客車輔助制動技術探討
一、前言
隨著高等級公路的發展,客車行駛速度越來越高,同時,近幾年內在高等級公路的行車密度也越來越大,因而客車的制動負荷也越來越大。若這些制動負荷全部由行車制動系來承擔,就會造成制動鼓和制動摩擦片過熱,從而造成制動效能下降,甚至制動能力完全消失。這是客車的安全要求不允許的。另外,行車制動系統的負荷過重,也會使制動鼓和制動摩擦片的壽命大大縮短,使客車的使用成本和維修工作量加大。因此,要解決這些問題,比較切實可行的方法就是安裝輔助制動裝置。
二、輔助制動
1.輔助制動系統
輔助制動系統是用以使行駛中車輛(特別是下長坡的車輛),速度減低或穩定在一定速度范圍,但不是用以使車輛停駛的機構。與主制動系統相比較,輔助制動系統雖然在短時間可以吸收的功率比較小,是它吸收的功率在很長時間內可以保持不變(或基本保持不變),而汽車連續下坡時雖然需要的制動功率與緊急制動相比較很小,但是在整個下坡過程中,都需要這樣大的功率,這樣的要求輔助制動系統可以滿足。輔助制動器的工作原理與傳統制動方式不同,有延長傳動系和制動系壽命的功效。
2.法律法規
2002年6月1日我國交通部已頒布實施中華人民共和國交通行業標準JT/T325-2002《營運客車類型劃分及等級評定》。該標準規定中型客車中高二級,大型客車中高一級、高二級和高三級客車都必須裝置緩速器。建設部2002年10月1日公布執行的CJ/T162-2002《城市客車分等級技術要求與配置》也規定超二級、超一級、高級的市區和城郊城市客車規定必須裝備緩速器。在國外,許多國家的交通法規已將輔助制動裝置作為商用車的必備系統。
3.裝有輔助制動系統的效果
加裝輔助制動系統的汽車制動效果顯著,主要表現如下:①能夠減少車輪制動器熱衰退、輪胎過熱爆胎現象的發生,提高了汽車的行駛安全性;②能提高汽車下長坡的平均行駛速度和增強駕駛員下長坡時安全感;③可延長制動襯片使用壽命,減少制動器的維修保養工作量,從而使得安裝有緩速器的汽車具有良好的使用經濟性;④可減少駕駛員的工作疲勞度,制動過程柔和、平穩,提高了車輛的乘座舒適性;⑤顯著減少制動時噪聲和粉塵污染,提高汽車環保性。
三、輔助制動系統分類
目前技術比較成熟,適合裝車的輔助制動裝置有:發動機制動/排氣制動、電渦流緩速器、液力緩速器和永磁式緩速器、自勵式緩速器等。
1.發動機制動/排氣制動
在發動機排氣管中裝置閥門,當閥門關閉時,把發動機作為空氣壓縮機來工作。在排氣沖程中,排氣歧管中的空氣受到壓縮,發動機獲得負功,從而產生制動力。
發動機制動/排氣制動結構簡單,安裝方便;防止發動機過冷,以減少其磨損,提高發動機使用壽命;減少壓縮空氣的消耗,保證緊急制動的安全可靠。但這種制動方式應用于汽油發動機時,必須在化油器和進氣歧管間裝設一空氣旁通管路,并在旁通管路內設置閥門,以使這一閥門和排氣管閥門連動。這比柴油機排氣制動器結構復雜,效果也較差,實際應用較少。另外,排氣制動會使車輛行駛時的噪音有較大增加。
這種輔助制動裝置在我國應用較早,應用也比較廣泛。國內許多載重汽車廠家都采用過發動機排氣制動。
2.液力緩速器
液力緩速器是通過轉子旋轉帶動液體轉動,使液體的動能增加,然后沖擊定子上的葉片,造成動能損失并轉化成為熱能,來消耗汽車的動能,起到了制動作用。液力緩速器適用于高速、大功率車輛;適用于長時間的連續制動;提高下坡行駛速度;路面適應性強。但液力緩速器結構復雜;在低速時制動能力差;體積和質量較大;空轉時有能量損失;控制要求高。
目前生產液力緩速器的廠商主要有德國ZF公司、VOITH公司和美國通用汽車公司等。其中前兩家公司在我國上海和和蘇州分別設有生產基地。國內有不少客車廠家選用液力緩速器,如亞星奔馳、中通客車、鄭州宇通等。
3.電渦流緩速器
電渦流緩速器是利用電磁學原理把汽車行駛的動能轉化為熱能散發掉,從而實現減速和制動作用的裝置。
