汽车底盘构造与检修技术电涡流辅助制动器及应用

汽车辅助制动器按工作原理通常分为发动机排气辅助制动器、液力辅助制动器和电涡流辅助制动器等。发动机排气辅助制动器价格低，结构简单，不需改动汽车传动系统，但对发动机有一定的不良影响，且辅助制动能力较小。

液力辅助制动器一般与液力传动变速器组合使用，根据其在变速器的不同位置，又可分为输入辅助制动器和输出辅助制动器。输入辅助制动器作用于变速器输入轴，制动力矩可经变速器放大，但随档位不同而变化较大，且会在变速器换档的瞬间中断辅助制动作用。输出辅助制动器作用于变速器输出轴，制动力矩平稳，理论上连续可调，容易控制。因需要与液力传动变速器组合使用有局限性，而且成本较高，液力辅助制动器目前应用较少。

电涡流辅助制动器是一种新型动态安全装置，安装在汽车传动系统中，用来提高汽车的安全性能。它有3种安装方式，可以安装在变速器输出轴端、传动轴之间或者驱动桥输入轴端。电涡流辅助制动器利用发电机反向电流原理，施加反向电压，产生强大的非接触式制动效能。它在汽车行驶过程中需要减速时接通电源，定子与转子之间形成电磁涡流，产生相反的转矩而达到减速的作用。

现在，电涡流辅助制动器已成为奔驰、沃尔沃、斯堪尼亚等世界知名汽车品牌旗下车型的标准配备，广泛用于公交客车、豪华客车、载货车等汽车。我国的高级大中型客车都标配或可选装电涡流辅助制动器，部分载货车也在试装辅助制动器，如金龙客车、宇通客车、解放载货车、欧曼载货车、重汽载货车等。

电涡流辅助制动器是一种高效汽车制动辅助装置，俗称“电刹”，它是国际流行的第三制动系统，可以通过驾驶人手动或脚动实现制动。该产品既可以使汽车在坡道行驶时，方便地实现辅助制动或恒速行驶，也可以在高速公路或路况较差的情况下，及时轻松地进行辅助制动，因此可极大提高汽车行驶时的安全性与舒适性。

电涡流辅助制动器的结构包括电控装置和机械装置两部分。电控装置部分包括：电气盒、控制盒、线圈、车况感应器、气压感应器和状态指示灯等。机械装置部分包括：辅助制动的固定盘总成、旋转体总成及支撑架等部件。

辅助制动的固定盘总成上有若干个高导磁材料作为磁极，呈圆周分布形式均匀地安装在固定盘总成骨架上。线圈套于磁芯上，圆周上对面两个磁极的线圈为一对磁极。

旋转体总成由前磁盘与后磁盘组成，前磁盘与后磁盘均为圆环状，用导磁性能良好的铁磁材料制成。旋转体总成装在输出法兰或输入法兰上，可随传动轴自由转动。旋转体总成的前、后磁盘和固定盘总成上的左、右磁极间保持有极小的均匀间隙。辅助制动的支撑架安装于驱动桥主减速器外壳或变速器的后端盖上，辅助制动的固定盘总成由支撑架固定，两者呈刚性连接，即相对车架而言，固定盘总成是不动的。

电涡流辅助制动器的工作原理：当气压感应器采集到驾驶人脚踩制动踏板信号时，电气盒根据制动主缸中气压的大小，输出指令让控制盒处于工作状态。电气盒和控制盒根据气压感应器所采集到的不同制动气压，使固定盘总成中的线圈通电，从而产生不同极性均强磁场。因为磁盘导电，所以有电涡流产生；而固定盘总成是固定不动的，因此与旋转体总成存在着轴向的磁力和外圈的切向力等作用，这些力的合成阻碍了旋转体总成的旋转，再通过差速器总成平均分配到两个后轮上，从而达到使汽车减速的目的。辅助制动由一个定子和两个转子构成，定子产生磁场，转子运动切割磁力线从而产生阻力矩使车辆减速，如图5-52所示。

