汽车辅助制动技术探究ppt课件

1、汽车辅助制动技术研讨与开展汽车工程系2021年11月16日许XX.汽车为什么需求辅助制动安装汽车辅助制动安装的分类汽车辅助制动安装任务原理汽车辅助制动安装实验方法汽车辅助制动技术开展趋势 主要内容.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。频繁或长时间制动会呵斥制动鼓(盘)和摩擦片(即制动衬片)过热，导致制动效能衰退。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。现代汽车发动机功率比过去添加了23倍,这意味在同样的制动条件下制动器要产生更多的热量，而制动器经多方改良，其制动性能最多仅比原来提高1.2倍。汽车为什么需求辅助制动安装.加装辅助制动安装

2、，将车轮制动器的负荷进展分流，使车轮摩擦制动器的温度控制在平安范围内如今许多国家的交通法规已将辅助制动安装作为商用汽车的必备系统。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，必需装有辅助制动安装。瑞士也有类似的法规：总质量超越3.5吨的牵引车以及总质量8吨以上的载重汽车必需安装辅助制动系统。汽车为什么需求辅助制动安装.汽车为什么需求辅助制动安装2002年6月1日交通部已公布实施中华人民共和国交通行业规范JT/T325-2002，该规范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需安装缓速器。建立部2002年10月1日公布执行的CJ/T162-2

3、002也规定超二级、超一级、高级的市区和城郊城市客车必需配备缓速器。.汽车为什么需求辅助制动安装中华人民共和国国家规范GB7258-2021(修订稿)，该规范规定：车长大于9m的客车的一切车轮均应配备盘式制动器及运用子午线轮胎，主要在山区道路行驶的应配备缓速器或其它辅助制动安装；总质量大于12t的货车主要在山区道路行驶的还应配备缓速器或其它辅助制动安装。. 汽车辅助制动安装的分类发动机缓速器发动机排气辅助制动安装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. 汽车辅助制动安装的分类发动机缓速器发动机排气辅助制动安装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

4、器液力缓速器.汽车辅助制动安装任务原理1. 发动机缓速器 任务原理 对行驶中的汽车发动机停顿供应燃料，并将变速器挂入某一前进档，经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耗费汽车动能而对汽车运动起缓速作用的空气紧缩机。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、紧缩和排气过程中，小部分耗费于对水泵、油泵和空压机、发电机等附件的驱动。发动机及上述各附件妨碍曲轴旋转的力矩，即是制动力矩，它将经过传动系放大后传给驱动轮。.汽车辅助制动安装任务原理1. 发动机缓速器 任务原理 进气 紧缩 做功 排气(正常的发动机拖开任务过程)发动机的任务过程.

5、汽车辅助制动安装任务原理1. 发动机缓速器 任务原理 进气 紧缩 释放 做功 排气 发动机缓速器的任务过程.1. 发动机缓速器 发动机缓速器构造图汽车辅助制动安装任务原理.1. 发动机缓速器 构造组成 由缓速器本体、电磁阀、控制阀、调理螺钉、从动活塞和自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任务时产生低压油区和高压油区。从动活塞是发动机缓冲器任务执行元件。自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理螺钉来调理。汽车辅助制动安装任务原理.汽车辅助制动安装任

6、务原理1. 发动机缓速器 .汽车辅助制动安装任务原理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紧缩气体的释放呵斥的功率损失，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。运用发动机缓速器时，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。 目前大型客车大多运用6缸增压发动机，以玉柴YC6112ZLQ发动机为例：功率：170kW2000r/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。. 1. 发动机缓速器

7、 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展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。 按国外目前技术程度，制动功率最大可达35KW/L. 发动机缓速器优点：可以与发动机集成一体从而体积小，分量轻；可以提供大小不同的制动力矩；根本不需额外耗费能量电磁阀要耗一点电能)。汽车辅助制动安装任务原理.1. 发动机缓速器 发动机缓速器的缺陷 只适宜部分柴油机，并且对发动机的改造较大需求发动机厂商对发动机缸盖和气门室罩进展重新设计和消费，以方便缓速器的安装，其运用范围具有局限性。汽车辅助制

