电涡流和液力缓速器的区别
汽车缓速器
当缓速作用解除时，控制装置系统把工作
液释放会回工作液贮槽，从而消除对转子 的阻力作用。
缓速力矩的大小
缓速力矩的大小取决于工作腔内工作液的 压力、液量以及传动轴的转速。
充入的工作液越多， 工作液压力越大， 传 动轴转速越高， 产生的缓速力矩越大。
而工作液的压力和液量由控制装置系统通 过比例阀控制压缩空气来实现。
缓速器的转子从表面上看不是一个闭合导线，但从微观角 度，我们可以把它看成是一个由无数个闭合导线构成的集 合体。这样，当转子随转动轴转动时，其内部无数个闭合 导线所包围的面积内的磁通量就会发生周期性的变化，从 而在转子内部产生无数涡旋状的感应电流，这种电流我们 称之为涡电流（简称涡流）。
三种不同的控制方式：
汽车缓速器
安阳工学院 亢凤林
缓速器相关知识
电涡流缓速器在发达国家已广泛使用，近几年在国内中高档车大都采用。
目前几乎所有的高一级以上的大中型客车都标配或选装电涡流缓速器，部分卡车也在试装缓速器（如解放、欧曼、重汽等）。
营运客车和卡车装备了电涡流缓速器后，大大地提高了车辆的安全性、经济性和舒适性。
一电涡流缓速器简介电涡流缓速器安装在汽车驱动桥与变速箱之间，靠电涡流的作用力来减速。
当我们用某种方式（推动缓速器的手档开关，或踩下制动踏板）给缓速器的定子线圈通入直流电的时候，在定子线圈会产生磁场，该磁场在相邻铁心、磁极板、气隙、转子之间形成一个回路，此时如果转子和定子之间有相对运动，这种运动就相当于导体在切割磁力线，由电磁感应原理可知，这时候在导体内部会产生感生电流，同时感生电流会产生另外一个感生磁场，该磁场和已经存在的磁场之间会有作用力，而作用力的方向永远是阻碍导体运动的方向。
这就是缓速器制动力矩的来源。
同时，需要进一步说明的时，由于转子这个导体很大，在转子上产生的感生电流是以涡电流的形式存在的，所以这种形式的缓速器被称为电涡流缓速器。
从能量守衡的角度上来说，当缓速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，电涡流缓速器在工作时会产生巨大的热量，进而，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，也是电涡流缓速器的核心技术之一，而保持转子风叶等散热表面的清洁也成为缓速器保养的重要项目。
电涡流缓速器由机械部分和电气部分两部分组成。
机械部分由支架总成、转子总成和定子总成三部分组成。
支架总成固定于变速箱后盖（或后桥轴承盖端盖）上，并连接定子总成; 转子总成连接在变速箱输出突缘（或后桥输入突缘）上，与传动轴一起转动。
缓速器的转子总成与定子总成之间有很小的间隙（按大小分1～1.6mm）, 保证了缓速器在汽车运行的情况下，可以进行无摩擦自由转动和制动。
电气部分由控制器总成、电源总开关、工作状态指示灯、气压传感器和速度信号传感器等组成。
液力缓速器
液力缓速器与电涡流缓速的比较:
1.持续冷却能力、制动性能
电涡流缓速器
传动轴驱动转子向线圈和定子鼓风 。 冷却能力与传动轴的速度有关：车 速越慢，冷却能力越小。 受转子尺寸的限制，在持续的最大 冷却能力只有30KW 电涡流有强的制动热衰退现象，制 动性能受限。
液力缓速器
油温和壳体温度低（125 °C左右 ， 最高不大于200°C）
对其临近的任何零部件都没有不良影 响，确保了周边部件的安全。
即使在长下坡以后 - 能立即停车和驻车 - 没有热变形 缓速能力没有任何降低 安全无忧
4.总质量
电 电涡涡流缓流速缓器速器
从175kg ( 2000 Nm ) 到450 kg ( 3000 Nm)不等. 这样将导致: 增加油耗 有效载荷减少，影响整车载荷 悬挂质量大，对变速有影响 拆装困难
