隨著客車、卡車制造業(yè)的快速發(fā)展，在車輛動(dòng)力性能在迅速增加，行駛速度也越來越快的同時(shí)，車輛的制動(dòng)負(fù)荷也隨之加大，尤其對(duì)運(yùn)營在城市內(nèi)的公交，長期跑山路的長途客車、卡車等中重型車輛來說，制動(dòng)負(fù)荷的問題更是突出。如果這些制動(dòng)負(fù)荷全部由車輛自身的制動(dòng)系統(tǒng)承擔(dān)，不但可能會(huì)造成制動(dòng)性能下降，更可能因?yàn)轭l繁制動(dòng)導(dǎo)致的制動(dòng)轂和剎車片過熱，從而引發(fā)汽車跑偏、側(cè)滑失穩(wěn)和爆胎等一系列事故，后果不堪設(shè)想。

   電渦流緩速器作為一種輔助制動(dòng)系統(tǒng)的重要方式，正越來越多的被應(yīng)用在大型客車、中、重型卡車上。它利用電磁感應(yīng)原理，產(chǎn)生強(qiáng)大的非接觸式制動(dòng)效能，并且不需要使用行車制動(dòng)器就能減緩車輛的行駛速度，增強(qiáng)車輛的可靠性和安全性，也使制動(dòng)鼓和摩擦片的使用壽命大大延長，從而減少汽車的運(yùn)行成本，提高用戶的經(jīng)濟(jì)效益。是目前較為理想的緩速“安全制動(dòng)”方式。

   一. 電渦流緩速器簡介

   1. 電渦流緩速器工作原理

   電渦流緩速器是安裝在汽車變速箱、傳動(dòng)軸或驅(qū)動(dòng)橋上，靠電渦流的作用力來減速的裝置。實(shí)質(zhì)上，它就相當(dāng)于一臺(tái)直流大功率力矩電機(jī)，基于“電磁感應(yīng)”的原理而工作的。由于裝置中——轉(zhuǎn)子這個(gè)電磁導(dǎo)體很大，且轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生的感生電流是以圍繞磁力線旋轉(zhuǎn)的渦流的形式存在的，所以這種形式的緩速器就被稱為電渦流緩速器。

   當(dāng)駕駛員推動(dòng)緩速器的手檔開關(guān)，或踩下制動(dòng)踏板給緩速器的定子線圈通入直流電的時(shí)候，電渦流緩速器固定在傳動(dòng)軸上的轉(zhuǎn)盤受軸的帶動(dòng)而旋轉(zhuǎn)，由于轉(zhuǎn)盤工作面與磁極之間存在著一定的間隙，由電磁感應(yīng)原理可知，在由相鄰鐵心、磁極板、氣隙、轉(zhuǎn)子之間形成的磁回路中，當(dāng)轉(zhuǎn)子和定子之間有存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，這種運(yùn)動(dòng)就相當(dāng)于導(dǎo)體在切割磁力線，這時(shí)候在導(dǎo)體內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生感生電流，同時(shí)感生電流會(huì)激發(fā)出電磁力。這個(gè)力的方向正好與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向相反，由于作用力的方向永遠(yuǎn)是阻礙導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的方向，故導(dǎo)致轉(zhuǎn)子減速，這就是緩速器制動(dòng)力矩的來源。

電渦流緩速器工作原理

                             
   從能量守衡的角度上來說，當(dāng)緩速器起制動(dòng)作用的時(shí)候，是把汽車運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為渦電流的電能并以熱量的形式被消耗掉。因此，電渦流緩速器在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生巨大的熱量，而提高轉(zhuǎn)子的散熱能力和控制轉(zhuǎn)子熱變形的方向成為轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，也是電渦流緩速器的核心技術(shù)之一，而保持轉(zhuǎn)子風(fēng)葉等散熱表面的清潔也成為緩速器保養(yǎng)的重要項(xiàng)目。

