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关于缓速器

关于缓速器

10年前,在中国的客车业提起“缓速器”似乎还是一个比较新鲜的名词,但是在10年后的今天,“缓速器”这个名词却成为了客车业各种场合都屡屡提及的热门词语,缓速器能够给客车带来的各种优点也被人们所认知。我国地域广阔,地形复杂,尤其是在一些地区丘陵地貌多,这造成了客车在运行中需要不断的下坡制动,因制动系统失灵造成的特大伤亡事故不断增加。而在城市交通系统中,由于我国城镇化进程的加快,城市拥堵问题日益严重。车辆起动、制动频繁,刹车次数多,造成了公交车辆制动系统老化加快,公交车辆的制动和传动系统耗费严重。

缓速器则完全是针对上述问题的解决方案。在城市车辆中,缓速器能延长制动系统4~8倍寿命,有效减少车辆维修、营运费用。在客运车辆中,对于陡坡地形,缓速器能有效的缓解车轮轮毂发烫产生的热衰退致使制动性能下降,以及轮胎易分层造成早期裂的弊病,使车辆行驶更加安全,减少交通事故的发生。汽车缓速器在发达国家早已被广泛使用,近几年国内几乎所有的高级以上的大中型客车都标配或选装电涡流缓速器,部分重型货车也在试装汽车缓速器。营运客车和货车装备汽车缓速器后,大大提高了车辆的安全性、经济性和舒适性。

汽车缓速器是一种有效的辅助制动系统,目前在我国中高客车上都已采用。随着人们的安全和舒适性意识的进一步增强,缓速器的市场需求将增加,不但在客车上,货车上也将采用。正是这种巨大的市场需求,才使很多企业将触角伸到了缓速器这个领域。近些年来,巨大的市场空间和丰厚的利润促使众多国内外汽车零部件供应商纷纷进入汽车缓速器行业。

今年我国缓速器市场同比将有大幅增长,其中大中型客车缓速器的销量增长最快,2010年,国内汽车缓速器的市场规模将达到16.7万台。

缓速器市场持续、快速增长得益于诸多利好因素。由于目前我国缓速器市场主要在客车领域,其发展与我国客车业的增长密切相关。统计数据显示,2000年以来,中国客车产量的平均增幅超过30%,预计到2010年仍将保持8%以上的增幅。客车市场增长的同时,对于车辆安全性、舒适性的要求也在逐步提高,更多营运大中型客车开始加装缓速器。

缓速器对汽车安全重要性

据了解,大部分宇通客车已经配置了缓速器,提高了宇通客车的安全性,也为其“耐用是金”的理念加分不少。相关法规的日趋严格,也推动了缓速器市场的发展。

建设部将汽车缓速器列入城乡建设领域推广应用技术,并规定特大型、大型、中型高级以上(含高级)客车应装配汽车缓速器。交通部2006年修订的JT/T325《营运客车类型划分及等级评定》标准规定,特大型客车、高一级、高二级、高三级大型客车以及高二级中型客车必须安装汽车缓速器。

在国内客车市场对缓速器的优点逐渐认同和客车安全法规提高之后,客车缓速器的市场也发生了急剧的膨胀,从过去只有在高端客车上才会出现到现在的城市公交客车安装;从过去在10米以上的客车安装到现在的8~10米,甚至6~8米客车都发出了强烈的市场需求。

因此,在激烈的市场竞争下,缓速器的制造商们也都在不断的调整自己的产品设计、市场、生产策略,如液力缓速器的龙头福依特便将部分型号的产品进行了本地化的生产,推出了专门针对中国市场的“千里马”缓速器产品,大大的降低了产品的成本,增强了产品的竞争力;泰乐玛则不断提高自己产品的可靠性和产品重量,以其获得更多的市场份额。

液力缓速器

液力缓速器是通过连接在传动轴上的转子旋转带动液体转动,使液体的动能增加,然后冲击定子上的叶片,造成动能损失并转化为热能,来消耗汽车的动能,起到制动作用。液力

缓速器制动力矩一般在3,000N·m以上,适用于12米以上客车和40吨以上货车等高速、大功率车辆,路面适应性强。另外,液力缓速器一般采用水冷方式,制动度较低,也比较适合运载危险品的专用车辆。

德国的ZF公司、VOITH(福伊特)公司和美国通用汽车ALLISON变速箱公司等是全球著名的液力缓速器生产厂家。目前既单独生产并销售液力缓速器,可以安装于不同类型车辆,又生产自带液力缓速器自动变速箱的公司仅有VOITH(福伊特)公司;液力缓速器可以与自动变速箱分离销售的有美国通用汽车ALLISON变速箱公司;其他厂家均以液力缓速器、自动变速箱一体化后销售。

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。虽然电涡流缓速器体积、质量较大,制动减速能力和使用时间长短受转子度升高、缓速器周围气流条件和环境度的影响,并且要消耗一定的电能。

一)电涡流缓速器和液力缓速器具有以下共同的特点:

