羅英

摘 要 隨著汽車制造行業(yè)的高速發(fā)展，車輛的各項動力性能也在不斷提高，使得車輛的行駛速度不斷加快，因此車輛的制動性能要求隨之增高。對于一些客車來說，經(jīng)常跑一些長途路線，制動性能尤為重要。而電磁渦流剎車制動扭矩作為當(dāng)今主流輔助剎車系統(tǒng)，已被汽車行業(yè)廣泛應(yīng)用。如果不對客車電磁渦流剎車制動扭矩進(jìn)行一個充分的了解，將會對汽車制動造成一個潛在的威脅。本文主要針對電磁渦流剎車制動扭矩的各項數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)分析，并提出了改進(jìn)客車剎車制動的方法。

關(guān)鍵詞 客車；電磁渦流；剎車；制動扭矩

中圖分類號U46 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1674-6708（2016）162-0145-02

隨著現(xiàn)代人們生活水平的提高，出行方式越來越偏向于駕駛車輛出行。我國的城鄉(xiāng)道路建設(shè)越來越規(guī)范，原來的鄉(xiāng)村土路也變成了一條條的水泥路和柏油路，各種車輛的運行速度越來越快，公路上的車輛越來越多，對人們的出行構(gòu)成了潛在的威脅，車輛經(jīng)常需要在復(fù)雜的交通環(huán)境下進(jìn)行頻繁制動。超速行駛、超載行駛嚴(yán)重影響了車輛的制動安全。傳統(tǒng)的車輛制動方式通常采用的是車輪制動器和緩速器制動，這種制動方式在車輛超載或者車輛下坡時間長時頻繁制動會導(dǎo)致制動器發(fā)熱，降低制動性能，雖然有很多司機向制動器澆水讓制動器冷卻，從而減緩制動器發(fā)熱，但是沒有取得很好的效果。仍然有很多交通事故因為制動失靈而發(fā)生，不能從根本上解決制動失靈問題。但是電磁渦流剎車制動系統(tǒng)很好地解決了車輛的制動問題，能夠令車輛行駛的安全性能提高，下面進(jìn)行詳細(xì)分析。

1 電磁渦流剎車的工作原理

車輛制動減速器按照不同的工作原理主要分為這樣幾種制動系統(tǒng)：液力減速、發(fā)動機排氣減速和電磁渦流減速剎車。液力減速器主要是和液力傳動變速器結(jié)合運用，才能起到減速制動的作用。在液力傳動變速器的兩個不同位置區(qū)分為輸入和輸出減速器，輸入減速器主要作用是在動力傳入變速器時，通過不同的檔位進(jìn)行變化，從而減緩汽車動力，輸入減速器起到一個很好的減速器輸入軸的作用。而輸出減速器主要作用是輸出軸變速器，在輸出動力時，比較平緩，方便控制制動系統(tǒng)，可以調(diào)節(jié)不同的檔位。發(fā)動機排氣減速系統(tǒng)造價比較低，結(jié)構(gòu)較為簡單，不需要在汽車的傳動系統(tǒng)上進(jìn)行改動，只需要在發(fā)動機排氣系統(tǒng)上進(jìn)行改動，但是對發(fā)動機的使用效果有一些不利影響。和這兩種汽車緩速器進(jìn)行對比，電磁渦流剎車緩速器性能更加優(yōu)良，擁有更好的市場發(fā)展前景。

近年來，電磁渦流減速器逐漸傳入國內(nèi)，這是一種新型的制動剎車系統(tǒng)，把它安裝在車輛的剎車系統(tǒng)中，可以提高車輛的制動效率。電磁渦流減速器有3種不同的安裝形式，可以裝在汽車的變速器輸入軸端和輸出軸端，也可以安裝在傳動軸之間。電磁渦流減速器的工作原理主要是利用發(fā)電機反向電壓電流原理，由于定子和轉(zhuǎn)子是由磁性材料制成的，通過反向電壓使定子和轉(zhuǎn)子之間產(chǎn)生電磁渦流，從而產(chǎn)生相反的轉(zhuǎn)矩進(jìn)而起到制動減速的效能。