液力缓速器的控制原理 ：缓速器与车辆制动系联动，在车辆制动管路上，电脑(ECU)控 制线联接制动灯开关，同时安装有三个压力传感器控制(P/N)。这三个压力传感器的工作 压力分别为0.15、0.3、0.5MPa。在制动管路的气压达到0 15MPa时，此时进入缓速器 的油量较少，减速能力为最大值的1/3。制动踏板继续下踩，气压升高至0 3MPa时，第 二个压力传感器信号指令电磁阀，控制储能器增大供油量给缓速器，减速能力达最大值的 2/3。当气压升高到0 5MPa以上时，第三个压力传感器信号控制进入缓速器的油量最多， 减速能力达到100％。 与具他几种辅助制动方式相比，液力缓速器有以下几个主要优点 ： 1．适用于高速、大功率车辆 ：由于液力缓速器的制动力矩与车辆传动轴转速的平方或缓 速器工作腔有效直径的5次方成正比，因而在车辆高速行驶且制动器直径较大时，液力缓 速器能比其他减速制动方式提供更大的制动力矩。并且制动器本身的尺寸较小，安装时更 加灵活方便。
液力缓速器和电涡流缓速器
2 变速箱外壳、车架或
&’ 控制阀 #’ 凸缘
!’ 定子 (’ 油池
$’ 转子
%’ 空心轴
)’ 热交换器
比例阀向工作液贮槽内施加 气 压 使 工 作 液 充 入 工 作 腔 ， 转 子产生缓速力矩，使汽车减 速 ； 而 转 子 在 工 作 液 里 旋 转 的 过程中，工作液在运动所形 成 的 进 出 口 压 力 差 的 作 用 下 循 环流过热交换器，热交换器 通 向 发 动 机 冷 却 系 统 的 冷 却 水 管把热量带到发动机冷却系统散逸掉。当缓速作用解除 时，控制装置系统把工作液 释 放 会 回 工 作 液 贮 槽 ， 从 而 消
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经验交 流
引起感应电流的磁通量的变 化 。 缓 速 器 的 转 子 从 表 面 上 看 不是一个闭合导线，但从微 观 角 度 ， 我 们 可 以 把 它 看 成 是 一个由无数个闭合导线构成的集合体
! 结构原理
（& ）液力缓速器 以德国的福伊特液 力 缓 速 器 为 例 来 说 明 。 福 伊 特 缓 速 器系统主要由缓速器本体、 操 纵 装 置 、 电 子 控 制 单 元 等 部 分组成，如图 & 所示。福伊 特 液 力 缓 速 器 本 体 的 结 构 之 一
图&
福伊特 ’&$$(! 型液力缓速器系统组成
/01 系统兼容，当 /01 将要起作用时，缓速器会在电控系
统的作用下自动退出运行。 （! ）电涡流缓速器
汽车缓速器功能原理全介绍
缓速器是大型车辆（卡车、客车）的辅助制动装置，使质量较大的车辆平稳减速而不消耗制动系统，它通过控制电路给定子总成的励磁线圈通电，产生磁场，转子总成随车辆传动部分高速旋转，切割磁力线，产生反向力矩，使车辆减速。
对于经常在山区或丘陵地带行驶的汽车，为了使下长坡时长时间而持续地减低或保持稳定车速并减轻或解除行车制动器的负荷，通常需要加装缓速器等辅助制动装置。
通常，总质量在5t以上的客车和12t以上的货车上需要装备这种辅助制动的减速装置。
根据其工作原理的不同，汽车缓速器可分为发动机缓速装置、液力缓速器、电涡轮缓速器、电机缓速装置和空气动力缓速装置等典型结构形式。
根据制动转矩作用形式的不同，汽车缓速器可分为一级缓速器（作用在变速箱前端的缓速器）和二级缓速器（作用在变速箱后端的缓速器）。
发动机缓速装置发动机排气制动发动机排气制动的工作原理是，在排气总管与消声器间装设一个排气节流阀，通过排气节流使发动机在排气行程中变成由汽车驱动的空气压缩机。
由于排气背压的提高，可增加排气行程中所作的负功。