1、在车辆主制动系统工作前,都能承担汽车的80%左右制动能量,其余20%左右的高强度制动能量由车辆主制动系统承担;减轻了车轮制动器的负荷,减少了制动碲片、摩擦块的磨损量(可使其寿命提高5倍左右)和制动系的维修时间,提高了汽车的使用经济性。

2、缓解由于制动器调整不当和磨损不均匀所造成的制动跑偏问题,和行车制动系联合使用,改善了制动性能,提高了行车的安全性。

3、缓速器制动柔顺、平稳,不会突然抱死,提高了乘坐的舒适性。

4、消除和减少由摩擦式制动器所产生的噪声和粉尘。

5、减少因制动过频或制动时间过长而产生的轮毂和轮辋温度过高和由此引发的爆胎现象。也因此使轮胎的使用寿命有了很大提高。

6、电涡流和液力缓速器都只能是车辆减速而不能使车辆停止;它们均为辅助制动系,需和行车制动系配合使用。

液力缓速器优点:

对于车辆使用者来说,电涡流缓速器和液力缓速器的使用效果基本上是相同的,主要是考虑到两者的经济性区别,可靠性高不高,维护性好不好。

1、在缓速器制动力矩方面:由于液力缓速器的缓速力矩和缓速器工作腔有效直径的5

次方成正比,受发动机冷却系统散热能力的限制,液力缓速器的制动力矩范围可达4000Nm 左右,电涡流缓速器由于是风冷式散热制动力矩在3000Nm左右。对于大型客车和重型货车,液力缓速器大制动扭矩优势比较明显。

2、同制动力矩的液力缓速器和电涡流缓速器比较,质量是电涡流缓速器的1/3左右;其单位质量缓速力矩可达50 Nm/kg,电涡流缓速器为15Nm/kg。

3、液力缓速器缓速制动反应时间较长,由于缓速器缓速制动时是给油槽中施加压缩空气把工作液压入工作腔, 这就要求液压系统必须具有很大的流量和较快的动态响应能力。电涡流缓速器的制动反应时间在40ms左右,液力缓速器制动反应时间是电涡流缓速器的20倍。

4、在电力消耗方面,电涡流缓速器因为有电磁线圈,而电磁线圈相对于电控系统消耗电能要大的多,增加了蓄电池的负荷;而液力缓速器只有控制系统消耗很微少的电能,因此液力缓速器在这方面占有优势。

5、液力缓速器利用发动机的冷却系统散热。工作时,发动机处于怠速工况,温度一般不会超过140 ℃,缓速力矩不会随温度升高而下降,保持稳定的缓速能力,无论是下长坡、在盘山公路上,还是在城市走走停停的行驶中,缓速产生的热量都能通过自身的热交换器和发动机冷却系统散耗,不会对周围的部件产生热影响,因此,安装液力缓速器时不需要任何隔热措施。电涡流缓速器采用风冷辐射散热,大扭矩满档位工作时转子温度可达650℃左右,安装电涡流缓速器时需要对非耐温的管路采取隔热措施。

6、液力缓速器更适应长坡、陡坡地形;质量轻,电涡流缓速器采用铜,液力缓速器采用铝合金材料;耗油量日益降低,12万公里才需要更换润滑油,基本上在客车报废年限内不用更换润滑油;电量消耗小;虽然价格是电涡流缓速器的2~3倍,但耐用、可靠性高。液力缓速器对适应长坡、陡坡地形有着非常大的优势,尤其是在发热量方面,长时间的运行不会产生高温,因而也不会产生制动效果的衰减。并且液力缓速器的质量轻,电涡流缓速器采用铜,液力缓速器采用铝合金材料,以产生2000Nm制动扭矩的液力缓速器为例,只有电涡流重量的三分之一不到,这对于降低客车的耗油量是有很大好处的。并且,没有附加的外围设施,不产生电磁干扰。虽然目前价格稍高,但耐用、可靠性高。液力缓速器经过这些年的发展,技术进一步提升,对电涡流缓速器市场主导地位构成冲击。

我国卡车缓速器市场潜力巨大

未来若干年内,我国汽车缓速器市场容量的大小取决于市场对大中型客车、重型货车等需求量,以及缓速器在这些车辆上的安装率。未来我国缓速器市场要想获得大的突破,卡车缓速器市场是切入点。我国卡车缓速器市场潜力巨大,但3~5年内该市场难以打开局面,需要企业深入发掘,同时需要相关法规和标准的积极引导。

与客车相比,卡车行驶的路况相对要差,经常要下坡、过弯道,更应该安装缓速器,但目前国内很少有卡车安装缓速器。卡车缓速器迟迟打不开市场,主要原因是没有法规约束。我国目前还没有任何强制要求卡车安装缓速器的规定。缓速器售价高,也是推广难的一大原因。现在国家强制要求卡车安装ABS,不少用户嫌贵,验完车后又把ABS还给厂家。一台电涡流缓速器单价在1万元以上,液力缓速器售价更高,虽然在使用过程中能够回收成本,但前期投入过高,卡车用户还难以接受。