當(dāng)需要進(jìn)性制動減速時，啟動發(fā)電機，讓直流電流通過勵磁線圈，轉(zhuǎn)子和定子之間的磁場就會激活，磁通就會相互連接，形成一個固定的電磁渦流。當(dāng)轉(zhuǎn)子隨著汽車的絞車滾筒進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時，因為磁極上有很多不相等的齒部和槽部，所以轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)時就會在工作圓周上建立一個空間磁場，按照電磁感應(yīng)規(guī)律，轉(zhuǎn)子在運轉(zhuǎn)時就會逐漸形成感應(yīng)電流，這個感應(yīng)電流就是電磁渦流。電磁渦流的產(chǎn)生形成一個磁場，磁場與固定磁場極性相反，因此轉(zhuǎn)子上就會產(chǎn)生一個阻止轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的作用力，在轉(zhuǎn)子軸上因為作用力形成的特定轉(zhuǎn)矩就是電磁轉(zhuǎn)矩，也是電磁渦流剎車阻止車輪旋轉(zhuǎn)的制動扭矩，這就是電磁渦流剎車的制動原理。

2 客車電磁渦流剎車制動扭矩的優(yōu)勢

2.1 安全可靠

由于電磁感應(yīng)定律在電磁渦流減速器中得到應(yīng)用，使電磁渦流緩速器能夠利用這一物理定律優(yōu)勢為制動力矩提供一個非常寬的轉(zhuǎn)速限度。而且在車輛低速行駛時，制動性能很好，車輛的行駛速度在20km/h的時候，電磁渦流剎車制動扭矩可以進(jìn)行緩速制動，當(dāng)車輛的行速度達(dá)到40km/h，電磁渦流制動扭矩可以起到一個緊急制動效果，能夠保證車輛行駛安全。

在客車快速行駛的過程中，緊急剎車制動時，客車使用電磁渦流剎車制動扭矩可以避免剎車倉促導(dǎo)致的車尾搖擺、車輛漂移行駛，使客車能夠平穩(wěn)、緩慢、直行的方式停止下來。這種緩速方式有效縮短了客車的制動距離，同時提高了輪胎的使用周期，使客車行駛的安全性得到提高。

由于電磁渦流剎車制動扭矩采用的是電流感應(yīng)原理進(jìn)行制動，省去了很多中間環(huán)節(jié)，驅(qū)動起來非常靈活方便，可以通過手動和腳動進(jìn)行控制，響應(yīng)的時間也非常短，響應(yīng)最短時間可以達(dá)到0.021s，使用起來非常舒適、簡單。

2.2 使用經(jīng)濟(jì)效益

由于電磁渦流剎車制動扭矩的定子和轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)之間不會發(fā)生直接接觸，只是通過電磁場的影響產(chǎn)生作用力，因此它們之間的磨損非常少，不容易發(fā)生損壞故障。在平時，只需要對定子和轉(zhuǎn)子進(jìn)行檢查、清潔，不需要定期更換和維護(hù)保養(yǎng)。而且電磁渦流緩速器發(fā)生故障后也不會影響車輛的運行，只需要及時關(guān)閉電磁渦流緩速器，進(jìn)行配件維修，維修費用相比較液力減速器和發(fā)動機排氣減速器來說，成本比較低廉。

電磁渦流剎車制動扭矩客氣為車輛起到很好的制動效果，因此對于車輛本身的車輪制動器的使用周期可以減少，基本上很少用到車輪制動器，從而減低維修車輛制動系統(tǒng)的費用，減少車輛運行成本，降低車輛運營成本，在安裝電磁渦流緩速器后，車輛的制動轂、制動蹄片和輪胎的更換次數(shù)會大量減少，因此提高了車輛的經(jīng)濟(jì)效益，降低了成本消耗。

2.3 保障環(huán)保再生理念

在汽車進(jìn)行緊急制動時，汽車的制動蹄片之間會劇烈摩擦，在摩擦?xí)r會產(chǎn)生很多污染粉塵物質(zhì)，有些粉塵物質(zhì)屬于致癌物質(zhì)，這些粉塵傳入空氣中，對人體的傷害是非常大的，而且緊急制動時，會產(chǎn)生很大的噪音污染，這些噪音對人們的生活造成了影響，所以傳統(tǒng)的緩速制動系統(tǒng)對人們的生活有著嚴(yán)重的環(huán)境污染和噪音污染。但是電磁渦流緩速器全部是用環(huán)保無污染的綠色材料制成的，能夠保障汽車的制動效果，同時在汽車制動過程中，不會因為摩擦產(chǎn)生粉塵和其他污染物，也不會相互摩擦產(chǎn)生噪音污染，大大減少了汽車制動對人們的危害。而且電磁渦流減速器大多采用的是金屬材料，這些金屬材料大部分為銅，銅的價格非常高，99%都值得回收，把這些材料進(jìn)行回收再利用，可以大大減少金屬材料的損耗率。