当处于排气背压和汽缸压力作用下的排气阀两侧作用力之差值超过排气阀弹簧压力时，排气阀将不受凸轮轴的控制而产生浮动（开启），被压缩的空气在气阀重叠时间内从进气阀溢出，从而减少其在进气行程中膨胀所做的功，其工作原理如图1所示。
排气节流阀多为蝶阀，可采用机械式、气压、电控气压操纵，以电磁气压操纵最为常见。
关闭该阀时应切断发动机供油。
为了使车轮制动器的磨损减至最小，排气制动操纵有与制动踏板和加速踏板联动的趋势。
在踏下制动踏板或松开加速踏板时，排气制动即自动起作用。
排气制动的效能与发动机产生的制动压力（取决于排气阀开启前的排气总管压力、气阀重叠度和排气系统泄漏量等）、排量和转速成正比。
通常排气制动功率约为发动机标定功率的70%~100%，比纯发动机制动提高50%~100%，大体上相当于后一种情况降低一个档位（变速器）的效果，汽车减速度约为0.3~0.7m/ （挂高档时取下限，挂低档时取上限）。
几种缓速器
1.液压缓速器液压缓速器利用转子旋转带动液体转动，使液体的动能增加，然后冲击定子的叶片，造成动能损失并转化成为热能，来消耗汽车的动能，起到制动的作用。
液压缓速器适用于高速、大功率车辆，适用于长时间的连续制动，能提高下坡行驶速度，路面适应性强。
液力缓速器结构复杂，在低速时制动能力差，体积和质量较大，空转时有能量损失，控制要求高。
目前生产液力缓速器的厂商主要有德国ZF（采埃孚）公司、美国VOITH（福伊特）公司和美国通用汽车公司等。
其中前两家公司在我国上海和苏州分别设有生产基地。
国内有不少客车厂家选用液力缓速器，如：安凯客车、亚星奔驰、中通客车、郑州宇通等。
2.电涡流缓速器电涡流缓速器是利用电磁学原理把汽车行驶的动能转化为热能散发掉，从而实现减速和制动作用的装置。
电涡流缓速器具有以下特点：结构简单，生产制造成本低；制动力矩范围大，可达400~3300N●m，适合于各种形式（5~50t）的车辆；响应时间短（仅有40ms,比液力缓速器的响应快20倍），无明显时间滞后；工作时噪声很小；车辆在低速运行是，也可产生效高的制动力矩；制动力矩的大小可以通过控制励磁电流来调节，易实现自动控制；另外，电涡流缓速器还具有故障率低，维修方便，可靠性高等优点。
电涡流缓速器体积、质量较大，制动减速能力和使用时间长短受转子温升、缓速器周围气流条件和环境温度的影响，要消耗一定的电能。
3.永磁式缓速器永磁式缓速器采用永久磁铁进行励磁，取代了电涡流缓速器中的电磁铁。
典型的永磁式缓速器包括两个部分：转子和定子。
按转子的结构形状，永磁式缓速器分为鼓式和盘式两种类型。
盘式永磁式缓速器结构复杂，汽车上一般不采用。
鼓式永磁式缓速器结构紧凑，便于布置和控制，在汽车上一般采用鼓式永磁式缓速器。
永磁式缓速器可以大幅度实现经量化、小型化，它几乎不消耗电力（仅电磁阀耗电）。
连续使用永磁式缓速器不会产生过热现象，能持续不断保持制动力的稳定性和持久性，在高速范围内制动力也不会降低，传动轴转速越高，制动力越大。
商用车缓速器
辅助制动系统的分类
• 排气制动——排气制动辅助制动系统的基本原理是利用设置 在排气管道内的排气节流阀阻塞发动机排气通道，以增加发 动机内进气、排气、压缩等形成的功率损失，迫使发动机降 低转速，从而达到在短时间内降低车速的目的。 电涡流缓速器：结构简单、安装维修方便、 价格较低，是目前国内车辆的主流选择； 液力缓速器：结构与安装较复杂，价格相对 较高，多用于高端客车与重型卡车上； 自励式缓速器：国外生产厂家主要是日本泽 藤电机株式会社生产，国内仍无厂家生产。 永磁式缓速器：国外技术已经成熟，国内生 产和研发都基本处于空白；
目录
1）辅助制动系统
2）电涡流缓速器
3）液力缓速器
4）自励式缓速器
辅助制动系统
