摩擦生熱,物理老師講的,如此簡單的道理,讓我們的生活多了如此多的樂趣,有多少藍(lán)孩紙就是靠搓搓手,捂捂手獲得TA的芳心。
然而有一種摩擦生熱卻沒有這么美妙,眾所周知汽車在行駛中不可避免的要采取制動措施,拜各位物理學(xué)家和生活常識所賜,目前汽車制動全靠摩擦產(chǎn)生的阻力,然而車輛制動時產(chǎn)生的熱量大到可以引發(fā)爆胎,造成事故。同時,制動器長時間過熱會造成熱衰減,同樣會導(dǎo)致剎車失靈。
那么問題來了,現(xiàn)階段有沒有很好的辦法,可以不完全依靠摩擦就能讓車輛減速呢?
答案是有的。機(jī)智的人類早已經(jīng)從兩個方面來想辦法解決這個大問題,一個方向是從動力源頭出發(fā),即發(fā)動機(jī)缸內(nèi)制動;另一個方向是從傳動系統(tǒng)入手,這就是液力緩速器。下邊我們分別來聊聊這兩條技術(shù)路線。
排氣制動
發(fā)動機(jī)制動最初并不是主動的制動行為,而是指駕駛員在車輛行駛中,松開油門踏板,但不踏下離合器,利用發(fā)動機(jī)的壓縮行程產(chǎn)生的壓縮阻力,內(nèi)摩擦力和進(jìn)排氣阻力對驅(qū)動輪形成制動作用,也就是老司機(jī)常說的“拖檔走”。不過隨著技術(shù)的進(jìn)步,生產(chǎn)制造的水平不斷提高,發(fā)動機(jī)在怠速狀態(tài)下的制動力越來越小。
與其被動的阻力不夠用了,何不對發(fā)動機(jī)進(jìn)行改造,令其產(chǎn)生阻力呢?在這種設(shè)計思路之下,排氣制動技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。
排氣制動是通過排氣制動蝶閥,對氣缸排出的廢氣產(chǎn)生阻力,進(jìn)而產(chǎn)生制動力。排氣制動蝶閥安裝在發(fā)動機(jī)排氣軟管后段,當(dāng)需要發(fā)動機(jī)制動時,氣壓通過排氣制動蝶閥的工作缸,使工作缸內(nèi)的氣活塞動作,從而帶動推桿使蝶閥閥片轉(zhuǎn)動90度,關(guān)閉排氣軟管,使發(fā)動機(jī)排氣受阻,當(dāng)發(fā)動機(jī)排氣受阻時,反向使得發(fā)動機(jī)缸體內(nèi)的活塞在排氣行程受阻,該阻力作用即為發(fā)動機(jī)制動作用,此制動力通過車輛的傳動系統(tǒng)傳遞給車輪,進(jìn)而減慢車速,
該制動方式可以減少制動系統(tǒng)的工作時間,降低制動系統(tǒng)的磨損,延長其使用壽命,更重要的是排氣制動可有效減少制動系統(tǒng)的熱衰減,杜絕爆胎或制動失靈的發(fā)生。
電渦流緩速器
然而面對重車長距離下坡,排氣制動所能產(chǎn)生的制動力會略顯不足,加之一直有未經(jīng)證實(shí)的觀點(diǎn)認(rèn)為此方式或多或少的會對發(fā)動機(jī)產(chǎn)生影響,緩速器成為了另一個選擇。
緩速器目前分為兩大主要流派,一種是電渦流緩速器,另一種是液力緩速器。這兩種緩速器從名字就可以看出采取了不同的技術(shù)路線。
電渦流緩速器安裝在汽車變速箱與驅(qū)動橋之間,通過電磁感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)無接觸制動。作為車輛的輔助制動系統(tǒng),是制動系統(tǒng)的必要補(bǔ)充,但不能取代主制動系統(tǒng)。
電渦流緩速器一般由定子、轉(zhuǎn)子及固定支架組成。緩速器工作時,定子線圈內(nèi)通電產(chǎn)生磁場,而轉(zhuǎn)子隨傳動軸一起旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子切割定子產(chǎn)生的磁力線,從而在轉(zhuǎn)子盤內(nèi)部產(chǎn)生渦旋狀的感應(yīng)電流。這樣,定子就會向轉(zhuǎn)子施加一個阻礙轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的電磁力,從而產(chǎn)生制動力矩。電渦流緩速器所產(chǎn)生的制動力矩,可由激磁電流控制裝置來調(diào)節(jié)。通過線圈的激磁電流越大,磁場越強(qiáng),制動力矩就越大。同時,渦流在具有一定電阻的轉(zhuǎn)子盤內(nèi)部流通,由于電阻的熱效應(yīng)會把電能轉(zhuǎn)化為熱能,車輛行駛的動能就通過電磁感應(yīng)和電阻發(fā)熱最終轉(zhuǎn)化為熱能散發(fā)。