3 影響電磁渦流剎車制動扭矩的因素及改進(jìn)方法

3.1 轉(zhuǎn)矩系數(shù)影響制動扭矩

電磁渦流緩速器的制造結(jié)構(gòu)和制造材料影響了轉(zhuǎn)矩系數(shù)，所以在設(shè)計電磁渦流剎車結(jié)構(gòu)時和選擇制造材料非常重要?？梢园央姶艠O的形狀設(shè)計成靴狀，將定子和轉(zhuǎn)子之間的磁極通道按照等截面積進(jìn)行設(shè)計，在一些磁力線偏轉(zhuǎn)的位置，可以平滑地進(jìn)行過渡，從而使磁極發(fā)揮最大的磁效應(yīng)。同時也要保障磁通密度具備足夠的工作氣隙，不能讓磁通進(jìn)入或者離開氣隙時產(chǎn)生飽和現(xiàn)象。在選擇制造磁極的材料時，轉(zhuǎn)子的材料應(yīng)該選擇具備很高的磁性能，同時也要考慮轉(zhuǎn)子的材料強度，材料的電阻率和磁導(dǎo)率是否會對剎車制動扭矩帶來影響，這些都是選擇材料時應(yīng)該考慮的問題。

3.2 工作氣隙值影響剎車制動扭矩

工作氣隙值會直接影響汽車的剎車制動扭矩，工作氣隙值與制動扭矩的升起和降落成正比。當(dāng)轉(zhuǎn)子、定子長期運轉(zhuǎn)，導(dǎo)致表面產(chǎn)生銹蝕時，工作氣隙值就會逐漸加大，工作氣隙值的增加將不能繼續(xù)控制合適的磁通道，從而影響制動扭矩減小。影響工作氣隙值的最大原因就是冷卻水質(zhì)，對冷卻水質(zhì)有嚴(yán)格的要求，水質(zhì)中必須含有pH值在7～7.5之間的礦物質(zhì)，如果冷卻水質(zhì)不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，就必須對冷卻水質(zhì)進(jìn)行化學(xué)操作處理。對于一些新安裝的電磁渦流剎車制動系統(tǒng)，必須控制工作氣隙值在固定的范圍內(nèi)，從而實現(xiàn)汽車的制動作用。在使用之后也要對工作氣隙進(jìn)行保養(yǎng)維護(hù)，停止使用時，可以在氣隙里面噴灑一些柴油和煤油，防止定子和轉(zhuǎn)子表面發(fā)生銹蝕，對于氣隙表層的水垢，也要定期進(jìn)行清理。當(dāng)電磁渦流剎車緩速器在特定環(huán)境中運用時，需要安裝特定的冷卻裝置。

3.3 運行溫度影響制動扭矩

電磁渦流剎車在運行的過程中，因為電流感應(yīng)的作用，會發(fā)生能量轉(zhuǎn)換進(jìn)行制動，工作溫度過高，就會影響能量平衡和電磁運轉(zhuǎn)，必須保證正常溫度運轉(zhuǎn)電磁渦流剎車，做好電磁渦流剎車的散熱處理，如果溫度過高，可以適當(dāng)?shù)赝Ｖ惯\轉(zhuǎn)進(jìn)行冷卻處理。

4 結(jié)論

電磁渦流剎車是目前客車制動使用最廣泛的裝置，起到很好的制動效果。本文通過對電磁渦流剎車制動原理和電磁渦流剎車在客車制動系統(tǒng)中的運用進(jìn)行介紹，分析了一系列影響汽車制動扭矩的因素，希望對客車的制動起到優(yōu)化指導(dǎo)作用。隨著科技的進(jìn)步，電磁渦流緩速器在未來的發(fā)展中會逐漸改進(jìn)完善，我們在客車的制動系統(tǒng)中，也要不斷運用先進(jìn)科技技術(shù)，才能保障交通行駛的安全性。

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