7定子与转子间隙
2.2.1.3.电涡流缓速器的机械部分按其结构（图2.4）和安装位置的不同，主要可分为三类（原理都一样）。雨水收集利用系统
A类：安装在变速箱输出端或后桥输入端，结构为两转子夹一个定子，典型代表为法国Telma的F型缓速器，这也是目前使用最多的一类缓速器（尤其是客车）。其优点是制动力矩范围广,800Nm～3300Nm,安装、维修方便，旋转的螺旋式散热风道非常有利于散热等，缺点是突缘串动时易使转子与定子擦伤。
肩扛式摄像机图2.4
B类：安装在变速箱输出端或后桥输入端，结构为一个“叵”字型，即圆桶型的转子包住圆形的定子，气隙为径向分布，典型代表为日本的泽腾缓速器，国产的如特尔佳R型、纽曼的T型等为同类缓速器其优点是：机构紧凑、重量轻，尺寸小，拆装方便，磁场呈径向分布，从而转子间隙不受轴向窜动的影响，轴向长度小，转子重量轻，对原车的传动系统影响小，
所须安装空间小，尤其实用于后悬短、传动轴无法缩短的中型车辆和公交车等。缺点是散热性能不如 A类，不适合作大扭矩的缓速器。
C类：安装在传动轴中间（如发动机前置的卡车和客车），结构类似A类，只是转子和定子用一根花键轴串联为一个整体，出厂时气隙已经调试好，装车时整体吊装即可。典型代表是：Telma的A系列和Kloft的等，国产的如锐立已在解放上选装。其优点是结构紧凑，出厂时就已经装配为一个整体，汽车厂装车手续简单，另外由于独立支承在大梁上，对后桥和变速箱基本没有影响。缺点是质量大，制造成本高，只能安装在前置车的传动轴中间，且要定期加黄油，否则会烧毁里面的锥轴承。
2.2.1.4.电涡流缓速器的控制主要通过电控和气控两种方式（图 2.5），分为手动开关和脚制动阀联动控制两种。手动开关控制中，将手动开关安装在驾驶区，驾驶员需要操作时，直接拨动开关即可，一般的手动开关可控制四个档位的工作状态，他分别对应车速不同情况下的缓速器工况，脚制动阀联动控制主要是利用缓速器控制单元感应脚制动阀出气口的制动压力，来使缓速器工作，脚制动阀联动控制一般是行驶的车辆需要停车时驾驶员，通过踩踏制动踏板，先缓速器起作用，进而行车制动起作用，使车辆的制动停止更稳定。
关闭起重装置图2.51驱动控制器、2电源开关总成、3气压开关总成、4指示灯总成首5速度传感器总成、6指示灯线束总成、7刹车线束总成、8驱动线束总成9电源线束、10电池组、11定子总成、12手柄开关、13车用继电器
2.2.2.液力缓速器
液力缓速器主要应用在装有自动变速箱的客车上，并且自动变速箱本身就是液压控制。而且目前客车上用的液力缓速器与变速箱是一个整体结构。液力缓速器的工作原理与电涡流缓速器相比，工作更加平稳。
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2.2.2.1.液力缓速器的工作原理主要利用流体力学原理（图 2.6）：缓速器转子随变速箱输出轴转动，而导轮不动。当缓速器内充有油时，随输出轴转动的转子作用于油液一个动量矩 M1，带动油液绕轴旋转，同时，油液沿叶片运动作内循环圆旋转，甩向导轮。即油液有两个方向的运动；绕轴向的“公转”和绕径向的“自转”。油液甩向导轮时，油液的“公转”对导轮叶片产生冲击作用，将转子作用于油液的动量矩M1传递到导轮叶片上。同时，固定的导轮叶片也对油液产生一个反向作用的动量矩 M2。油液流出导轮再流入转子时，同样将M2传递到转子上，形成对转子的阻力矩，阻碍转子的转动，从而实现对车辆的减速作用。
由于油液在循环流动中没有受到任何其它附加外力，根据力学平衡原理，油液甩向导轮和流向转子的动量矩关系有M1=－M2。转子转动的能量经油液的阻尼作用转变成热量，通过散热器散发到空气中。
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