8、动安装任务原理.汽车辅助制动安装任务原理1. 发动机缓速器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。发动机减压缓速器目前在北美占据市场主导位置，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公司消费，目前其产品曾经构成多个系列，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。德国的曼MAN公司和梅赛德斯-飞驰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；瑞典的沃尔沃公司研发了本质上是发动机减压制动的VEB技术，后来推出改良型VEB+技术，为发动机减压-排气制动；日本的日

9、产NISSAN公司也推出了发动机减压缓速器。.2.发动机排气辅助制动安装 任务原理 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顿供油，使发动机在紧缩和排气过程中都能紧缩纯空气，这时发动机变为紧缩机来吸收汽车动能，增大功率耗费，使发动机降低转速，实如今短时间内降低车速目的。汽车辅助制动安装任务原理.汽车辅助制动安装任务原理2.发动机排气辅助制动安装 任务原理.2.发动机排气辅助制动安装 图2 电磁气压控制的排气制动安装 1、进气消音阀 2、 4、 14 气缸 3、排气制动阀 5、贮气筒 6、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

10、支配臂 13、熄火支配臂 15、电磁阀汽车辅助制动安装任务原理.2.发动机排气辅助制动安装 电磁气压控制的排气制动安装构造 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和熄火支配臂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至各气缸的紧缩空气管路。其中任何一个开关断开都会使电磁阀封锁而解除排气制动。汽车辅助制动安装任务原理. 2.发动机排气辅助制动安装 电磁气压控制的排气制动安装任务原理 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构成回路，电磁阀15产生吸力，封锁排

11、气口，翻开进气道，紧缩空气进入三个气缸，使柴油机停顿供油，并封锁发动机的进、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。汽车辅助制动安装任务原理. 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顿供电，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，或者使之经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。汽车辅助制动安装任务原理. 4.空气动力缓速器 依托在制动时忽然增大的车身迎风外表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。这种制动方式普通运用于赛车上。这种制动方式制动平稳，平安可

12、靠且无冲击，但它对车辆的行驶路面环境要求严厉，很难运用于普通车辆上。汽车辅助制动安装任务原理 丰田公司在AXVV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。 .电涡流缓速器的开展概略 在十九世纪 Leon Foucault发现的电磁感应实际的根底上开展起来的.电涡流缓速器的著名消费厂商有：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。汽车辅助制动安装任务原理5.电涡流缓速器.汽车辅助制动安装

13、任务原理5.电涡流缓速器.5.电涡流缓速器 构造组成：由定子和转子组成。定子经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相互衔接，相邻两个线圈的磁场极性相反。缓速器的转子分布在定子的两侧，用过渡法兰衔接在一同，同时与传动系统相连，转子上铸有风道，以便散热。汽车辅助制动安装任务原理图 电涡流缓速器构造表示图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.5.电涡流缓速器 任务原理1：定子上装有八个电磁线圈，任务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

14、圈产生的相反极性磁场构成回路。 图 电涡流缓速器磁极及磁力线分布图 汽车辅助制动安装任务原理 根据电磁感应实际，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。. 5.电涡流缓速器 任务原理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。车辆的动能就经过感应电流转化为热能，并经过转子风叶产生的强劲风力将热量快速分发出去；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

15、是使它本人所产生的磁场对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、对抗转子的转动，这样就构成了迫使车辆降低速度的制动力矩。如以下图。汽车辅助制动安装任务原理.图5：电涡流缓速器涡电流和制动力矩 汽车辅助制动安装任务原理5.电涡流缓速器. 5.电涡流缓速器 电涡流缓速器优点： 构造简单，消费制造本钱也不高； 制动力矩范围广，可达3003300Nm ； 适宜于采用无论是机械变速器还是液力变速器型式的车辆545吨； 呼应时间短仅有40ms，比液力缓速器的呼应快20倍，无明显时间滞后； 任务时噪声很小； 车辆在低速运转时，也可产生较高的制动力矩；

16、制动力矩的大小可以经过控制励磁电流来调理，易实现自动控制； 还具有缺点率低，维修方便，可靠性高等优点。 汽车辅助制动安装任务原理. 5.电涡流缓速器 电涡流缓速器缺陷 体积较大，分量较重； 制动减速才干和运用时间长短受转子温升，缓速器周围气流条件和环境温度的影响； 要耗费一定的电能，需求思索发电机或蓄电池的容量大小； 不能实现制动能量回收。汽车辅助制动安装任务原理.汽车辅助制动安装任务原理 图1 永磁式缓速器机械部分构造表示图 1-定子铸体；2-活动磁铁支架；3-磁铁压块；4-永久磁铁块； 5-固定磁铁支架；6-磁铁坚持架；7-法兰盘；8-转子永磁式缓速器的构造组成. 6.永磁铁式电涡流缓速器

