汽车辅助制动技术探究

工作原理（1）：定子上装有八个电磁线圈，
工作时向励磁线圈通入直流电流用以产生磁场，
从磁场中发射出来的磁力线穿过转子与相邻线圈
产生的相反极性磁场构成回路。
• 根据电磁感应理论，当穿 过闭合导线回路所包围面积的磁 通量发生变化时，在导线回路中 将产生感应电流。
图 电涡流缓速器磁极及磁力线分 布图
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➢ 电涡流缓速器的著名生产厂商有：法国的泰尔 马 （TELMA）、西班牙的克莱姆（KLAM）和 弗瑞纳萨（FRENRLSA）、德国的克罗伏特 （KLOFT），日本泽腾电机公司(SAWFUJI) 、 东京部品工业（TOKYOBUHIKOGYO）和五十铃/ 住友（ISUZU/SUMITOMO）等。
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•汽车辅助制动装置工作原理
1. 发动机缓速器 发动机缓速器结构图
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•汽车辅助制动装置工作原理
1. 发动机缓速器
结构组成
由缓速器本体、电磁阀、控制阀、调节螺钉、从动活 塞和主动活塞等主要零部件组成。 缓速器本体的作用是将发动机缓速器的主要部件集成 为一个总成。电磁阀主要起导通或截断发动机机油的作用。 控制阀是在发动机缓速器工作时产生低压油区和高压油区。 从动活塞是发动机缓冲器工作执行元件。主动活塞作用是 在高压油区产生高压。从动活塞与发动机排气门丁字形压 板的间隙由调节螺钉来调节。
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汽车辅助制动装置工作原理
1. 发动机缓速器
工作原理
对行驶中的汽车发动机停止供给燃料，并将变速 器挂入某一前进档，通过驱动轮和传动系带动发动机 曲轴继续旋转。这样，本来作为车辆动力源的发动机 就变成消耗汽车动能而对汽车运动起缓速作用的空气 压缩机。在这种情况下，汽车对发动机输入的动能大 部分耗损在发动机内的进气、压缩和排气过程中，小 部分消耗于对水泵、油泵和空压机、发电机等附件的 驱动。发动机及上述各附件阻碍曲轴旋转的力矩，即 是制动力矩，它将通过传动系放大后传给驱动轮。
l 瑞士也有类似的法规：总质量超过3.5吨的牵引 车以及总质量8吨以上的载重汽车必须安装辅助 制动系统。
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汽车为什么需要辅助制动装置
l 2002年6月1日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。
或者使之通过电阻转变为热能而耗散。这
时电动机对驱动轮的阻力矩即是制动力矩。
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•汽车辅助制动装置工作原理
4.空气动力缓速器
依靠在制动时突然增大的车身迎风表面
积或装于车辆尾部的制动时可弹出的空气阻力伞
来产生制动力的。这种制动方式一般应用于赛车
上。这种制动方式制动平稳，安全可靠且无冲击，
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•汽车辅助制动装置工作原理
1. 发动机缓速器 发动机缓速器的优点
装有发动机缓速器的发动机在对车辆进行缓速制动时 四个冲程都对车辆作负功，而没装发动机缓速器的发动 机在膨胀冲程时仍对车辆作正功，这样装用发动机缓速 器的发动机可以为车辆提供更大的制动力矩。
按国外目前技术水平，制动功率最大可达35KW/L.
