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电涡流缓速器的结构原理与使用检修
作者: 涂兴溱 来源: 汽车维护与修理杂志 日期: 2006年第10期

电涡流缓速器作为车辆安全制动的辅助系统,能缓解制动蹄片磨损、发热,增强制动效能,减少制动距离,提高车辆行驶的安全性和经济性,特别适用于城市客车和货车。然而,由于对车辆操作使用维修不当,造成缓速器早期损坏、失效,起不到增强制动效果。

l 电涡流缓速器的工作原理

电涡流缓速器是由定子、转子和控制系统三大部分组成。定子由8个线圈构成4组独立的电路,直接安装在变速器后盖或差速器上,并有专门支架固定在车架上,是产生电磁场的。转子部件由两个转盘组成,一个安装在变速器或差速器的法兰上,另一个与传动轴相连,转子在缓速器定子两侧,跟传动轴一起转动。当使用缓速器时,控制电路接通定子线圈,线圈产生磁场,旋转的转子切割磁场产生漩涡状电流,从而形成磁力线。此时,两个磁场相互作用产生一个与旋转方向相反的制动转矩,使传动轴转速变慢,起到对车辆减速的作用。

2 缓速器的控制与工作过程

缓速器的控制方式常有4种:手控方式、脚控方式、混合控制和ABS联合控制。手控方式是由驾驶员操纵操作手柄完成,一般有5档:0档时无减速;1档时1/4减速(2个线圈通电工作);2档时2/4减速(4个线圈通电工作);3档时3/4减速(6个线圈通电工作);4档时最大减速(8个线圈通电工作)。脚控方式是由与制动踏板同时动作的一组开关(4档)来控制的,只要轻轻踩下制动踏板便可启动缓速器1档至4档的运行。用脚控制时,制动系统在缓速器达到第3档时才起作用。1档的工作气压为0.5 kgf/cm²(1 kgf/cm²=100kPa),2档的工作气压为0.7 kgf/cm²,3档的工作气压为0.9 kgf/cm²,4档的工作气压为1.1 kgf/cm²。混合控制是由仪表盘上的一个开关来决定手柄和脚踏板哪个起作用。ABS联合控制是缓速器的控制电路可对速度、ABS及手柄和踏板的信息进行处理控制,其主要功能有:一是低速切断功能,当车速低于3km/h时,ABS接口装置自动切断缓速器的控制电路,避免缓速器在车辆低速行驶或停车时无谓地消耗电能;二是安全功能,在ABS出现故障时,自动切断脚控制,但手控仍有效;三是调节功能,ABS工作时自动切断缓速器的控制电路,ABS不工作时自动恢复,先恢复1档,然后依次恢复其他各档。如图1所示,缓速器工作过程为:拉缓速器操作手柄或踩制动踏板→中继盒→ECU输出控制信号→控制制动继电器→定子线圈通电→产生磁场→转子切割磁力线→产生电涡流→生成磁场→两个磁场相互作用产生制动转矩→汽车减速。

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3 缓速器的操作使用

缓速器工作时通电电流大,转子随传动轴高速运转切割磁力线产生大量热量,若使用不当极易造成线圈、继电器和接线柱烧坏,引起缓速器失效。使用时应注意以下几个方面的问题。

(1)操纵操作手柄时要一档一档来,每一个档上做一停顿,不能从1档直接拉到3档或4档。解除时可直接回到0档,不要一档一档回。

(2)高速档不能长时间工作,缓速器每个工作电路都是大电流(如F1900型缓速器各档电流消耗量,1档是26.5 A,2档是53 A,3档是79.5 A,4档是106A),大电流长时间工作时缓速器热量大、温度高,易烧坏线圈和接线柱;在3档、4档工作几秒后就要返回1档或2档。因此,下长坡和重型车辆要注意手控、脚控和发动机制动三者的配合,交替使用。

(3)车辆行驶过程中低速档不要忘记回0档,长时间工作会造成1档线圈烧坏。现在车辆后备功率比较大,提速后驾驶人感觉不明显,可在仪表盘串联一个警示灯。

(4)车辆速度低,缓速器散热效果不好,也不宜长时间使用,此时可切断手控开关,改用制动踏板控制。

(5)车辆停车(尤其ABS失效)寸不要忘记把手控开关拨回0档,避免消耗电流,造成机件过热。

4 缓速器的维护与故障排除

4.1 缓速器的维护

(1)检查有无灰尘、泥浆等粘附在缓速器上,从而影响其散热性能、动平衡和使用寿命。冷却后可用低压水冲洗。

(2)检查缓速器的各接线端子应紧固无松旷,地线应连接牢固可靠,且最小截面积应为10mm²以上。

(3)检查线路有无破损、短路、断路等现象。控制开关应无氧化物,氧化物易造成开关短路,使缓速器长时间处于工作状态而烧坏。

(4)检查每个断电器触点的接触状况,触点不能有凹凸不平、烧蚀或偏磨等现象。触点可用白金砂条修磨平整,其间隙应为2.7mm±0.3mm,否则应更换触点。

(5)检查定子线圈与铁芯是否松旷(用手推定子线圈时是否感到有松动)。若松旷要及时检修,否则,定子线圈磨损易造成线圈短路,继电器触点烧毁。

(6)变速器后油封不能有漏油现象,若漏油,要更换油封。否则,缓速器温度高,易引发起火。因而,管路布置要尽可能避开缓速器,不能与隔热板接触。

(7)用塞尺检查缓速器转子与定子之间的间隙,应为1.4mm。若各个方向间隙不均匀,则要检查定子支架有无松旷,转子有无变形,法兰盘是否松动等。若定子的极靴有偏磨,可对其表面进行加工,调整两转子间的垫片使其间隙符合要求。

(8)检查变速器后轴承是否磨损、松旷,法兰盘是否松动。可用撬棒插入转子和定子之间的间隙中,稍用力撬动,如果感到有窜动,需拆下缓速器检查。

(9)及时排除ABS故障,否则脚控方式不起作用。

4.2 控制电路测试与故障排除

缓速器发生故障时可通过检查继电器触点的吸合,测量电阻、电压等进行排除,测量时要在常温状态下进行。

(1)接通电路检查继电器触点吸合状况。如某个触点不能正常吸合,应检查相应继电器和手柄的4个档位工作是否正常,接线是否牢固。若正常再测量继电器输出电压(至线圈),用电压表一端接继电器每档接线柱,另一端接地线,按下触点。如果电压低于额定电压,应检查蓄电池和发电机工作情况;如果电压为0V,应检查熔丝和触点。

(2)测量电阻。断开缓速器的电源线和接地线。测量每组线圈的电阻值,不能超过标准值的±5%(如F1900每组线圈的标准电阻值为0.9Ω,其电阻应为0.855Ω~0.945Ω)。否则,线圈可能短路或断路。

(3)若电阻正常,再测量其电压和电流。在继电器正极接线柱上安装电压表,在电源线上安置钳型电流表,分别按下4个继电器的触点,测量每档的电压和电流,若结果异常说明定子绝缘击穿。

(4)如果定子的电极极性装反也会减弱缓速器的作用。检查时可用一块磁石分别测试定子两侧极靴的作用力方向。如前侧的第1个极靴吸引磁石,后侧则应排斥磁石。否则,就应更换线圈的接头。

(转载请注明来源: 汽车制动网/chebrake.com 责任编辑:elizabeth)

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