   2. 電渦流緩速的結(jié)構(gòu)基本組成

 
   電渦流緩速器由機(jī)械部分和電氣控制系統(tǒng)兩部分組成。機(jī)械部分由支架總成、轉(zhuǎn)子總成和定子總成三部分組成；電氣系統(tǒng)部分由控制器總成、電源開關(guān)、工作狀態(tài)指示燈、氣壓傳感器和速度信號(hào)傳感器等組成。

        裝在變速箱上的TELMA F系列電渦流緩速器

   3. 電渦流緩速器的分類

   電渦流緩速器根據(jù)安裝位置的不同、機(jī)械結(jié)構(gòu)部分的不同以及使用用途來看，可大致分為三類，即安裝在變速箱上、安裝在后橋上和在安裝傳動(dòng)軸之間。

   以TELMA電渦流緩速器為例：

 
   A系列緩速器是TELMA最早推出的一種緩速器，其制動(dòng)力矩范圍涵蓋350Nm——3300Nm，適用于各種類型的底盤，無論車輛大小都安裝在變速箱和驅(qū)動(dòng)橋之間的傳動(dòng)軸上，由于此系列緩速器的轉(zhuǎn)子和定子用一根花鍵軸串聯(lián)為一個(gè)整體，出廠時(shí)氣隙已經(jīng)調(diào)試好，裝車時(shí)整體吊裝即可，安裝方便，且結(jié)構(gòu)緊湊、對(duì)后橋和變速箱基本沒有影響，適合各種貨車和客車，既可以標(biāo)配和也便于后裝；

泰樂瑪A系列電渦流緩速器

 
   F系列緩速器制動(dòng)力矩范圍涵蓋850Nm——3300Nm，適應(yīng)于城市公交車、大中型旅行車和各種貨車，其FC系列是專門為后置發(fā)動(dòng)機(jī)的客車及短軸距牽引車設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，可直接安裝在變速箱上或后橋上，此類緩速器是目前使用最多的一類緩速器，其優(yōu)點(diǎn)是制動(dòng)力矩范圍廣，安裝方便且成本低，旋轉(zhuǎn)的螺旋式散熱風(fēng)道不僅散熱性能好，而且風(fēng)阻低，節(jié)約附加油耗等。

   二. 電渦流緩速的發(fā)展歷程

    從TELMA公司1936年投放市場第一臺(tái)電渦流緩速器以來，至今70年過去了，其發(fā)展和應(yīng)用大體經(jīng)過了四代產(chǎn)品。這年代劃分是以結(jié)構(gòu)形式和市場應(yīng)用為依據(jù)，原理上具有先進(jìn)性。

   1. 第一代電渦流緩速器(1936年)

第一代電渦流緩速器

    從圖上可以看出，第一代電渦流緩速器是中置單轉(zhuǎn)子，外置雙定子，中心有傳動(dòng)軸和過渡法蘭，其特點(diǎn)是便于匹配和安裝，其不足是散熱效率差。

   2. 第二代電渦流緩速器 （1950年）

第二代電渦流緩速器

    第二代電渦流緩速器是中置定子，外置雙轉(zhuǎn)子，中心有傳動(dòng)軸和過渡法蘭，其特點(diǎn)是散熱效率高。AC系列還在世界電渦流緩速器發(fā)展史上第一次采用了低風(fēng)阻轉(zhuǎn)子的專利設(shè)計(jì)。

   3. 第三代電渦流緩速器 （1965年）

第三代電渦流緩速器

   TELMA自1965年就推出了 F系列緩速器，采用中置定子，外置雙轉(zhuǎn)子，但省去了中心傳動(dòng)軸，其功能由一過渡法蘭取代。F系列推出后，由于其結(jié)構(gòu)簡單、配置方便和綜合成本低等特點(diǎn)成了其它緩速器廠家仿制和抄襲的對(duì)象。

