先进汽车缓速器的发展历程

从20世纪90年代开始，中国进入了公路建设快速发展的时期，截至2011年底，全国公路总里程达400万km。而高速公路从零起步，经过二十多年的建设，截至2011年底，全国高速公路通车总里程已达8.5万km，位居世界第二位，而且仍在快速建设中。《国家高速公路网规划》指出，到2020年，中国高速公路总里程将达到10万km，接近高速公路建设世界第一的美国规模。我国是个多山国家，山区面积（包括山地、丘陵和比较崎岖的高原）约占70%，形成了多山的地形特色，因而山区道路占相当大的比例。我国山区道路等级不高，以三、四级低等级公路为主，道路崎岖复杂、山高路陡、坡长弯多，如图1-1所示。例如陕西秦岭山脉大岭北坡210国道，其坡长为33km，以5%～6%的坡度为主，最大纵坡度达8%～9%。我国闽赣、云贵、川陕地区比以上条件更为苛刻的道路不乏其例。

图1-1 具有长陡坡的山区道路

a）山区坡道 b）八达岭高速

随着汽车工业的技术进步，汽车发动机功率逐年增加，汽车的行驶速度大幅度提高。同时随着一些商用汽车的大型化发展，汽车的最大总质量也有不同程度的增加，从而增大了车辆行驶的惯性。制动器给车辆安全行驶提供保证，其不仅影响到整车性能的优劣，而且直接关系到驾乘人员的生命和财产安全。制动器是利用张开的制动蹄压紧并摩擦车轮上的轮毂，从而达到车轮减速或制动的目的。如果制动器长时间摩擦，会产生很大的热量，在短时间内难以有效地散发，使得制动蹄和制动鼓的温度升高，从而导致制动器的摩擦系数降低、制动性能下降，甚至会导致其制动能力完全消失，造成严重的后果。因此这种制动方式不能完全满足频繁停车的市内公共汽车以及在高速公路和山区行驶的重型汽车。大吨位车辆导致的交通事故不断发生，对汽车制动装置提出了更加苛刻的要求。

高速、超载、长时间下坡以及频繁制动同样在威胁着道路运输中重型商用汽车的行车安全。作为解决制动器过热的权宜之计，许多驾驶人向制动器喷水或在高速公路停车场的专用制动用冷却液中冷却制动器。如图1-2所示，在货车上另外加装一个水箱，各制动轮毂外面安装喷头，将水引到制动轮毂上，可使制动鼓的温度保持在有效的制动范围内，保证货车连续下坡时的制动安全性。但当喷液冷却不均匀时，制动轮毂会由于局部应力过大而破裂，使制动鼓损坏，造成经济损失；而且冬季当汽车在山路上行驶时，水流到路面上冷却后直接影响到汽车的行驶安全性；另外，这种方法需要有充足的水源，在缺水地区无法使用。

在这种情况下，就要求汽车企业生产出更适合高速公路和城市内运行的汽车制动产品，以满足重型汽车的高动力性、高舒适性的性能要求，而且尤其要具有极高的安全性。于是汽车辅助制动系统（装置）之一的缓速器在国内逐步得到应用。缓速器能在车辆制动之前消耗大部分行驶动能，增强行车制动装置的制动效能，稳定其制动工况，有效提高车辆行驶的安全性能。采用辅助制动系统（装置），可保证车辆能长时间地在安全速度范围内行驶，而行车制动装置无需工作，并一直保持优良的制动性能，从而保证了车辆行驶的安全性。同时，安装有辅助制动系统的车辆，可延长其传动系统、制动系统和轮胎的使用寿命，能减少燃油消耗量，可有效降低车辆的使用成本，也可以降低制动带来的环境噪声。需要提出的是，缓速器只是一种车辆辅助减速装置，而不是一种停车装置，不能用它来替代主制动系统制动。从图1-3可看出，使用辅助制动装置后车辆的制动距离明显缩短。

(www.xing528.com)

