汽车缓速器的工作原理?

汽车缓速器的工作原理?

电涡流缓速器是一种高效汽车制动辅助装置,俗称“电刹”,它是国际流行的第三制动系统。该产品既可以使汽车在坡道行驶时,方便地实行缓速和恒速行驶,也可以在高速公路或路况较差的情况下,及时轻松地进行缓速,因此可极大地提高汽车行驶时的安全性与舒适性。电涡流缓速器在国外已有五十年的使用历史,并且有关交通法规都强调汽车上要安装电涡流缓速器。
电涡流缓速器的工作原理就是利用一个闭环导体在磁场中运动产生涡流,而磁场将会阻止其运动.电涡流缓速器由执行机构和控制部分组成。
(1)执行机构包括定子和转子。定子由线圈和支架组成,定子绕组由4组8个线圈组成,定子安装在变速箱后端盖上。定子两端各有一个转子,一端转子与变速箱输出轴法兰连接,另一端转子与传动轴连接。
(2)控制部分包括手控开关、脚控开关、继电器盒、ABS联接器等。
①手控开关在较长距离减速及下长坡时使用,安装在驾驶员附近,便于驾驶员操作。开关分4个档,分别扳至1、2、3、4档,通过控制1、2、3、4个继电器吸和,依次增加进行工作的线圈数量,从而使制动力矩逐级增加。
②脚控开关安装在底盘上,用一根气管与制动总泵前轮制动气室连接。脚控开关是为控制缓速器自动工作的,受制动气压的逐渐升高,依次接通4个压力传感器,使制动力矩逐级拉大。行车制动起作用时,定子绕组线圈全部进入工作状态。
(3)继电器盒安装在靠近缓速器的位置,以缩短接线的长度,减少损耗。继电器盒内由4个大电流继电器为定子绕组线圈提供每组35A的电流。
(4)ABS联接器安装在电器控制箱内。它根据客车行驶状态自动决定缓速器的工作,包括ABS控制信号、ABS指示灯信号、里程表信号、脚控开关信号、手控开关信号等信号输入联接器。当ABS检测到某个车轮打滑时,它立即切断缓速器使其停止工作,打滑结束后又逐级增加缓速器制动力矩,始终保持缓速器转矩受到路面的支持;当车速低于3km/h时,切断脚控功能,以避免不必要的电流损耗;ABS检测到故障时,它将切断脚控功能,但仍保留手控功能,保证行车安全。
(5)因缓速器工作时需消耗较大电流,客车发电机输出电流应不少于140A,蓄电池荷电量应不少于180A.h。

客车电涡流缓速器控制原理与电气故障分析 来源：广州锐笙贸易有限公司 发布时间：2011-5-12 制动系统是行车安全的首要保证。城市公共汽车因频繁使用制动而导致制动器故障率高，这一直是公交企业面临的难题。现有车辆配置的气压鼓式制动器属封闭式结构，散热效能差。行车中制动器热量积聚过多，温度升高快，容易使制动片产生热衰退，加快磨损，并产生粉尘。高温时使轮胎磨损大幅增加，甚至产生爆胎。因此，解决鼓式制动器故障率高的较好途径是增加辅助制动装置，电涡流缓速器作为车辆安全制动辅助系统，可使车辆安全准确减速，能缓解制动片磨损、发热，增强制动效能，提高车辆行驶安全性和经济性。一、典型电涡流缓速器的基本结构 当前国内电涡流缓速器的产品比较多，主体基本结构相差不大，但控制方式有所不同。这里以广州公交车辆使用较多的特而佳缓速器进行分析。 电涡流缓速器系统是独立于传统机械制动系统的辅助制动系统。主要由定子和转子总成、信号传感器、驱动控制器和指示灯等组成。 1 电涡流缓速器的基本结构 电涡流缓速器由定子、转子和固定支架组成。定子上有8个高导磁材料的磁极，呈圆周均匀分布。 磁极上绕有励磁线圈。圆周相对的2个磁极串联而成一对磁极，相邻2个磁极则N、S极性相间。这样，就形成4对N、S相间的磁极。 转子有内、外转盘，二者成刚性整体，用导磁性能良好的铁磁材料制造。内转盘在定子内侧，外转盘在定子外侧。转子用联接法兰联接在传动轴凸缘上，随轴转动。固定支架用于固定缓速器定子，可以安装在主减速器壳或变速器壳输出轴一侧。 转子与定子间有一个很小的空隙，这是一个很重要的结构参数，对制动转矩的影响最大。空隙既要满足最隹电磁参数的需要，又要保证转子在规定的偏心误差内能够自由转动。