   4. 第四代電渦流緩速器（2003年）

   TELMA近年推出的第四代電渦流緩速器是一概念全新的緩速器，它具有自發(fā)電功能，扭矩?zé)o級(jí)輸出，體積小，重量輕。但這一產(chǎn)品由于各種原因，還沒有在國內(nèi)推出。

   三. 電渦流緩速器產(chǎn)品的優(yōu)越性

   1. 選用電渦流緩速器的理由

   交通安全一直是社會(huì)各界最為關(guān)注的問題，據(jù)公安部對(duì)2005年全國道路交通安全情況的通報(bào)顯示。2005年，全國共發(fā)生道路交通事故450254起，造成98738人死亡，造成469911人受傷，直接財(cái)產(chǎn)損失18.8億元，萬車死亡率為7.6。
如今，卡車、客車等大型汽車的排量、馬力日益增加，而面對(duì)這些動(dòng)力強(qiáng)勁的“猛獸”，僅以普通的形式進(jìn)行制動(dòng)，其巨大的制動(dòng)負(fù)荷是制動(dòng)片所不能承受的（見表1）。

   因此，選用以電渦流緩速器為代表的輔助制動(dòng)系統(tǒng)來緩解制動(dòng)系統(tǒng)的壓力，已成為汽車工業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。
電渦流緩速器優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的。因而在國際一直得到著普遍的認(rèn)可。電渦流緩速器雖然在我國應(yīng)用較晚，但得到國家有關(guān)部門的高度重視。交通部也以加強(qiáng)安全考慮制訂了相應(yīng)的法規(guī)，規(guī)定所有在高速公路上行駛的大、中型車輛必須安裝制動(dòng)輔助裝置。

   2、電渦流緩速器的優(yōu)越性

   安全可靠

   1、當(dāng)一輛普通的15噸重車輛，在長7公里，坡度為15%的路面向下勻速行駛時(shí)，為保持速度，制動(dòng)系統(tǒng)將釋放出與車輛自身動(dòng)能和勢(shì)能相等的能量，根據(jù)能量守衡原理，這些能量也將通過轉(zhuǎn)化，以熱能的形式散發(fā)出去。據(jù)測(cè)算，這些散發(fā)出去的熱能足以熔化210KG的鑄鐵（鑄鐵的熔點(diǎn)為1360ºC）。可想而知，通過熱傳遞，車輪制動(dòng)器的溫度也將迅速升高，這必然將加大汽車制動(dòng)時(shí)的負(fù)荷，為車輛制動(dòng)帶來巨大的安全隱患。而使用電渦流緩速器，能分擔(dān)車輛減速時(shí)所需的30%至80%的制動(dòng)力矩，確保車輪制動(dòng)器處于良好的技術(shù)狀態(tài)，以使在緊急情況時(shí)，應(yīng)對(duì)自如，杜絕了由于制動(dòng)頻繁引起的爆胎現(xiàn)象。

   2、由于電渦流緩速器采用的是電磁感應(yīng)原理，這一物理學(xué)優(yōu)勢(shì)使其能夠在一個(gè)相當(dāng)寬的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)提供強(qiáng)勁的制動(dòng)力矩，而且低速性能良好。車速在10公里/小時(shí)的時(shí)候，緩速器就能提供緩速制動(dòng)；車速達(dá)到30公里/小時(shí)，緩速器就能達(dá)到最大的制動(dòng)力矩。

   3、在緊急剎車時(shí)，使用電渦流緩速器的車輛能有效避免倉促、搖擺、甩尾等現(xiàn)象的發(fā)生，使車輛能以平穩(wěn)、漸進(jìn)、直行的方式停穩(wěn)，不但有效地縮短了剎車距離，提高行駛得安全性，更增加了輪胎的使用壽命。

   4、由于電渦流緩速器采用電流直接驅(qū)動(dòng)，沒有中間環(huán)節(jié)，其操縱響應(yīng)時(shí)間非常短，反映靈敏。以TELMA緩速器為例，其最短響應(yīng)時(shí)間為0.02秒，比液力緩速器和發(fā)動(dòng)機(jī)緩速器的響應(yīng)時(shí)間快50倍。

