大型商用车缓速器的发展及规范

大型商用车缓速器的发展及规范
一、汽车缓速器的发展历程
（一）汽车缓速器的诞生
1855 年，法国物理学家LeonFoucauit先生发现了电涡流现象。

1903年，法国工程师STECKEL先生申报了世界上第一个电涡流缓速器专利。

从20 世纪30年代开始，欧洲一些厂商对山区和事故多发地区行驶的商用车使用缓速器的必要性已比较重视。

但直到1936 年，法国JOURDAIN MONNERET 公司才根据法国工程师RaoulSARAZIN的另一项电涡流缓速器专利生产了世界上第一台电涡流缓速器。

由于第二次世界大战的原因，缓速器的研发和应用被迫停止。

战后，法国TELMA公司正式购买了Raoul SARAZIN的电涡流缓速器专利并开始大批量生产电涡流缓速器。

并且先后推出了装在传动轴上的A系列缓速器和装在变速箱和后桥上的F系列缓速器，使缓速器不仅通过对汽车行驶的安全可靠性，也通过减少汽车刹车蹄块和轮毂的磨损及维修费用的降低所展示的经济性，从而得到汽车厂家和汽车用户的接受、认可和欢迎。

而JOURDAIN MONNERET 公司因专利侵权行为受到司法判决于1951年停止生产缓速器。

与此同时，在欧美国家，其他形式的汽车辅助制动装置如发动机缓速器和液力缓速器也相继问世并得到发展和应用。

对商用车而言，随着汽车发动机功率的增高、发动机转速的降低、车速的加快和车载质量的提高，汽车行驶的安全问题变得异常严峻。

汽车的主制动方式仍然为摩擦制动，尽管制动蹄块和轮毂的摩擦性能的改善对一次性刹车距离的缩短有所进步，但对长时间或距离下坡和频繁制动的情况，其制动耐久性并无明显改观。

许多先进的电子技术如制动防抱系统ABS、电子制动系统EBS 以及拖动控制系统ASR 的采用在摩擦制动系统的有效能力范围内使其可靠性大大提高，但对制动器的温度过高和制动器的磨损却无帮助。

（二）汽车缓速器的类型和分类
汽车缓速器按其扭矩的作用形式可分为一级缓速器（作用在变速箱前端的缓速器）和二级缓速器（作用在变速箱后端的缓速器）。

一级缓速器有发动机缓速器，包括通过对废气凸轮调节而使发动机变为空气压缩机JACOBS 缓速器和直接通过阀门对排气筒内废气封堵FOW A、OETIKER和SMITH缓速器。

一级缓速器由于其制动功率较小，难以达到汽车制动法规的要求而只能和其他缓速器配合使用；并且由于发动机噪声、维修费用和变速箱换挡时离合器分离过程中缓速器功能失效问题，在最终用户特别是驾驶员那里都难以接受，使其发展受到限制。

二级缓速器有直接装在变速箱上的电涡流缓速器和液力缓速器。

二级缓速器的功能不受变速箱换挡时离合器分离的影响，其可靠性已得到厂家和用户的普遍认可。

电涡流缓速器由于其装配的灵活性不仅可以装在变速箱上，而且还可以装在传动轴或后桥上，即可以在汽车厂家标配也可以在出厂后加装。

液力缓速器一般是变速箱厂家随箱配置的一种缓速器，因此厂家在选择变速箱时已替最终用户把缓速器选择了。

从形式上讲，液力缓速器也只能装在变速箱上，出厂加装也几乎没有可能。

二、有关汽车缓速器的法规
汽车工业的技术发展和应用总是超前于法规的制定和实行。

汽车缓速器发展过程也是这样。

在20世纪30年代，欧洲的汽车制造厂家和用户首先对行驶在山区和事故多发地区的车辆安装使用缓速器。

但直到1954年7月17日，法国公共工程部做出决定，对于行驶在山区和事故多发地区的载质量超过8t的货车必须装配缓速器装置或经过认可的等同装置。

这是全世界在汽车缓速器应用的第一条政府法规。

1954年10月，汽车保险公司对20 座位以上（含20座位）的客车和8t 以上（含8t）的卡车，只要装备缓速器，就可以把保费降5%。

1955年6月23 日，鉴于缓速器对车辆安全作用，法国允许装配有缓速器的汽车加上不超过500kg额外重量。

也就是说，一辆额定为8t的汽车，其实际载质量可达8.5t。

这就使装备了缓速器的汽车用户不会因为缓速器自身重量而影响汽车的额定载质量。

这样就从立法上即保证汽车交通运输的安全，又保障了装备缓速器的汽车用户的经济效益。

1956年6月27日，法国又对1954年7 月法规中涉及到的缓速器的等同装置作了详细规定。

即无论变速箱处于空挡或其他挡位，缓速器装置能够保证汽车在8% 的下坡情况下以40km/h 的速度稳定行驶。

为了保证这条法规的实施，法国政府还作了如下的试验规定：在满负荷的情况下，车辆在平坦的路面上把速度从40km/h 降到20km/h 的减速度必须大于0.55～0.60 m/s2。