图5-52 电涡流辅助制动器的基本结构

1—传动轴 2—转子 3—转子连接环 4—定子总成 5—速度传感器 6—定子连接环 7—后桥

电涡流辅助制动器的用途：广泛用于客车、载货车及其他类型汽车的辅助制动系统。电涡流辅助制动器的特点：电涡流辅助制动器的特点主要体现在安全、经济、环保和舒适等性能方面的改善，具体如下：

（1）从安全性方面来说

1）电涡流辅助制动器能够承担汽车运行中绝大部分制动时的负荷，是原制动系统30%～90%的工作量，大大减轻了行车制动器的负荷，使车轮制动器的温度大大降低，有效避免了“热衰退”现象和爆胎现象的发生，确保车轮制动器处于良好的技术状态，以便在紧急情况下应对自如，极大地提高了车辆在山区行驶的安全性。

2）电涡流辅助制动器能够在一个相当宽的转速范围内提供强劲的制动力矩，而且低速性能良好。车速在10km/h时，辅助制动器就能提供辅助制动；车速达到20km/h时，辅助制动器就能达到最大的制动力矩。

3）电涡流辅助制动器是一个相对独立的反应灵敏的辅助制动系统，它的转子与传动轴紧固在一起，任何时候都能按驾驶人的意愿提供制动力矩。如果制动系统突然失效，仍可用电涡流辅助制动器使汽车保留一定的减速制动功能，因此它的性能优于发动机排气制动器。

4）由于电涡流辅助制动器采用的是驱动车轮共控式，承担着整车的主要制动功能，这样就改善了传统制动系统左、右车轮制动不一致的问题，避免制动跑偏现象的发生。同时还能使汽车获得较好的转向操纵性，特别是有利于提高潮湿、冰雪路段驾驶的安全性。

5）电涡流辅助制动器采用电流直接驱动，没有中间环节，其操纵响应时间非常短，仅有40ms，比液力辅助制动器的响应时间快20倍。

（2）从经济性方面来说

1）电涡流辅助制动器的定子和转子之间没有接触，不存在磨损，因此故障率极低，平时除了做好例行检查，保持清洁以外，其他工作很少，维修费用极低。

2）电涡流辅助制动器能够承担汽车大部分制动力矩，因此能够延长车轮制动器的使用寿命，降低用于汽车制动系统的维修费用，提高经济效益。据统计，安装了电涡流辅助制动器的汽车，其车轮制动器的使用寿命至少可以延长4～7倍，同时使轮胎的使用寿命延长20%以上，节省了维修材料和人工费用。

3）电涡流辅助制动器如果发生故障，在维修配件不能及时供应的情况下，可以关闭辅助制动器，汽车仍可以继续运行，基本不影响汽车的正常使用。

（3）从环保方面来说 传统的制动系统因制动片在摩擦过程中会产生很多粉尘，粉尘中含有因高温作用而发生变异的有害物质，甚至含有致癌物质。而电涡流辅助制动器采用非接触式制动，工作时没有摩擦材料的接触，本身不会产生粉尘，并且不会在制动的过程中发出刺耳的噪声。另外，传统制动器的频繁维修，会产生较多的维修废弃物，这也会对环境造成污染。而电涡流辅助制动器的使用将能大大减少车轮制动器对环境带来的影响。

（4）从舒适性方面来说(www.xing528.com)

1）安装电涡流辅助制动器后，驾驶人可方便地通过手控制开关来实施多档辅助制动，还可以按下恒速功能开关使辅助制动器自动工作，减轻了驾驶人在下坡路段的精神压力，改善了频繁制动给乘客带来的不适。