   5、控制靈活，手動(dòng)控制和腳動(dòng)控制均可，并且不用改變駕駛習(xí)慣，使用舒適。

   相關(guān)鏈接：汽車爆胎機(jī)理

   以一輛19噸卡車為例，當(dāng)它以65Km/h的速度6%的下坡行駛180秒，其閘轂間溫度可達(dá)580 ºC。而這些熱能的80%將以熱傳導(dǎo)的方式向輪轂傳遞，15%由熱對(duì)流擴(kuò)散，5%由熱輻射散發(fā)。    由于輪胎內(nèi)體積基本不變，輪胎內(nèi)氣壓由3巴增加到6巴時(shí)，其溫度由100 ºC劇升到450 ºC，此時(shí)，汽車的爆胎率為90%。同是這輛19噸卡車，在平路上以30Km/h的速度行駛20分鐘，其轂轂溫度才能回到200 ºC。

   使用經(jīng)濟(jì)

   1、由于電渦流緩速器的定子與轉(zhuǎn)子之間不存在直接接觸，即不會(huì)在使用中出現(xiàn)磨損，因而故障的發(fā)生率極低。平時(shí)除了做好例行檢查，保持清潔以外，其他保養(yǎng)維護(hù)工作很少。 一旦電渦流緩速器發(fā)生故障，在維修配件不能及時(shí)供應(yīng)的情況下，可以關(guān)閉緩速器，車輛仍可以繼續(xù)運(yùn)行，基本不影響車輛的正常使用。并且在維修成本上，相較于液力緩速器和發(fā)動(dòng)機(jī)緩速器更加低廉。

   2、電渦流緩速器能夠承擔(dān)車輛大部份制動(dòng)力矩，因而能夠延長輪制動(dòng)器的使用壽命，降低車輛運(yùn)營成本，以及用于車輛制動(dòng)系統(tǒng)的維修費(fèi)用，提高經(jīng)濟(jì)效益。據(jù)統(tǒng)計(jì)，安裝了電渦流緩速器的車輛，其車輛的二保周期可延長2至8倍，車輪制動(dòng)器使用壽命至少可以延長4至7倍，特別是車輛的制動(dòng)轂、制動(dòng)蹄片尤為顯現(xiàn)，輪胎更換次數(shù)大大減少，從而節(jié)省了維修材料和人工費(fèi)用以及輪胎消耗。

   環(huán)保再生

   1、在汽車制動(dòng)過程中，由于制動(dòng)片的劇烈摩擦?xí)a(chǎn)生很多粉塵，其中不乏有因高溫作用而產(chǎn)生的有害致癌物質(zhì)，并且在緊急制動(dòng)過程中所發(fā)出的噪音更讓人難以忍受，這些都對(duì)環(huán)境造成著污染。而電渦流緩速器能夠承擔(dān)車輪制動(dòng)器的材料，屬于綠色產(chǎn)品，無其它附屬產(chǎn)物，無灰塵，無污染因而也就能大大減少車輪制動(dòng)器對(duì)環(huán)境帶來的影響。

   2、 由于電渦流緩速器的制造采用金屬材料，99%可以回收利用，而大部分為銅材，能馬上回收增值1500到2000元，故材料的回收再利用率回收增值率較液力緩速器和發(fā)動(dòng)機(jī)緩速器高的多。

   四、電渦流緩速器的相關(guān)政策法規(guī)

   1、國外緩速器法規(guī)及鼓勵(lì)措施

   1954年7月17日，法國公共工程部作出決定，對(duì)于行駛在山區(qū)和事故多發(fā)地區(qū)的載重超過8噸客車必須裝配緩速器裝置或經(jīng)過認(rèn)可的等同裝置。這是全世界在汽車緩速器應(yīng)用的第一條政府法規(guī)。