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• 汽车辅助制动装置的分类
➢ 发动机缓速器 ➢ 发动机排气辅助制动装置 ➢ 牵引电动机缓速器 ➢ 空气动力缓速器 ➢ 电涡流缓速器 ➢ 永久磁铁式缓速器 ➢ 液力缓速器
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• 汽车辅助制动装置的分类
➢ 发动机缓速器 ➢ 发动机排气辅助制动装置 ➢ 牵引电动机缓速器 ➢ 空气动力缓速器 ➢ 电涡流缓速器 ➢ 永久磁铁式缓速器 ➢ 液力缓速器
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•汽车辅助制动装置工作原理
•5.电涡流缓速器
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•汽车辅助制动装置工作原理
5.电涡流缓速器
结构组成：由定子和转子组成。定子通过固定支架固定在车
辆底盘上（车架、变速箱外壳或后桥外壳），在定子底板上安装
八个电磁线圈，线圈之间用导线按一定要求互相连接，相邻两个
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•汽车辅助制动装置工作原理
• 5.电涡流缓速器
• 工作原理（2）：当缓速器的转子转动时，其内部无数
个闭合导线所包围的面积内的磁通量就发生变化，从而在 转子内部产生无数段感应电流，这种电流称为涡电流。涡 电流的作用有两个方面：一是这些涡流在具有一定电阻的 转子内部流动时会产生热效应而导致转子发热。车辆的动 能就通过感应电流转化为热能，并通过转子风叶产生的强 劲风力将热量快速散发出去；二是涡流会产生新的磁场， 根据楞次定律，闭合导线回路中所产生的感应电流总是使 它自己所产生的磁场反抗任何引起电磁感应的变化，就是 说转子内部涡流所产生的新的磁场与定子线圈产生的磁场 相互作用，而阻止、反抗转子的转动，这样就形成了迫使 车辆降低速度的制动力矩。如下图。
但它对车辆的行驶路面环境要求严格，很难应用
于普通车辆上。
• 丰田公司在AXV—V 型轿车车尾顶部安装的空 气制动尾翼，由一台充有 高压液体的旋转加速器驱 动。
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•汽车辅助制动装置工作原理
•5.电涡流缓速器
•电涡流缓速器的发展概况
➢ 在十九世纪 Leon Foucault发现的电磁感应理 论的基础上发展起来的.
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汽车辅助制动装置工作原理
1. 发动机缓速器
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汽车辅助制动装置工作原理
•1. 发动机缓速器
• 制动效果
• 发动机缓速器的制动功率主要来源于压缩气体的释放造 成的功率损失，另外，发动机本身的机械摩擦损失，泵气损 失等也产生制动作用。使用发动机缓速器时，非增压发动机 制动功率可达额定功率的75％，增压发动机制动功率可达额 定功率的90％。 目前大型客车大多使用6缸增压发动机，以 玉柴YC6112ZLQ发动机为例：功率：170kW／2000r/min， 排量：7.8L。采用增压中冷，制动功率按额定功率的90%， 为153kW。根据：转矩＝9549*功率（kW）/转速（r/min）， 可计算得出发动机端的制动转矩为730.6N. m。
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•汽车辅助制动装置工作原理
2.发动机排气辅助制动装置
电磁气压控制的排气制动装置工作原理
制动时，放松加速踏板，接通排气制动开关7，
信号灯8亮，电流经离合器开关10、电磁阀线圈15和加
速开关11形成回路，电磁阀15产生吸力，关闭排气口，
打开进气道，压缩空气进入三个气缸，使柴油机停止
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汽ห้องสมุดไป่ตู้辅助制动装置工作原理
1. 发动机缓速器 工作原理
•发动机的工作过程
•(正常的发动机拖动工作过程)
•
进气
气
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压缩
做功
排
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•汽车辅助制动装置工作原理
•1. 发动机缓速器
• 工作原理
• 进气
压缩
释放
做功
排气 • 发动机缓速器的工作过程
l 传统汽车制动方式是采用在车轮上安装机械式摩 擦制动器。
l 频繁或长时间制动会造成制动鼓(盘)和摩擦片 (即制动衬片)过热，导致制动效能衰退。
l 妇女或老人脚踩力度不够，不能及时有效制动刹 车。紧急情况下，普通制动器制动效率不理想。
l 现代汽车发动机功率比过去增加了2～3倍,这意 味在同样的制动条件下制动器要产生更多的热量， 而制动器经多方改进，其制动性能最多仅比原来 提高1.2倍。
供油，并关闭发动机的进、排气管，实现排气制动，
快速降低发动机转速，从而使车速迅速降低。
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•汽车辅助制动装置工作原理
3.牵引电动机缓速器