辅助制动系统是用于使行驶车辆（特别是下长坡和弯道 的车辆）的速度降低在一定速度范围内，但又不是使车辆 停驶的装置。与主制动系统相比较，虽然辅助制动系统在 短时间内可以吸收的功率比较小，但是它吸收的功率在很 长的时间内可以保持不变（或者说基本保持不变）。尽管 汽车在连续下坡的过程中始终需要这样大的功率，辅助制 动系统的工作原理与传统的制动方式不同，有延长传动系 统和制动系统寿命的功效。
电涡流缓速器结构及原理(2)
Telma F2200型电涡流缓速器由1个 带有16块电磁铁的定子和两个转子 盘组成（在定子的两侧各有一个软 铁制成的转子盘）。定子固定在车 架上，转子盘安装在与定子同心的 一根轴上，并与传动轴变速器输出 轴相连，其转速与传动轴相同。定 子的电磁铁被电流触发后，转子旋 转，产生制动力矩。道理很简单， 转子不转动，不会切割磁力线，也 就不会产生电涡流。缓速器无任何 可导致磨损的摩擦片或摩擦面。 图2-Telma F2200型缓速 器
液力缓速器
液力缓速器是利用液体的阻尼作用，产生制动力矩，最终让 汽车机械能转化为热能的装置。 优点： 1）制动力矩较电涡流缓速器大； 2）没有热衰退现象，可长距离持续制动； 3）体积较电涡流缓速器大，但质量轻 ； 4）电流消耗约为1A左右，无需额外电瓶或电机。 缺点：1）结构复杂，制造成本高； 2）安装复杂，一般只能在新车出厂前安装。 鉴于以上优缺点，液力缓速器一般用于高端客车 和重型卡车上。
液力缓速器的工作原理
液力缓速器的工作原理
液力缓速器是一种通过液体传递动力来实现缓慢和平稳运动的装置。
它的工作原理可以简单描述为：当一个物体以一定的速度运动时，液体流动会通过减慢物体的运动速度，从而实现缓速的效果。
液力缓速器的主要构成部分是外壳、转子、工作油液和转子泵。
外壳中装有一个圆柱形的转子，转子的内部有许多锯齿状的涡流导槽。
工作油液填充在外壳和转子之间的空间中，并通过涡流导槽形成旋涡，从而产生阻力。
当物体以一定的速度运动时，液力缓速器会将运动的动能转换为液体内部的旋涡能量。
涡流导槽的形状和液体粘度的影响下，旋涡将使液体内部形成一个旋涡区域，使流动变为涡流，从而减小物体运动速度。
在这个过程中，动能被转化为热能，从而将物体的动能耗散。
当液力缓速器中的转子泵以一定的速度旋转时，会产生液体的流动，并引起阻力。
该阻力会与物体的运动速度成正比，因此物体的运动越快，阻力也就越大。
换句话说，液力缓速器在物体速度较高时提供比较大的阻力，从而减慢运动的速度。
液力缓速器的工作原理基于流体力学的原理，并通过液体的流动实现缓慢和平稳的运动。
它在工业生产和机械设备中广泛应用，例如运输设备、重型机械和起重设备等，以提供更安全和稳定的运动效果。
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（2） 增加0.73L/100KM的油耗
例：15吨公交车的电涡流缓速器的惯性质量100KG，在三个从0—50KM/h的加速循环/公里（时间=25秒）过程中，电涡流相对惯性质量为5KG的VR120千里马需要多消耗0.73升/100KM的油耗
（2） 密封的铝合金壳体使其临近的任何零部件没有任何不良影响
（3） 即使在长下坡以后：能立即停车和驻车；没有热变形；缓速能力没有任何降低
（4） 驾驶员可以尽最大可能长时间地利用缓速器
3
静态质量的影响
（1）175Kg(2000Nm)到450kg(3000Nm)不等
（2）额外的发电机及电瓶增加了不少的整车质量，导致轴荷增加，油耗增加
（2）无操作不当之忧
（3）纳入车辆的电气和电子系统没有任何问起，ECU可与CAN和ABS完全兼容
（4）独一无二的下坡巡航功能。巡航时间从0到100%的制动力矩范围内为无级控制。 （5）巡航可以使驾驶员操作轻松，安全，有乐趣。