特點:結構簡單,生產制造成本不高;制動力矩范圍廣,可達4003300N·m,適合于各種型式(5-50t)的車輛沙向應時間短(僅有40ms,比液力緩速器的響應快20倍),無明顯時間滯后;工作時噪聲很小;車輛在低速運行時,也可產生較高的制動力矩;制動力矩的大小可以通過控制勵磁電流來調節,易實現自動控制;另外還具有故障率低,維修方便,可靠性高等優點。但體積較大,質量較大;制動減速能力和使用時間長短受轉子溫升,緩速器周圍氣流條件和環境溫度的影響要消耗一定的電能。
4.永磁式緩速器
永磁式緩速器是采用永久磁鐵進行勵磁,取代了電渦流緩速器中的電磁鐵。典型的永磁式緩速器包括兩個部分:轉子和定子。永磁式緩速器的結構按轉子的形狀分為鼓式和盤.式兩種類型,盤式永磁鐵緩不采用這種結構,而是采用鼓式結構。鼓式永磁式緩速器結構緊湊,便于布置和控制。
這種緩速器可實現大幅度的輕量化、小型化;幾乎不消耗電力(僅電磁閥耗電);連續使用自身不會產生過熱,能持續不斷保持制動力的穩定性和持久性;在高速范圍內制動力也不會降低,且傳動軸轉速越高,制動力越大。保養簡單、,只需定期檢查空氣間隙即可。磁鐵周向轉動式永磁式緩速器結構緊湊、體積小、重量輕,是目前國外市場開發的主流產品。 但永磁鐵產生的磁場有限,故所產生的制動力矩較小;不能提供大小不同的制動力矩;因采用永磁稀土材料,目前價格較貴;散熱效果差。
目前國際上,生產永磁式緩速器的廠商主要是五十鈴/住友(ISUZU/SUMITOMO)等。國內只有廣州五十鈴客車有限公司生產的GALA客車上裝用永磁式緩速器,它是選裝日本五十鈴/住友公司的進口件,目前國內還沒有廠商在生產永磁式緩速器產品。
5.自勵式緩速器
自勵式緩速器是一種無需外接電源,具有自發電功能的輔助制動裝置。這種緩速器能夠把汽車的慣性轉化為制動力矩來克服慣性,也就是利用慣性來發電,然后形成勵磁磁場,進行緩速制動。自勵式緩速器的主要由定子、轉子、控制器及驅動器四個部分組成。
該緩速器綜合了上述緩速器的優點,質量最輕,體積最小且具有可調性;該緩速器具有自發電功能,無須增加或加大汽車發電機和蓄電池;它可以把汽車的J質性轉化為制動力矩來克服慣性,從而節省能量,因而減少磨損;安裝、維護簡單;環保。但自勵式緩速器產生的磁場有限,故所產生的制動力矩較小;制造工藝比較復雜;散熱效果比較差。 目前國外生產自勵式緩速器的廠家主要是日本的五十鈴/住友(ISUZU/SUMITOMO)等。國內生產和研制自勵式緩速器的廠商有:深圳的特爾佳科技有限公司、江蘇超力電器有限公司、揚州洪泉實業公司、揚州華露機電有限公司等。
1、凡本網注明“來源:www.zxzsfwgs.cn” 的所有作品,版權均屬于客車網,未經本網授權,任何單位及個人不得轉載、摘編或以其它方式使用上述作品。已經本網授權使用作品的,應在授權范圍內使用,并注明“來源:www.zxzsfwgs.cn”。違反上述聲明者,本網將追究其相關法律責任。
2、凡本網注明 “來源:XXX(非客車網)” 的作品,均轉載自其它媒體,轉載目的在于傳遞更多信息,并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責。
3、如因作品內容、版權和其它問題需要同本網聯系的,請在30日內進行。
※ 有關作品版權事宜請聯系:copyright#chinabuses.com
- 陳華出任康明斯中國供應鏈、質量和信息技術執行總監[09-26]
- 成都客車森鵬電子共攜手 繪制海外綠色交通新篇章[09-26]
- 逐鹿歐美市場 精進電動耀動2024漢諾威商用車展[09-26]
- 玉柴參加“與中國駐東盟經商參贊面對面”交流會[09-26]
- 北京祥龍公司與寧德時代簽署戰略合作協議[09-26]
- 媒體關注:從未勢能源看中國氫能企業的全球化之路[09-25]
- 盡顯“全天候”品質 歐輝BJ6105確實有點大不同 [09-25]
- 森鵬出海 領航商用車數智化轉型[09-23]