图1-2 装载冷却制动鼓水箱的重型货车

图1-3 辅助制动装置的制动效果

国内外的缓速器制造厂商及权威机构对装备缓速器的车辆进行了综合性能优势比较：使用缓速器后，车辆的换档次数可减少36%，行车制动器的工作次数减少70%～80%，并起到节油的效果；制动器摩擦片的使用寿命提高10～50倍；减少80%的制动粉尘排放量和制动噪声；免除制动鼓高温淋水后开裂及轮胎高温爆胎的危险；显著减少车辆的维修及用车费用。据国内行业专家统计：某车辆行驶20万km可节省相关费用8133元，行驶30万km可节省10000多元；在城市中使用的车辆可延长其制动系统的使用寿命4倍以上，用于长途行驶的车辆可延长其使用寿命10倍以上；安装缓速器的车辆1～2年可回收投资同时还能大大地减少交通事故引发的相关损失（经济损失）。

目前国内缓速器的应用主要集中在客车的前装和售后市场，旅游车、长途客车以及公交车市场较为集中，车长为10m以上的长途客车、旅游车的缓速器安装率为60%～70%，而公交车（城市客车）的缓速器安装率仅为20%～30%，大型客车总体的缓速器安装率为40%～50%。重型货车的缓速器安装率仅为1%左右，而国内适配量为大、中型客车4～5倍的重型货车尚未有必须安装缓速器的相关政策法规。目前上海已经对公交车辆安装缓速器有明确的地方规定，北京由于奥运的因素在公交车辆上也有此要求。由此看来，国家及地方的相关政策、法规亟待突破。

目前，世界上许多国家的交通法规已将辅助制动装置列为车辆的必备配置。1954年法国公共工程部规定，对于行驶在山区和事故多发地区的载重超过8t的货车必须安装辅助制动装置；1972年法国要求载重大于或等于11t的运输危险品的车辆必须装备辅助制动装置。其他国家，如德国和摩纳哥也通过立法要求客车必须装备辅助制动装置。德国交通法规中规定：总质量在5.5t以上的客车和9t以上的货车，必须装有辅助制动装置；法规中还规定：在坡度为6%～7%、坡长为6km的坡道上，不使用摩擦制动器，缓速器能保证车辆以30km/h的速度正常行驶至坡底。瑞士交通法规中规定：超过3.5t的牵引车以及总质量在8t以上的货车必须安装辅助制动装置；法规中还对车辆上的辅助制动装置的性能作了详细规定：在车速从50km/h降到30km/h的过程中，辅助制动装置必须使车辆的平均减速度至少达到0.5m/s²。欧盟制定的ECE-R13法案规定：M3类客车（包括驾驶人座位在内的座位数超过9个，且最大设计总质量超过5t的客车）、O4类挂车（最大设计总质量超过10t的挂车）、N3类货车（最大设计总质量超过12t的货车）以及特种（危险品）运输车辆必须安装辅助制动装置。

与国外相比，国内汽车缓速器行业的起步较晚。20世纪90年代末，法国泰乐玛（Tel-ma）公司把电涡流缓速器销售到了中国，国内才对汽车缓速器有了认识，并相继制定并颁布了有关车辆装配缓速器的标准和法规。2002年6月，我国交通部颁布了交通行业标准JT/T325—2002《营运客车类型划分及等级评定》，规定中型客车中高2级以及大型客车中高1级、高2级和高3级客车都必须配装缓速器。2002年10月，我国建设部公布执行CJ/T 162—2002《城市客车分等级技术要求与配置》，规定超2级、超1级、高级的市区和城郊城市客车必须配装缓速器。2006年11月，我国建设部出台了行业产品标准CJ/T 230—2006《城市客车缓速器制动性能要求与试验方法》，明确了汽车缓速器在城市客车领域的使用范围，确定了针对城市客车使用汽车缓速器的技术性能指标。这些法规的制定和颁布，进一步凸显了我国车辆配装缓速器的必要性。2008年5月，全国汽车标准化技术委员公布实施的QC/T789—2007《汽车电涡流缓速器总成性能要求及台架试验方法》规范了缓速器产品的质量要求。2012年9月实施的国家标准GB 7258—2012《机动车运行安全技术条件》提出了辅助制动装置的新标准：车长大于9m的客车、总质量大于12t的货车以及所有危险货物的运输车，应装备缓速器或其他辅助制动装置，且辅助制动装置的性能要求应符合相关规定。新标准一旦正式执行，必将对缓速器的进一步推广和使用起到重大的促进作用。