电涡流缓速器在结构上有良好的散热设计。定子通过合理布置磁极，形成尽可能大的外表面积。转子则优化设计了风道和风叶，保证散热气流足够。 2 信号传感器（1）车速信号传感器安装在缓速器上，感应采集车速变化信号。该信号控制电涡流缓速器系统是否进入制动待命状态。在驱动控制器作用下，当车速＞5km/h时，系统进入制动待命状态。车速在0～5km/h时，系统退出制动待命状态，对司机的制动操作不响应。因为车辆在这样低速或停住时，无需辅助制动，可避免缓速器因司机踩住制动踏板而继续通电，以保护励磁线圈不被烧损。
（2）制动气压传感器采用线性传感器，安装在制动总阀的控制管路上。它传出的信号反映制动气压的线性变化，再由驱动控制器控制缓速器励磁电流随制动气压同向变化。 3 驱动控制器驱动控制器包含中央控制模块和励磁线圈的功率驱动模块。它综合处理控制信号、车速信号及制动气压信号后，自动控制和调节励磁电流的大小，实现电涡流缓速器的制动转矩随车辆制动强度的需要而变化。 二、 电涡流缓速器的控制原理电涡流缓速器有手控和脚控两种。手控是驾驶员用手柄完成。脚控是驾驶员踩下制动踏板，气压感应器采集到驾驶员脚踩制动踏板信号时，电气盒根据制动总泵中气压的大小，输出指令让控制盒处于工作状态。电气盒和控制盒根据气压感应器所采集到的不同制动气压，使固定盘总成中的线圈通电，当定子线圈通过电流时，就会产生磁场。此时，随传动轴转动的转子切割磁力线，引起磁通密度发生周期性变化，转子表层便感应产生涡流电动势——电涡流。转子的电涡流又产生磁场，并与定子线圈的磁场交互作用，而固定盘总成是固定不动的，就与旋转体总成存在着轴向的磁力和外圈的切向力等的作用，这些力对转子形成与其转动方向相反的制动转矩。此转矩作用于传动轴，再通过差速器总成平均分配到两个后轮上，从而达到使车辆减速的目的。在电涡流缓速器减速过程中，制动能量通过电涡流损耗转化为热能辐射散发到大气中。定子线圈没有励磁电流时，转子自由空转。 三、电涡流缓速器的操作使用掌握正确的使用电涡流缓速器，可以保证电涡流正常工作，减少电涡流缓速器的故障产生。电涡流缓速器的操作步骤： 1、打开点火开关启动发动机后，缓速器工作指示灯上的电源指示灯亮，此时表明缓速器的供电系统已经正常。 2、 汽车行驶后，当达到一定速度时（一般为5Km/h以上）缓速器工作指示灯上的准备灯亮，此时表明缓速器已处于待命状态。 3、缓速器处于待命状态时，若车辆需要减速可拨动手拨开关或踩制动踏板，此时缓速器工作指示灯上的档位指示灯亮，缓速器开始工作，车辆可以平稳减速。拨动手动开关至一定档位上，只有缓速器工作，原车辆制动系统不工作；踩制动踏板，缓速器和原车制动系统一起工作。在操作缓速器时要注意以下要点： 1、 当车辆需要减速时要尽量使用手拨开关，这样可以较大程度的减少原车制动系统的使用强度和频率，提高刹车蹄片和轮胎的寿命；使原车制动系统处于良好的状态，在车辆需要紧急制动时能够较好的发挥其性能，保证车辆行驶的安全性。 2、 在使用手拨开关操作缓速器时应缓慢拨动，并在每个档位下稍微停顿以下，这样可以保证缓速器制动力矩较为平稳的增加，减少缓速器工作时对车辆传动系统的冲击，提高变速器、后桥等车辆传动系统的寿命。 3、 在使用制动踏板制动时，除非紧急制动，应轻踩制动踏板。因电涡流缓速器响应速度快，轻踩制动踏板可以最大程度的发挥缓速器的作用，减少原车制动系统的磨损。 4、 在冰雪、泥泞等路面太滑的路况上行驶时，因轮胎附着力低，容易打滑，此时应谨慎使用缓速器或暂时关闭缓速器（断开缓速器的电源总开关），以免制动时车辆打滑，发生危险。 5、 当车辆在山区等行驶，需下长坡时不要将缓速器手拨开关一直置于最高档位，使缓速器持续在最高档位工作，以免因缓速器温度过高而损坏。 四、常见电涡流缓速器故障诊断排除1、一辆五十铃装配特而佳缓速器的司机反映缓速器制动效果差。