電渦流緩速器在客車的應用及故障分析

[摘 要]電渦流緩速器在汽車制動系統上的應用逐漸廣泛，本文首先分析了電渦流緩速器的工作原理，在此基礎上重點探討了電渦流緩速器在城市公共汽車制動系統上的應用優勢以及常見的故障分析，提出了具體的電渦流緩速器維護保養措施與建議，對于進一步提高電渦流緩速器在汽車制動系統上的應用及維護保養水平具有一定的借鑒意義。

[關鍵詞]電渦流緩速器;客車制動系統;故障分析

[中圖分類號]U463.5 [文獻標識碼]A [文章編號]1005-6432(2010)14-0073-02

1 引 言

公共汽車由于行車密度很高，在交通情況復雜的城市道路上行駛，為避免交通事故，需要進行頻繁的不同程度的制動。在這些情況下，單靠行車制動系統難以完成這樣的制動任務。因為長時間頻繁工作不僅會使制動系統工作溫度大大提高，還會使制動器發生熱衰退，以致制動效能大大降低，甚至制動力完全失效，這是汽車的安全要求所不允許的。目前的制動器普遍采用接觸式制動原理，不可避免地存在制動器壽命短或制動失效率高的缺點，因此無接觸式輔助制動系統應運而生，俗稱緩速器。它的采用提高了剎車片的壽命，從根本上克服了上述缺點。 本文重點對電渦流緩速器在客車制動系統上的應用進行分析，并進行簡單的故障診斷探討，以期探討電渦流緩速器在客車制動系統中的具體應用，并和廣大同行分享。

2 電渦流緩速器的工作原理分析

電渦流緩速器利用電磁學原理，將車輛的動能轉化為熱能消耗掉，來實現車輛的減速和制動。電渦流緩速器制動力矩的產生具體過程是這樣的:當駕駛員接通緩速器的控制手柄(或踩下制動踏板)開關進行減速或制動時，電渦流緩速器的勵磁線圈自動通以直流電流而勵磁，產生的磁場在定子磁極氣隙和前后轉子盤之間構成回路。磁極磁通量的大小與勵磁線圈的匝數以及所通過的電流大小有關，另外轉子盤和鐵芯的材料也影響磁場的分布。這時在旋轉的轉子盤上，其內部無數個閉合導線所包圍的面積內磁通量就發生變化(或者說其內部無數個閉合導線就切割勵磁線圈所產生的磁力線)，從而在轉子盤內部產生無數渦旋的感應電流，即渦電流(以下簡稱渦流)。在轉子盤內會因為磁通量的減少或增加而產生兩種方向相反的渦流。一旦渦流產生后，磁場就會對這些渦流產生力的作用，即阻止轉子盤轉動的力(制動力)，阻力的方向可由弗萊明(Flemin)左手法則來判斷。阻力的合力沿轉子盤周向形成與其旋轉方向相反的制動力矩，同時渦流在具有一定電阻的轉子盤內部流動時會產生熱效應而導致轉子發熱。這樣，車輛行駛的動能就通過感應電流轉化為熱能，并通過轉子盤上的葉片產生的強勁風力將熱量迅速散發出去。

電渦流緩速器安裝在汽車的傳動系統中，用來提高車輛的安全性能。簡單地說，電渦流緩速器的工作原理是利用電磁學原理把汽車行駛的動能轉化為熱能而散發掉，從而實現汽車的減速。

3 電渦流緩速器在客車制動系統上的應用

3.1 應用分析

為了進一步驗證電渦流緩速器在客車制動系統上的應用情況，筆者特意對高州市在制動系統部件安裝有電渦流緩速器的公共汽車進行實際跟車考察，經過筆者一段時間的觀察，發現電渦流緩速器有以下應用特點:

(1)制動效能高

電渦流緩速器利用電磁場原理工作，本身沒有機械磨損，其優越性能比較突出。試驗檢測其制動功率為勵磁功率的50~80倍，最大制動轉矩可達3000N#8226;m。在行車制動過程中，電渦流緩速器產生的制動轉矩占總制動轉矩的30%～80%。特別是在常用速度范圍，其制動轉矩比例達50%左右。

(2)故障率低，可靠性好電渦流緩速器本身沒有機械磨損，散熱良好，平均無故障工作時間達15800小時。緩速器的標定工作溫度為130℃，實際正常工作溫度在70℃左右。

(3)制動響應快，操作性能好

相對于機械制動器，電信號控制和電磁場工作的響應更快。在操作上，與制動踏板聯動，駕駛員只需踩下制動踏板，電渦流緩速器即先于機械制動器起作用，自動發揮其最好的作用。

(4)用作輔助制動裝置

電磁場工作原理決定了其不能使車輛減速到零便立即完全停住車。所以在控制設計上，當車速小于5km/h時，系統退出制動待命狀態，由機械制動器單獨承擔制動負荷。

3.2 故障分析

由于電渦流緩速器在具體應用上，將車速信號傳感器安裝在緩速器上，感應采集車速變化信號，該信號控制電渦流緩速器系統是否進入制動待命狀態。在驅動控制器作用下，當車速大于5km/h時，系統進入制動待命狀態。車速在0～5km/h時，系統退出制動待命狀態，對司機的制動操作不響應。因為車輛在這樣低速行駛或停住時，無須輔助制動，可避免緩速器因司機踩住制動踏板而繼續通電，以保護勵磁線圈不被燒損。

因此對于電渦流緩速器而言，最容易發生的故障現象就是勵磁線圈的燒損，一旦勵磁線圈損毀，將致使整個電渦流緩速器工作的失效，因此對于電渦流緩速器的常見故障，應該首先檢查勵磁線圈是否正常通斷電，并在此基礎上檢查外圍電路，一般都是由于電子元件的失效而引發故障的。

電渦流緩速器的維護保養主要包括清洗和定期維護兩個方面。

(1)電渦流緩速器的清洗

車輛在粉塵較多的環境里或泥濘道路上行駛，灰塵、泥土等必定黏附并沉積到電渦流緩速器上，從而影響到電渦流緩速器的散熱性能和使用壽命，所以必須經常清洗。清洗電渦流緩速器維護保養的內容主要包括以下幾點:

①檢查電渦流緩速器接線端子。打開電渦流緩速器接線盒，檢查各接線端，如有松動就緊固接線柱螺母。

②檢查接地線。注意檢查電渦流緩速器和車架上的接地線，如有松動，必須將其緊固。

③檢查變速器輸出端。注意查看電渦流緩速器與變速器的結合部，如有漏油現象，則需要更換變速器后油封。

(2)電渦流緩速器的定期維護

電渦流緩速器定期維護保養的項目分為5000公里、2萬公里和6萬公里3個不同周期來進行，每40萬公里還要將電渦流緩速器拆下，目測檢查轉子是否有變形、刮傷、裂紋等問題，如發現異常，應停止使用，并在最短的時間內修復。

4 結 語

電渦流緩速器是一種高效汽車制動輔助裝置，既可以使汽車在坡道行駛時方便地實行緩速和恒速行駛，也可以在高速公路或者路況較差的情況下及時輕松地進行緩速，因此可極大提高汽車行駛時的安全性與舒適性。電渦流緩速控制器作為電渦流緩速器總成的電控部分，其性能直接影響電渦流緩速器的使用效果。本文對電渦流緩速器在客車制動系統上的應用及常見故障進行了簡單分析，對于提高電渦流緩速器的應用水平和維護保養水平具有一定借鑒意義。

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