这条法规不仅在理论上提出了要求，并且在试验上具有操作性。

1957 年6 月11 日，法国又对每区每省的“被认定行驶困难的山区和事故多发地区”作了详细界定。

1965年3月26日，法国又对装备缓速器的汽车，允许其后轴加上不超过400kg的额外载重量。

1971 年2 月3 日，法国对装备缓速器的汽车所允许额外载重量的措施放宽到所有车辆（拖车＋半挂车，卡车＋挂车）。

1972年3月10日，法国要求载重等于和大于11t的运输危险品的汽车必须装备缓速器。

其他国家，如德国和摩纳哥也通过立法使客车必须装备缓速器。

德国在1955年就引入了刹车系统耐久的详细规范，并把缓速器称做“第三刹车”。

1972年2月，瑞士对缓速器在车辆的缓速性能作了详细规定：在车速从50km/h 降到30km/h 的过程中，缓速器必须使平均减速度至少达到0.5m/s2。

并且规定在此过程中，不得进行换挡操作，以避免由于离合器分离而造成车辆失稳。

一些国家如荷兰和比利时，因为山区较少，没有明确的政府法规出台，但由于使用缓速器的安全性和积极性和在这些国家注册的车辆能够在其他欧洲国家的自由通行，缓速器的装配也相当普遍。

1971 年，欧洲共同体正式使用具有刹车耐久概念的71/320/CEE法规。

对载重10t以上的货车和8位乘客以上的客车必须经过下坡耐久试验。

我们不妨用图1来说明这两类试验：在图 1 中下坡耐久试验满负荷的货车在6%的下坡道上，不得使用刹车装置，货车能以30km/h 的稳定速度下坡。

满负荷的客车在7 % 的下坡道上，不得使用刹车装置，客车能以30km/h 的稳定速度下坡。

TELMA AC系列缓速器
欧洲这条法规，对缓速器的效果作了详细规定，而对缓速器的类型没作要求。

也就是说，车辆无论采用何种缓速器，只要达到下坡耐久要求，就可以出厂使用。

实际上，发动机缓速器已经达不到上述试验要求。

而只能和电涡流缓速器或液力缓速器配合使用。

这条法规经过1974 年的完善，并根据由6 家公司专家组成的专委会于2003和2004年向国际标准ISO提交，并形成ISO/TC/SC2 草案。

这6家公司为：
1．三大汽车公司为Daimler-Benz Chrysler、IVECO 和MAN。

2．三大缓速器公司为TELMA、VOITH TURBO 和ZF由此可以看出，这6家公司代表了当今汽车缓速器行业的发展水平。

欧盟成员国必须遵守这条法规。

但这只是低限，一些国家由于历史原因和特定的地理环境及道路状况，使用了更严厉的国家法规。

一些国家的法规实施情况和条件详见表1。

三、中外有关缓速器的法规比较和探讨
（一）欧洲
欧洲法规的形成经过了50 多年的实践，已正在向国际标准过渡。

但应该看到，汽车市场对缓速器的要求已大大地超过了法规的要求了。

1．车辆即使达到这条法规的要求，即能以30km/h 的速度下坡6km，最终客户也不会买这样的车。

因为这样的车速，老板就没有经济效益可言。

因此，欧洲汽车厂家的内部规定都是以60km/h 的速度下坡6km，以提高其竞争力。

2．随着汽车行业的规范化，用ISO-TS16949 审核供应商已经普及，无开发能力的缓速器供应商将被拒之门外。

比如，1998 年，西班牙有12个缓速器厂家，到现在只有2 家。

（二）中国
我国交通部在1997 年颁布了JT/T325《营运客车类型划分及等级评定》标准，于2002年进行了修订，规定在大型、中型的高二、高三级营运公路客车上必须安装缓速器，我国在1999年发布的国家强制性标准GB12676-1999《汽车制动系统结构、性能和试验方法》，它采用了ECE 第13 号法规（ECER13）《关于M、N、O 类机动车制动的统一规定》中制动系Ⅱ型和ⅡA型试验制动性能的规定，对装有缓速器的车辆的制动性能及其试验方法作了规定。

这些规定尽管比国外的法规晚，但对我国缓速器行业的发展和车辆行驶的安全起到了积极的作用。

由于上述标准的规定及对缓速器作用的进一步认识，我国汽车缓速器生产厂家和缓速器产量的急剧增加，在市场上也形成了缓速器行业无序的竞争情况。

一些并没有能力开发的生产缓速器的厂家盲目上马，对车辆性能、质量和安全产生了消极影响，因此必须进一步制定有关缓速器产品的标准，以规范缓速器的设计、生产与试验，提高产品质量及车辆的安全性，为此建设部参照《道路车辆-汽车和挂车连续制动系统—试验程序》（ISO/WD12161Roadvehicle-Endurance braking systems ofmotor vehicle and fowed vehicles-Test procedures）于2004年制订了行业标准《城市客车缓速器制动性能要求与试验方法》，并且正在计划制订汽车缓速器的行业标准。