经检查分析原因可得出：⑴ 定子总成同转子总成之间的间隙大；⑵ 定子线圈断路；⑶ 蓄电池电压不足。对该车进行全面检查，首先测量蓄电池电压24伏，正常。接着测量定子线圈和转子间隙为1.5mm(正常值为1.4-1.6mm)。用钳形电流表测得工作电流也正常（各类型缓速器工作电流如下表）。各脚控及手控开关信号都能到控制器。外部检查没有异常。故障诊断范围锁定定子线圈组内，将四组线圈通电后，用一块永久磁铁放在磁极上，检查磁铁两侧的磁极是否互相排斥。检查中发现第三组线圈磁极方向错误。调换线圈接头，装配好试车，制动效果增强。原来，该车在拆换变速器时维修工将线接头碰坏后随便接上去，造成制动效果差的现象。工作电流表： B5—21型1-2档：66A1-3档：96A1-4档：125AB5—19型1-2档：55A1-3档：80A1-4档：105AB5—15型1-2档：42A1-3档：61A1-4档：80AB5—12型1-2档：32A1-3档：46A1-4档：60AR5—11型1档：31A1-2档：59A1-3档：85A 2、一台XML6126G金龙配置特而佳电涡流缓速器的车辆正常行驶时，驾驶员没有踩下制动踏板，缓速器工作灯亮，且感觉缓速器有制动拖滞现象。经分析产生此类故障多为以下原因：⑴ 制动总阀泄漏气压。这种情况驾驶员即使没有踩下制动踏板，但压力传感器会感应到系统有气压并给控制驱动器传出信号，控制器便驱动缓速器工作，使车辆行车拖滞，同时工作灯亮；⑵压力传感器损坏－短路。若压力传感器损坏，通常是内部进水造成短路，就会发出错误信号给控制器，使其工作；⑶ 压力传感器损坏连接线束对地短路，这样也会错误引起控制器工作；⑷ 驱动控制器故障，会错误驱动缓速器工作。对此类故障采用的处理方法为，首先检查控制总阀管路有无泄漏，要求在不制动时应无泄漏。其次，检测压力传感器两根接线，系统有气压时应导通，无气压时应断开，同时可检查压力传感器内是否有积水。接着检查制动信号线束，连接气压传感器与控制器之间有无对地短路现象。最后，若以上都没有问题，故障在控制器。使用钳形电流表检查控制器是否正常工作。3、常见的电气故障总结：（1）故障现象：车辆行驶时电源指示灯亮，车速达到较高值（大于5Km/h）时准备灯仍不亮，拨动手拨开关或踩制动踏板缓速器不工作故障原因：此类故障多为车速里程传感器损坏或通往控制单元的车速信号线断路，致使控制单元检测不到车速信号。故障排除：检查里程传感器是否损坏、信号线是否断路，若损坏或断路则更换传感器或修复线路。 （2）故障现象：车辆静止时缓速器工作指示灯上亮。故障原因：控制电源开关的功率管击穿，控制电源开关损坏。故障排除：更换控制电源开关。（3）故障现象：行车时踩刹车，工作指示灯不亮，缓速器不工作。手动控制正常。故障原因： 1）脚控开关断开；2）连接气压传感器的气路堵塞；3）气压传感器损坏；4）连接线束断；5）控制器故障。故障排除：1）合上脚控开关；2）检查压力传感器气阀连接刹车的气压管路，踩下制动踏板时是否有气压；3）更换气压传感器；4）检测刹车信号线束，是否断线或接触不良；5）用测试仪、钳形电流表检查控制器是否正常工作。5 、小结总之，电涡流缓速器的故障有许多的表现形式，在此不可能将其故障以及诊断方法一一列出，在维修时只能从缓速器的工作原理入手来分析故障，还需要有扎实的理论知识和丰富的实践经验。这样才能对发动机的故障进行分析和排除。在维修过程中除了具有传统的发动机机械技术以外，维修人员还需要具有一定的电子、电脑使用的综合型技能，充分利用专用工具和维修资料进行检测维修五、结束语 电涡流缓速器作为辅助制动装置的应用提高了车辆的安全性，降低了车辆制动系统的及轮胎的维修、更换费用，减轻了车辆制动系统工作时对环境造成的粉尘和噪音污染。电涡流缓速器在国内还是一种新型辅助制动系统，我们要深入的了解其结构原理，掌握正确的使用方法，使用必要地检测设备，有效的排除一些常见故障，只用这样，才能充分发挥其安全、经济、舒适、环保的特点。