17、 构造与任务原理1 永久磁铁式电涡流缓速器与运用线圈的电涡流缓速器原理一样，如以下图所示。在旋转的金属板强磁性体附近，放置一个永久磁铁，由于永久磁铁的磁场作用，按弗莱明Fleming定那么，在这个金属板上产生涡电流，与此同时产生一个与金属板旋转方向相反的制动力。 图7 永磁铁电涡流缓速器任务原理 汽车辅助制动安装任务原理. 6.永磁铁电涡流缓速器 构造与任务原理2 利用这个原理，将旋转体转子做成圆筒形，将12个永久磁铁极性交错地均布于环状支架的外圆上，它们即是不旋转的固定体定子。当制动时，由气缸力作用，将永久磁铁推向转筒的内侧，这时永久磁铁在转筒内构成磁回路，当转筒旋转时，转筒的内圆面就产生了

18、涡电流，与此同时转筒就遭到一个与旋转方向相反的制动力，如下图。图8 制动时的磁回路汽车辅助制动安装任务原理. 6.永磁铁电涡流缓速器 构造与任务原理3 非制动时，由气缸力将永久磁铁推出，与转筒内侧脱离，这时永久磁铁与隔离套之间构成磁回路。由于转筒的磁力回路已断开，所以制动力被解除；由于磁力是在隔离套内迂回，所以磁力线不会向外部走漏，见以下图。图9 非制动时的磁回路汽车辅助制动安装任务原理.6.永磁铁电涡流缓速器 永磁铁电涡流缓速器的优点 质量轻，体积小，缓速器到达轻量小型化。 永久磁铁不耗费电能，不用思索发电机或蓄电池的容量大小，缓速器的构造简单，又便于维修保养。 汽车行驶过程中，下坡较长时需

19、延续或频繁制动，如运用电磁式缓速器，通电时间长，本身要发热，电磁铁的温度可达150以上，出现大幅度的退磁景象，从而使制动力大大下降。永久磁铁本身不会发热，温升最高在60左右，而且温度系数也小，几乎没有退磁景象发生，制动力依然很稳定的。汽车辅助制动安装任务原理. 7.液力缓速器 任务原理1 缓速器转子随变速器输出轴转动,而定子不动。当缓速器内没有油时,转子空转,没有减速作用。 图 液力缓速器任务原理简图 1、定子 2、转子 3、壳体 4、散热器 5、控制阀系 6、油泵 7、储油罐汽车辅助制动安装任务原理以液体油为任务介质将汽车的动能转换成液体的热能，再经过冷却器散热的方式实现汽车速度的快速降低。

20、. 7.液力缓速器 任务原理2 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,带动油液绕轴旋转;油液沿叶片运动作内循环圆旋转,甩导游轮。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。油液流出导轮再流入转子时,构成对转子的阻力矩,妨碍转子的转动,实现对车辆的减速作用。 液力减速是经过固定的定子充分利用油液对叶轮转子的反作用力实现的,这种反作用力矩本质上是油液的阻尼作用，其中作用是延续平顺的，再加上减速力矩作用于变速器输出轴,不会呵斥制动器抱死。汽车辅助制动安装任务原理. 7.液力缓速器 液力缓速器的优点 制动过程无摩擦和磨损，运用寿命很长； 制动过程噪声比较小； 延伸主制动

21、器制动蹄片的运用寿命； 制动过程容易实现扭矩的控制； 液力缓速器经过控制缓速器任务室液体量来控制制动扭矩的大小，制动扭矩的变化是延续的。汽车辅助制动安装任务原理. 7.液力缓速器 液力缓速器的缺陷 车速下降时，其制动力矩下降得很快。制动力矩有动摇。常作为辅助制动与其它制动安装配合运用。先经过液力缓速器使旋转轴转速降低，再施以摩擦制动予以完全制动。 缓速器的安装比较困难。这是由于为减小液力缓速器的自重，有些冷却系统与发动机冷却系统相衔接，必需与发动机有相应的联接接口。汽车辅助制动安装任务原理.汽车辅助制动安装实验方法道路实验方法台架实验方法.汽车辅助制动安装实验方法道路实验方法UNECE R13