7
只使用缓速器制动时，比电介质缓速器制动距离更短
8ห้องสมุดไป่ตู้
可靠性
（1） 故障频次较高。
转子惯量不超过8KG。功率损失为2KW（转速为2500r/min时）
5
电的消耗
（1）需要112A（2000Nm至173A（3000Nm）的电流，这将导致需要额外消耗发动机2.688-4.152KW的功率。
（2）缓速器工作时的大电流导致电瓶放电速度远大于充电速度而引起亏电，电池寿命减少。
（1）仅控制装置部分需要最大为1A的电流，比一个汽车音响消耗的电流还要小。
2
温度影响
（1） 工作温度在1分钟到5分钟内从300°上升到700°，虽然增加了保护罩，但还是会对变速箱的齿轮油，轴油封，油气软管，阀类及其他电器件产生危害导致失效
（2） 长时间缓速后绝对不能马上停车，否则因转子不鼓风进行冷却，缓速器的热量缓慢向空气辐射时，如果周围有可燃物易引起着火
（1） 壳体外表最高温度125°
（3） 密封的铝合金壳体，对坏的路况和气候条件都有很强的抵制能力。
9
其它
（1） 安装简便
（2） 定期调整气隙（每50000公里）
（3） 价格较低
（4） 需要加装最大至180A的发电机，增加了客户购车成本
（5） 例如：綦江S6-90/QJ1506-电涡流L带缓速器-L不带缓速器=L传动轴缩短220.0-138.5=-81.5mm
(4) 再长时间客运或短时间频繁的公交车制动工况，持续制动效能不高。
液力缓速器：
（1） 利用发动机的冷却系统散热，持续冷却能力更具发动机
散热能力最大可达700KW。
（2） 最大制动力矩可达4000n.m
（3） 没有热衰退
（4） 强大的持续冷却能力保证了强大的持续制动效能。
（5） 最适合持续制动工况。
电涡流缓速器和液力缓速器的区别
序号
电涡流缓速器
液力缓速器
1
制动效能
(1) 传动轴驱动转子向线圈和定子鼓风进行空冷却，其持续的最大冷却能力只有30KW
(2) 最大制动能力矩只有3200n.m
(3) 电涡流工作时随着温升制动力矩逐渐减小，制动热衰退明显（温度在300-700度时制动力矩和功率会有30-50%的降低）
（2）可以忽略不计的电流消耗。
6
操作及控制
（1） 由继电器来控制大电流的线圈会产生冲击电流及感应负载，结果会出现：
操作不当易烧线圈
现代敏感电子系统（如CAN）易受影响而无法下水正常工作。
产生火花及电磁辐射
无级控制是不可能的，舒适性受到影响。
（1） 由比例阀通过气压控制进油量而产生制动力矩，制动过程稳定、柔和，没有冲击电流及感应负载。
（1） 对安装精度有高的技术要求，需要专用工具
（2） 60000公里换油
（3） 价格较高
（4） 不需要额外的电机电瓶而减少了用户的购车成本。
（5） 例如：綦江S6-90/QJ1506+VR120-千里马L带缓速器-L不带缓速器=L传动轴缩短 87.4-138.5=-48.9mm
（3）变速箱二轴悬臂梁的质量太大，增加变速器二周轴向串动有影响，同时也影响离合器系统寿命。
（1）从59Kg(2000Nm的R120-千里马)，到最重的85Kg(4000Nm的R133-2)。 （2） 轻量化设计的好处是显而易见
（3） 降低油耗，增加载质/客量，减少动力链机械冲击和故障
4
动态质量的影响
（2） 不能连续性的长时间使用
（3） 小石头、沾上水、不规范操作、持续高温均易引起部件损坏。
（4） 周边部件的可靠性因高温的影响而受到影响。
（5） 发动机、蓄电池、调节器的寿命缩短
（1） 几乎没有故障（由安装及保养的不当可能会引起漏油），高可统靠性带来车辆的的高完好率。
（2） 完全可以连续性的长时间使用，尽最大可能的使用液力缓速器可以极大的延长摩擦片的寿命