2）电涡流辅助制动器工作平稳，能提供平滑、渐进、安静的辅助制动效果，并能在任何车速下得到所需的减速力，因此驾驶汽车更加容易，同时避免了驾驶人紧急制动时产生的强烈机械冲击给乘客带来的不适。

1.电涡流辅助制动器的使用

按正确的使用方法进行操作才能保障电涡流辅助制动器的正常使用，并减少故障的产生，让电涡流辅助制动器的特点充分发挥。

使用时应该注意以下几点：

1）一般情况下尽可能使用手控方式，这可大大减轻常规制动器的负荷，避免制动器磨损过快或者温度过高。使电涡流辅助制动器始终处于良好的工作状态，这样在行驶中遇到紧急情况时，能保持其良好的安全性能。

2）辅助制动器的工作时间要先于常规制动系统，因此在使用脚动方式控制辅助制动器时，要尽量轻踩制动。除非必要，应避免紧急制动，从而最大限度地发挥辅助制动器的效能。

3）对于有预见性的制动，如到站、高速公路上进收费站等汽车进行临时停靠时，要提前使用辅助制动器使汽车减速，最后用行车制动使汽车停下。因为汽车高速制动对制动系统的磨损最严重，这样能有效避免蹄片磨损过快。

4）汽车空载或行驶在冰雪、泥泞的路段时，由于车轮的附着力较差，在使用手动开关时不能换档太快，以免因辅助制动器作用力过大引起后轮打滑。在这种情况下还应当确认辅助制动器与ABS是否正确连接。

5）当汽车在山区行驶，特别是在长距离下坡时，不能连续将辅助制动器手动开关放在最高档位上，以避免辅助制动器持续过热导致线圈烧坏。如果辅助制动器连续使用一段时间，不要马上将车停下（最好继续行驶200m左右的距离），避免其散热不良。

2.电涡流辅助制动器的维护、保养

正常的维护、保养能保证电涡流辅助制动器经常保持良好的工作效能，减少零部件非正常损坏，避免辅助制动器的故障。

（1）首先要定期清洗 从能量守恒的角度来说，当辅助制动器起制动作用的时候，是把汽车运动的动能转化为涡电流的电能，进而以热量的形式被消耗掉。因此，电涡流辅助制动器在工作时会产生巨大的热量，转子的散热能力和控制转子热变形的方向成为转子结构设计的关键，也是电涡流辅助制动器的核心技术之一，而保持转子风叶等散热表面的清洁也成为辅助制动器保养的重要项目。特别是汽车在粉尘或泥浆多的地点，以及冬季撒盐的道路上行驶后，应该使用高压喷头定期清除转子上的沉积物，以保证辅助制动器产生的热量能得到有效散发。在清洗过程中应注意：

1）清洗前必须断开电源总开关。

2）定子及电气插头只能使用低压喷头清洗。

3）只能在辅助制动器冷却后进行清洗，否则会导致转盘变形。

4）不得使用腐蚀性溶剂。

（2）其次要定期维护

1）检查辅助制动器的轴向窜动。用塞尺检查辅助制动器4个角定子和转子之间的间隙，如果各处间隙不均匀，则检查定子固定支架螺栓是否松动，转子是否变形，变速器（后桥）输出法兰是否松动。具体的方法是用大螺钉旋具或撬棍插入辅助制动器的转子和定子之间的间隙中，并用力撬动，如果感觉转子有轴向窜动，则需查明原因并加以解决，否则会导致定子、转子磨损。

2）检查传感器间隙。检查传感器与转子之间的间隙是否合适（3～5mm），如果间隙不当，则松开传感器紧固铜螺母，调整完毕后重新上紧。

3）检查变速器输出端（后桥输入端），看有无漏油现象，如果漏油，则需更换油封。

4）检查辅助制动器搭铁线、驱动线是否接触良好；如有松动，必须将其紧固牢靠。

5）检查辅助制动器的线束有无磨损，各连接插头是否牢固，气压开关、控制器、速度传感器支架是否松动。