   1954年10月，法國汽車保險(xiǎn)公司對(duì)20座位以上（含20座）的客車和8噸以上（含8噸）的卡車，只要裝備緩速器，就可以把保費(fèi)降低5%。

   1956年6月23日，法國政府制訂了全世界迄今為止最嚴(yán)厲的政府法規(guī)。即車輛無論變速器處于空檔或其他檔位，緩速器裝置能夠保證汽車在8%的下坡情況下以40公里/小時(shí)的速度穩(wěn)定行駛。

   1965年3月26日，法國又對(duì)裝備緩速器的汽車，允許其后軸加上不超過400Kg的額外載重量。

   1971年，歐洲共同體正式使用具有剎車耐久概念的71/320/CEE法規(guī)。規(guī)定載重10噸以上的滿負(fù)荷貨車在6%的下坡道上，不得使用剎車裝置，貨車能以30公里/小時(shí)的穩(wěn)定速度下坡；8位乘客以上滿負(fù)荷的客車在7%的下坡道上，不得使用剎車裝置，客車能以30公里/小時(shí)的穩(wěn)定速度下坡。必須經(jīng)過下坡耐久試驗(yàn)。

   2、我國緩速器相關(guān)法規(guī)

   2002年7月1日，交通部頒布實(shí)施了中華人民共和國交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《營運(yùn)客車類型劃分及等級(jí)評(píng)定》——JT/T325-2002，該標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定：中型客車中高二級(jí)，大型客車中高一級(jí)，高二級(jí)和高三級(jí)客車都必須裝置緩速器。電渦流緩速器在商用車上的應(yīng)用越漸廣泛。

   五、我國電渦流緩速器市場的未來

   目前在中國市場上，電渦流緩速器主要應(yīng)用于長途旅游客車、城市公交，特別對(duì)于山區(qū)和長坡度道路的使用有特別的效果。而今后，我們將看到更多與重中輕型貨車、尤其是危險(xiǎn)品運(yùn)輸車、環(huán)衛(wèi)車及工程機(jī)械車輛等匹配的緩速器產(chǎn)品。車輛行車的制動(dòng)安全性將會(huì)大大的提高。

   雖然目前國產(chǎn)緩速器的發(fā)展比較完善，但是一些國產(chǎn)緩速器還有許多不足，存在著諸如加工工藝粗糙，熱處理不到位導(dǎo)致的轉(zhuǎn)子嚴(yán)重的熱變形，轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡控制不嚴(yán)，緩速器壽命短等眾多問題，隨著國際銅價(jià)的日趨攀升，緩速器行業(yè)競爭的日益激烈，產(chǎn)品的質(zhì)量應(yīng)該為大家更為重視。

   日前，全球電渦流緩速器的創(chuàng)始者TELMA，也在上海建立分廠，已經(jīng)把法國總部的部分生產(chǎn)線遷移到中國，同時(shí)在中國建立了技術(shù)中心。據(jù)悉，隨著TELMA中國公司的發(fā)展，法國總部將逐步把技術(shù)研發(fā)和生產(chǎn)中心遷至中國。在國內(nèi)，TELMA也已經(jīng)銷售緩速器近5萬臺(tái)，同宇通客車、廈門金龍、廈門金旅、蘇州金龍、金華尼奧普蘭、安凱、沈飛、桂林大宇、中通、亞星、中威等30多家專業(yè)客車生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行著配套合作。 為中國汽車工業(yè)及工程機(jī)械提供具有國際尖端水平的緩速器系列產(chǎn)品。 

   隨著國內(nèi)電渦流緩速器市場的規(guī)范和健康發(fā)展、以及對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)的重視，相信TELMA公司會(huì)在不遠(yuǎn)的將來，把其最新最先進(jìn)的第四代電渦流緩速器推向中國市場。 促進(jìn)中國汽車制造業(yè)的技術(shù)發(fā)展及整車安全性能的提高。