对于采用电传动的汽车，可以对电
动驱动轮中的牵引电动机停止供电，使电
动机受驱动轮驱动而成为发电机，将汽车
的部分动能转变成电能，储存在蓄电池中，
l 建设部2002年10月1日公布执行的CJ/T1622002《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 车必须装备缓速器。
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汽车为什么需要辅助制动装置
l 中华人民共和国国家标准GB7258-2012《机动 车安全运行技术条件》(修订稿)，该标准规定： 车长大于9m的客车的所有车轮均应装备盘式 制动器及使用子午线轮胎，主要在山区道路行 驶的应装备缓速器或其它辅助制动装置；总质 量大于12t的货车主要在山区道路行驶的还应 装备缓速器或其它辅助制动装置。
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•汽车辅助制动装置工作原理
•2.发动机排气辅助制动装置
• 工作原理
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•汽车辅助制动装置工作原理
2.发动机排气辅助制动装 置
图2 电磁气压控制的排气制动装置
1、 进气消音阀 2、 4、 14 气缸 3、排气制动阀 5、贮气筒 6、
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•汽车为什么需要辅助制动装 置
l 加装辅助制动装置，将车轮制动器的负荷进行分 流，使车轮摩擦制动器的温度控制在安全范围内
l 现在许多国家的交通法规已将辅助制动装置作为 商用汽车的必备系统。
l 如德国的交通法规就明文规定：总质量在5.5吨 以上的客车和9吨以上的载重汽车，必须装有辅 助制动装置。
线圈的磁场极性相反。缓速器的转子分布在定子的两侧，用过渡
法兰连接在一起，同时与传动系统相连，转子上铸有风道，以便
散热。
图 电涡流缓速器结构示意图
1-转子盘；2-铁心；3-励磁 线圈；4-转子轴；5-轴承；6固定架；7-气隙；8-接线柱
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•汽车辅助制动装置工作原理
5.电涡流缓速器
发动机缓速器优点：可以与发动机集成一体从而体 积小，重量轻；可以提供大小不同的制动力矩；基本不 需额外消耗能量（电磁阀要耗一点电能)。
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•汽车辅助制动装置工作原理
1. 发动机缓速器
发动机缓速器的缺点 • 只适合部分柴油机，并且对发动机的改造 较大（需要发动机厂商对发动机缸盖和气门室 罩进行重新设计和生产，以方便缓速器的安 装），其应用范围具有局限性。
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•汽车辅助制动装置工作原理
2.发动机排气辅助制动装置
工作原理
利用设置在排气通道内的碟形
节流
阀来堵塞排气通道并停止供油，使 发动
机在压缩和排气过程中都能压缩纯 空
气，这时发动机变为压缩机来吸收 汽车
动能，增大功率消耗，使发动机降 低转
速，实现在短时间内降低车速目的。
蓄电池 7、排气制动开关 8、信号灯 9、离合器踏板 10、离合器开关11、加
速开关 12、喷油量操纵臂 13、熄火操纵臂 15、电磁阀
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•汽车辅助制动装置工作原理
2.发动机排气辅助制动装置
电磁气压控制的排气制动装置结构
三个气动缸（2、4和14）分别控制排气制动阀3、 进气消声阀1和熄火操纵臂13。常闭式电磁阀15串联在排 气制动开关7、离合器开关10和加速开关11的控制电路中， 并控制贮气筒5至各气缸的压缩空气管路。其中任何一个 开关断开都会使电磁阀关闭而解除排气制动。
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•汽车辅助制动装置工作原理
•1. 发动机缓速器
l 目前国外市场常见的发动机缓速器为发动机减压缓速器与发 动机泄气-排气缓速器。
l 发动机减压缓速器目前在北美占据市场主导地位，近年来逐 渐进入欧洲和亚洲市场。发动机减压缓速器主要由美国Jacob 公司生产，目前其产品已经形成多个系列，用于和不同品牌、 各种型号的发动机相匹配。Jacob公司还提供发动机泄气-排 气缓速器产品。
l 德国的曼（MAN）公司和梅赛德斯-奔驰（MERCEDES-BENZ）公 司各自开发了发动机泄气缓速器或泄气-排气缓速器产品；
l 瑞典的沃尔沃公司研发了实质上是发动机减压制动的VEB技术， 后来推出改进型VEB+技术，为发动机减压-排气制动；
l 日本的日产（NISSAN）公司也推出了发动机减压缓速器。
汽车辅助制动技术探究
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2020/11/23
汽车辅助制动技术探究
• 主要内容
l 汽车为什么需要辅助制动装置 l 汽车辅助制动装置的分类 l 汽车辅助制动装置工作原理 l 汽车辅助制动装置试验方法 l 汽车辅助制动技术发展趋势
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•汽车为什么需要辅助制动装 置