另外，由于我国还没有针对货车装备缓速器的法规，2005年12月4 日发生在北京八达岭高速上的重大事故和2006年1月21日发生在韶关京珠高速上的客车车毁人亡的严重交通事故都是后随货车刹车失灵造成的。

所以，货车装备缓速器的法规也刻不容缓。

2011年12月31日，工信部、公安部联合发布了《关于进一步提高大中型客货车安全技术性能加强车辆<公告>管理和注册登记管理工作的通知》。

近来，重特大道路交通事故频发，从事故调查情况分析，既有超员、超速、违规载货、疲劳驾驶等管理和操作问题，也有大中型客货车自身存在的安全技术性能问题。

部分大中型客车存在车身结构强度不高、乘员保护设施不完善、抗侧倾稳定性能不强等方面问题；部分卧铺客车存在车内易燃品多、逃生通道狭窄等安全隐患；大型货车及挂车存在超载、超长、超宽违规运输问题，违法改装商品运输车、低平板车问题突出。

为进一步提高车辆安全技术性能，加强车辆注册登记管理，《通知》提出了有关大中型客货车的安全技术、规范和加强《公告》管理、加强车辆生产质量监督管理、加强车辆注册登记工作和加强商品车运输车管理的五大管理新举措。

就大中型客货车的安全技术而言，根据《通知》，自2012年3月1日起，新定型的上述客车和货车均应符合以下要求；自2012年9月1日起，在生产的上述客车和货车均应符合以下要求：
公路客车、旅游客车均应装置具有卫星定位功能的行驶记录仪，应装备限速装置，且限速装置设定的最高时速不得超过100公里，所有座椅均应装置汽车安全带。

危险货物运输车、总质量大于12吨的货车应装备缓速器或其他辅助制动装置，其中危险货物运输车应装备限速装置，限速装置设定的最高时速不得超过80公里，前轮应装备盘式制动器。

大功率的缓速器多为电涡流缓速器，电涡流缓速器的转子在连续工作2min 以上会达到700℃的温度（以最大功率工作时），产生的热量主要是由辐射的方式传递出去，因此电涡流缓速器工作时对周边的零件是有热害影响的。

防范缓速器热害的对策：
1）在布置各管路、线路时在空间充许的情况下尽最大可能远离缓速器。

2）对缓速器周边的零部件、管路及线路采取隔热保护措施，如在缓速器与零部件间增加隔热板，管路、线路外表包扎耐高温的隔热材料等。

3）提高缓速器周边零部件、管路、线路的耐热使用温度，如一般线束外表的波纹管保护套的耐热温度是105℃左右,而在缓速器周边的线束采用的波纹管护套的耐热温度应在170℃以上。

缓速器在国外发达国家的几乎已经象发动机、变速箱一样成为汽车的标准配置，在欧洲，8人以上客车、载重10吨以上卡车必须安装缓速器。

液力缓速器早在1961年由福伊特发明，以后便逐渐应用于卡客车。

在1989年的时候，电涡流缓速器在欧洲市场占有68%的份额，液力缓速器只有32%。

时至今日，液力缓速器占有98%的市场份额，而电涡流缓速器却只剩2%。

电涡流缓速器每套售价在5000-20000元不等，目前泰乐玛、华越、特尔佳都是国内电涡流缓速器的佼佼者，电涡流缓速器具有价格便宜、结构简单、可靠性高、维修方便、节能环保、使用寿命均可达15年以上优点，相比液力缓速器在响应时间上有突出优势。

由于电涡流缓速器能够承担车辆大部份制动力矩，因而能够延长轮制动器的使用寿命，降低用于车辆制动系统的维修费用，提高经济效益。

据统计，安装电涡流缓速器的车辆，其车轮制动器寿命至少可以延长4-7倍，轮胎寿命延长20%。

电涡流缓速器目前在中国的缓速器市场占有优势地位，行走在平原地带的客车基本安
装的都是电涡流缓速器，电涡流缓速器安装、维护、保养成本较低，比较适合中国市场，特别是公交市场。

电涡流缓速器在低速区间尤其在30公里/小时的时候输出力矩较好，而城市公交车运行期间平均有60％时速在30公里以下。

随着国家大力发展公交事业政策的不断深入，电涡缓速器的市场前景也被越来越多的人看好。

液力缓速器经过这些年的发展，技术进一步提升，未来有可能对电涡流缓速器市场主导地位构成冲击。

“液力缓速器具有以下特点：更适应长坡、陡坡地形；液力缓速器采用铝合金材料，质量更轻；耗油量也随之日益降低，12万公里才需要更换润滑油，基本上在客车报废年限内不用更换润滑油；电量消耗小；虽然价格高达30000-50000，是电涡流缓速器的几倍，但耐用、可靠性高。

国内的液力缓速器大多都是福伊特产品，目前福伊特已经占据了高端客车70%的市场份额，并将继续向份额最大的中端客车市场进军。