22、号法规规定，对于商用汽车，满载的车辆应能以30km/h的平均速度，在长6km的6%或7%坡道下坡行驶，实验中不得采用行车制动、应急制动和驻车制动，变速器档位应使发动机转速不得超越厂定的最高转速。6 %6 km30 km/h7 %6 km30 km/h货车 ( 12 t )客车 ( 5 t ,且座位数 8 seats).汽车辅助制动安装实验方法台架实验方法1-平板；2-直流电机；3-升速齿轮箱；4-主轴；5-可调惯量飞轮组；6-防护罩；7-转矩转速传感器；8-电涡流缓速器；9-温度传感器；10-风机 实验台机械布置图 .汽车辅助制动安装实验方法实验台构造与原理 采用电动机来驱动组合飞轮，用旋转飞

23、轮的能量来模拟汽车行驶时的动能，以此作为自励式缓速器的能量输入。在电动机启动后，电机带动组合飞轮转动。缓速器经过本身的涡流损耗来耗费这部分动能。在实验过程中，缓速器使得旋转飞轮的动能不断减少，转子转速不断降低，温度传感器用于测得缓速器定子绕组的发热情况。速度力矩传感器可直接测得制动过程中的制动力矩和转子转速。风机用来模拟汽车行驶过程中的风速，即模拟出缓速器的实践散热条件，也可用于实验中加速缓速器的快速冷却。 台架实验方法.汽车辅助制动安装实验方法 台架实验方法.发动机缓速器的开展趋势电涡流缓速器的开展趋势液力缓速器的开展趋势摩擦与电磁制动集成设计各种制动安装结合控制汽车辅助制动技术开展趋势.汽

24、车辅助制动技术开展趋势发动机缓速器的开展趋势发动机缓速器的运用将添加；发动机缓速器与其它缓速器结合任务。.汽车辅助制动技术开展趋势重庆良马发动机制动器与广西玉柴机器集团协作，经过对国外产品的研讨，仿制开发了发动机泄气-排气缓速器，用于玉柴YC6A系列发动机上。潍柴动力股份引进德国曼公司的泄气-排气制动技术，推出了WEVB发动机辅助制动系统，已小批量推向市场。一汽集团与美国Jacob公司协作开发了CA6DL发动机缓速器，采用的是发动机泄气-排气技术。中国重汽集团也正与国外公司协作开发发动机缓速器。国内市场情况. 电涡流缓速器的开展趋势1 轻量化、小型化 电涡流缓速器有一大缺陷，即比较重，装车后会

25、添加车辆的整备质量。近年来，各厂家除了优化设计缓速器外，还在选用资料上下功夫，即选用既满足性能要求同时质量较轻的资料。如德国克罗伏特KLOFT公司的电涡流缓速器的分量和体积都有减小，特别是其转子分量较其它公司减小35%。另外为了提高冷却效率，还改良了转子盘的冷却气流，使其流速由普通的12m/s提高到36m/s。 汽车辅助制动技术开展趋势. 电涡流缓速器的开展趋势2 整体化集成化 电涡流缓速器都是由专业厂商单独设计和消费后再加装到汽车传动系中，这样除要对原车的安装部位进展改造外，也会对原车的传动系统呵斥一定影响。如今对缓速器的设计是把它作为汽车传动系整体中的一部分加以思索。如泰乐马(TELMA)公司新一代7000的产品，从开场就针对一类变速器而设计，这样安装时可以不用改动变速器的后端盖，也不需改动转动轴的长短，非常方便。汽车辅助制动技术开展趋势. 电涡流缓速器的开展趋势3 控制电子智能化 现有的电涡流缓速器多采用继电器分级控制，所产生的制动力矩是分级阶梯状不延续的。其开展方向是采用无级调理技术，即经过电子控制安装调理励磁线圈中的电流大小来控制磁场的强度，从而使得所产生的制动力矩延续变化，更好地顺应车辆的制动要求。电子控制后的温度与转矩曲线 汽车辅助制动技术开展趋势. 汽车辅助制