发展背景与试验，汽车缓速器理论

作为不可再生能源之一的石油，是汽车的主要燃料来源，近年来随其价格的不断攀升，世界能源危机日趋严重。专家预测：石油和天然气产量大概在2050年达到顶峰并开始走下坡路，与此同时，各国对于能源的需求仍会继续上涨。1973年和1979年的两次能源危机，使人类至今惊魂未定，2050年将要出现的能源危机是人类很难迈过的一道坎。随着我国经济的高速发展，再加上庞大的人口基数，国内面临的能源形势日趋严峻，其中给汽车工业带来的影响不容小视。

汽车在消耗大量原油的同时也排放出大量的污染气体，如图8-1所示。汽车已成为一些城市和地区的主要污染源；而汽车尾气（CO、NO_x、HC等污染物）的排放也已成为一些大城市的头号空气污染源，占总污染源的50%以上。在一些城市，汽车对空气污染的“贡献率”更是高达80%。

图8-1 汽车尾气污染

由于传统汽车的制动过程完全由摩擦钢片完成，汽车制动时的大量动能由于制动摩擦片之间的摩擦而以热能的形式散失掉，造成了大量制动能量的损耗。同时，在急速制动时摩擦制动器有时会出现因摩擦过于剧烈而失灵的现象，甚至会造成车毁人亡的严重后果。据统计，每年全国因交通事故死亡的人数都在100000以上，而由制动器故障的原因引起的交通事故就占了总交通事故的30%以上。(www.xing528.com)

目前，国外汽车缓速器产品主要有电涡流缓速器、液力缓速器、发动机缓速器、永磁缓速器等几种类型；国内汽车行业使用的汽车缓速器产品98%以上的是电涡流缓速器，少量汽车使用液力缓速器，永磁缓速器还处于试验阶段。但以上这些缓速器都是将汽车制动能量转换为热能，都浪费掉了。目前的缓速器把制动的动能以热能的形式消耗掉，这样，不仅散热问题需要用专门的装置解决，而且制动时需要消耗能量，制动的动能因此被损耗掉，不利于汽车的节能减排。如果在汽车制动时将动能转换为电能、飞轮动能等储存起来，用于汽车的起动能量，那么就能很好地解决了这个问题。

面对世界能源危机和环境问题，美国科学家提出十大应对方案，其中的第三大方案就是加速发展混合动力汽车。混合动力汽车就是集内燃机和电动机于一体的车辆，该车辆使用的混合动力装置可以重新捕获制车时的能量，把闲置能量储存起来，行驶的时候再释放出来，从而提高单位油耗下汽车的行驶里程。这种辅助制动并将汽车动能回收的装置称为能量回收型缓速器。提高汽车燃油的经济性有多方面的途径，如提高发动机的燃烧效率、减小汽车各零部件间的摩擦损耗、优化汽车能量的使用和气动布局等，而添加汽车能量回收型制动装置无疑是一个重要的措施。

能量回收型制动装置又称为能量回收型缓速装置，即能量回收型缓速器，该缓速器能够有效回收汽车制动动能并将能量储存于储能装置内，待汽车起动或加速时使用。具有能量回收型缓速器的混合动力汽车能够实现对汽车制动能量的回收利用，通过自动控制形成最优匹配，使汽车中的制动动能可以储存为另一种动力源，在需要时，将储存的能量传递给传动系统协助驱动汽车，从而使汽车达到节能减排的目的。

随着能源越来越紧张和汽车保有量的增加，汽车尾气污染越来越严重，同时能源供应越来越紧张，我国先后出台一系列的政策鼓励新能源汽车和混合动力汽车的研制和使用。例如：2009年国家出台的“十城千辆”节能与新能源汽车示范推广工程：即用3年左右的时间，发展10个城市，每个城市推出1000辆新能源汽车开展试运行，涵盖这些大、中型城市的公交、出租、公务、市政、邮政等领域；2010年1月初，国务院决定，将节能与新能源汽车示范推广试点城市由2009年定的13个扩大到20个。