電渦流緩速器能夠承負(fù)汽車運(yùn)行中絕大部分制動負(fù)荷,使車輪制動器溫升大為降低以確保車輪制動器處于良好工作狀態(tài),進(jìn)而緩解或避免車輛跑偏、傳統(tǒng)剎車失靈和爆胎等安全隱患。
同時,電渦流緩速器能夠在一個相當(dāng)寬的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)提供強(qiáng)勁的制動力矩,而且低速性能良好。車速在10公里/小時的時候,緩速器就能提供緩速制動;車速達(dá)到20公里/小時,緩速器就能達(dá)到最大的制動力矩。
另外,電渦流緩速器是一個相對獨(dú)立的反應(yīng)靈敏的輔助制動系統(tǒng),它的轉(zhuǎn)子與傳動軸緊固在一起,任何時候都能按司機(jī)的意愿提供制動力矩,因而它的性能優(yōu)于發(fā)動機(jī)排氣制動。并且其采用電流直接驅(qū)動,無中間環(huán)節(jié),其操縱響應(yīng)時間非常短,僅40毫秒。
在使用過程中,由于電渦流緩速器的定子和轉(zhuǎn)子之間沒有接觸,不存在磨損,因而故障率極低,平時除了做好例行檢查,保持清潔以外,其他工作很少,所以維修費(fèi)用極低。而且,由于電渦流緩速器能夠承擔(dān)車輛大部份制動力矩,因而能夠延長輪制動器的使用壽命,降低用于車輛制動系統(tǒng)的維修費(fèi)用,提高經(jīng)濟(jì)效益。據(jù)統(tǒng)計,安裝電渦流緩速器的車輛,其車輪制動器壽命至少可以延長4-7倍,輪胎壽命延長20%。
液力緩速器
而液力緩速器是利用液體阻尼產(chǎn)生緩速作用的裝置。液力緩速器的定子又是緩速器殼體,與變速器后端或車架連接,轉(zhuǎn)子通過空心軸與傳動軸相連,轉(zhuǎn)子和定子上均鑄出葉片。
液力緩速器工作時,借助于控制閥的操縱向油池施加壓力,使工作液充人轉(zhuǎn)子和定子之間的工作腔內(nèi)。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時通過工作液對定子作用一個轉(zhuǎn)矩,而定子的反轉(zhuǎn)矩即成為轉(zhuǎn)子的制動轉(zhuǎn)矩,其值取決于工作腔內(nèi)的液量和壓力(視控制閥調(diào)定的制動強(qiáng)度檔位而定),以及轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。
汽車動能消耗于工作液的摩擦和對定子的沖擊而轉(zhuǎn)換為熱能,使工作液溫度升高。工作液被引入熱交換器中循環(huán)流動,將熱傳給冷卻水,再通過發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)散出。
通過這種方式,在經(jīng)過液力緩速器的制動作用后,在傳動系統(tǒng)上形成制動力,該制動力傳遞給車輪,即可降低車速。
無論是發(fā)動機(jī)排氣制動,還是緩速器的運(yùn)用,都是以減少使用傳統(tǒng)制動系統(tǒng)使用頻率為目的,進(jìn)而減少制動系統(tǒng)過熱帶來的事故隱患。
雖然目前很多運(yùn)輸人的車上都在用淋水器解決發(fā)熱的問題,然而淋水器所帶來的道路濕滑、散熱效果不佳等問題也一直飽受詬病,雖然加裝了上述設(shè)備導(dǎo)致初次采購成本會有所增加,但是在使用中產(chǎn)生的效益和安全保障是顯而易見。
運(yùn)輸人,你心動了么?
【獨(dú)家稿件及免責(zé)聲明】本網(wǎng)注明轉(zhuǎn)載文章中的信息僅供用戶參考。凡注明來源“運(yùn)輸人網(wǎng)”的作品,未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)均不得轉(zhuǎn)載、摘編或使用。聯(lián)系郵件:master@yunshuren.com
點(diǎn)擊關(guān)鍵字閱讀相關(guān)文章:
文章來源:運(yùn)輸人網(wǎng)
評論