卡车小百科（12）：除了液缓的辅助制动

【卡车之家 原创】现在卡车制动技术日新月异，很多卡车都搭载了缸内制动、液力缓速器一类的辅助制动技术，这些辅助制动系统是如何工作？孰优孰劣？今天的卡家小百科就来聊一聊辅助制动。

目前较为常见的卡车辅助制动技术可谓不少，大概可以分为缸内制动、排气制动和液力缓速器这三类。

▎严禁空挡滑行——车辆辅助制动

为什么严禁空挡滑行，因为空挡滑行会越跑越快。

大家都知道，发动机工作由一套复杂的机械结构组成，平时作为动力输出的角色存在。

而在下坡路段，司机松开油门踏板时，发动机停止喷油，此时驱动轮和传动系统反向带动发动机曲轴转动，此时发动机就转为提供减速制动的角色。通过司机合理的挡位选择，发动机可以起到较好的制动效果。

然而我们的卡车通常装载数十吨的货物，加上山高坡陡，仅依靠发动机本身的制动能力是不够的。于是人们又想出办法，为发动机提供更大的制动效果——排气制动和缸内制动。

●  低成本辅助制动——排气制动

开始之前，我们先重温一下发动机的做功原理。发动机做功由进气—压缩—燃烧膨胀—排气这4个步骤组成的。

排气制动就是利用发动机的循环做功的原理，在排气环节，通过一个阀门将排气口封闭，这样活塞在进行排气的时候受到来自排气管的压力，阻碍活塞行程，达到降低发动机转速的作用。

简单的说，排气制动就是在发动机排气系统中安装了排气抑制装置，可以通过蝶阀的开关，控制发动机的排气量，阻止活塞上升，从而达到控制车速的目的。

但是仅仅通过关闭排气管来提高排气背压的方式，降低发动机转速的效果并不明显，仅为发动机功率的20%-30%左右。

优点：

价格便宜。

缺点：

制动效率低。

●  主流高效——缸内制动

目前主流的缸内制动技术分为压缩释放式制动和泄气式制动。我们先来说压缩释放式制动。

压缩释放式制动同样利用了发动机做功的原理，不同的是在压缩环节结束时，开启排气门将压缩的高压空气排出，活塞也就失去了向下做功的力量。

随后在应该燃烧膨胀（做功）的环节，排气门迅速关闭，气缸内仅有正常的大气压，活塞下行形成真空。这样一加一减两个环节，发动机的制动效果就大大提升了。

简单的说，压缩释放式制动通过控制排气门开闭时间，将发动机输出变为负输出，使发动机带来更大的制动能力。

关于压缩释放制动，还可以看这篇文章《发动机秒变空压机 发动机制动原理简介》。

压缩释放式制动技术较为成熟，价格也比较具有优势，约为5000元左右。由于是气门控制，控制机构都集成在发动机内部，并不占用额外的空间。制动效率也较高，能达到发动机的输出功率的80%-90%。

优点：

价格适中、不占用额外空间、无需维护、制动效率较高。

缺点：

无明显缺点，相较于液力缓速器的制动效率稍差。

泄气式制动分为主动泄气和被动泄气两种。大致可以认为是压缩释放式制动的简化版。泄气制动也是在压缩环节中，让排气门打开使气缸内的高压气体排出，使活塞失去向下活动的能力，来让降低发动机转速。

被动泄气制动需要与排气制动协同工作，当排气制动开启时，增大的排气背压将排气门顶开进行泄气。

而主动泄气制动则在整个压缩行程中，通过电磁阀控制排气门开启来达到泄气制动的作用。

泄气式制动价格相比压缩式方式更便宜，同样采用气门控制，制动效率相比排气制动约提升40%。但依旧无法满足卡车长下坡的制动需求。

优点：

价格便宜、不占用额外空间、无需维护。

缺点：

制动效率偏低，无法满足卡车长下坡的制动需求。

●  好，但贵——液力缓速器

液力缓速器的工作原理与AT变速器的液力变扭器差不多。液力变扭器通过一个充满油液的空间内装上两个涡轮叶片，分别和动力输出端和输入端相连接，通过液体阻尼实现在两个叶片之间进行动力转换。

与AT变速器液力变扭器不同的是，液力缓速器一个叶片为定子，也就是不转动的叶片，另外一个叶片跟随输出轴转动。

正常情况下，工作腔内的油液排空，以避免消耗发动机动力。

当需要减速时，油液在压缩空气的作用下进入工作腔，转子带动油液旋转，油液的作用传递到定子时产生反作用，阻碍转子转动，实现减速作用。

液力缓速器的制动效率高，以某品牌液力缓速器为例，其制动功率可达645kW，最大制动扭矩3000牛米。

液力缓速器安装和选装成本大概在2-3万元左右。但液力缓速器后期加装时，受到车架尺寸，发动机散热功率限制，部分早期的车型和发动机马力较小的车型并不适合安装。

优点：

制动效率高、维护简单。

缺点：

价格较贵、占用少部分底盘空间、对发动机散热系统有一定要求。

●  电涡流缓速器

电涡流缓速器俗称电刹。一般由定子、转子及固定支架等组成，通过电磁原理实现制动目的。

当电涡流缓速器工作时，转子随传动轴一起旋转，定子线圈内通电产生磁场。转子切割定子产生的磁力线，这样，定子就会向转子施加一个阻碍转子旋转的电磁力，从而产生制动力矩。

同时，涡流在具有一定电阻的转子盘内部流通，由于电阻的热效应会把电能转化为热能，这样，车辆行驶的动能就通过电磁感应和电阻发热最终转化为热能散发。

电涡流缓速器由于工作原理，反映速度快，制动响应及时。但散热主要通过风冷，在车速比较低的情况下和持续制动时，工作温度较高，一般能达到600℃以上。安装成本约为1万元左右，目前已经很少在卡车上装配，多用于客车。

优点：

制动响应快、价格较液力缓速器便宜。

缺点：

体积大、散热要求高、工作温度高。

看完了缸内制动、排气制动和液力缓速器，相信大家都对这些辅助制动有了一定的了解。液力缓速器性能出众、维护方便成为了本次辅助制动的最大赢家，但是想要享受这等“神器”自然需要付出一些成本的代价。

好在液力缓速器的价格也越来越便宜了，目前国产的液力缓速器1万多元，福伊特的2万多都能买到，安装下来的价格也就是2-3万元。为了更加安全，这点钱真的一点都不贵，何况还能剩出不少刹车系统的保养钱。（文/朱鹏飞）