随着汽车发动机功率的提高、车速的加快和车载质量的提高,汽车行驶的安全问题变得异常严峻。汽车的主要制动方式仍然为摩擦制动,尽管制动蹄块和轮毂摩擦性能的改善缩短了一次性刹车距离,许多先进的电子技术,如制动防抱死系统ABS、电子制动系统EBS以及

拖动控制系统ASR等产品的应用,在摩擦制动系统的有效能力范围内使制动可靠性大大提高,但在长时间或长距离下坡和频繁制动的情况下,因制动器的度过高和制动器的磨损,其制动耐久性并无明显改观。汽车缓速器的出现较好解决了上述问题。电涡流缓速器、液力缓速器等汽车缓速器产品应用到重型车辆后,安全性、经济性、舒适性已经获得了广大交通运输单位特别是公交公司的一致认可。

在欧、美、亚洲等各发达国家,电涡流缓速器等汽车缓速器产品,已被相关法律强制应用于公交巴士、旅客车、中型和重型货车等制动强度较大的各类重型车辆上,市场供求状况稳定,产品技术成熟,行业集中度高。

相对而言,中国汽车缓速器行业比国外起步晚了许多,随着我国经济快速发展,我国公路状况不断改善,汽车车速也不断提高,然而近年来重型车辆特别是特大型客车、大型客车和重型货车,因制动过热引起胎、制动失灵从而引发的交通事故却在逐年上升,例如北八达岭高速公路和津塘高速天津段公路由于长下坡而事故频发,重型车辆配置汽车缓速器作为辅助制动已变得越来越迫切。随着人们对交通运输、旅出行的安全问题越来越关注,各级对运输安全责任的高度重视,我国的汽车缓速器行业已逐渐成为交通部、建设部等中央部门高度重视的新兴行业。

汽车缓速器的市场及其发展趋势

在欧美、日本等发达国家,电涡流缓速器等汽车缓速器产品已被相关法律强制使用于公交巴士、旅客车、中型和重型货车等制动强度较大的各类重型车辆上,市场供求状况稳定,产品技术成熟,行业集中度高。目前国外汽车缓速器的主要产品为电涡流缓速器和液力缓速器,它们根据各自所适用的工作环境分别主导各自的市场。

行业内最早也是最成熟的汽车缓速器产品是电涡流缓速器。汽车缓速器的应用不仅提高了汽车行驶的安全性,也通过减少汽车刹车蹄块和轮毂的磨损带来了维修费用降低的经济性,从而得到整车制造商和汽车用户的接受、认可和欢迎。此后,在欧美国家,其他形式的汽车缓速器装置如液力缓速器也相继问世并得到发展和应用。1996年,世界上出现了用发动机冷却液进行冷却的电涡流缓速器,该缓速器中安装一个小型发电机,上述设计使缓速器的制动能力大大提高,工作性能更为可靠,工作时对蓄电池的供电需求很少。日本公司则在上世纪九十年代开发出永磁式缓速器。随着经济发展,以及人们对安全意识的不断提升,欧、美、日等许多发达国家的汽车行业已经把汽车缓速器作为标准配置应用于多种级别的重型车辆,而且各国已经出台相应的法规,以车辆的总质量作为衡量标准强制安装汽车缓速器。

随着汽车行业的规范化,使用ISO/TS16949(汽车行业质量管理体系)评估供应商已经成为国际汽车行业的共识,这一严格行业标准的应用使得许多无开发能力的汽车缓速器供应商被逐渐汰出局,比如1998年西班牙有12个汽车缓速器厂家,到现在只剩下2家。目前国外汽车缓速器生产厂家主要有法国的TELMA公司、德国的VOITH公司、ZF公司、KLOFT公司,西班牙的弗瑞纳萨(FRENRLSA)公司和克莱姆(KLAM)公司以及日本的东部品工业(TOKYOBUHIKOGYO)和五十铃/住友(ISUZU/SUMITOMO)等,其产品已发展成多系列,适用于各种类型的车辆。上述厂家中法国的TELMA公司是世界最大的电涡流缓速器制造商,VOITH (福伊特)公司是世界最大的液力缓速器制造商。

不具备技术实力和研发能力的单纯仿造一时间成为市场的显著特点,这样的市场局面不但严重影响了行业的规范发展,同时也埋下了严重的事故隐患。经过近些年来的盲目投资和摸索发展,随着2006年以来铜价快速上涨,产品质量问题不断出现,利润空间被迅速压缩后的汽车缓速器行业逐渐开始由无序、盲目的投资回归理性。在这段时间里,法国TELMA等国外汽车缓速器生产厂家由于对中国国情的特殊性不了解,如各类车辆(特别是客车)底盘、变速箱、后桥等生产厂家生产产品的规格、型号、种类各不相同;车辆行驶条件恶劣;文化

背景差异等等,直接导致了国外厂家产品的销售局面一直没有打开。另一方面,后来居上、拥有较强自主研发能力的国内厂家,如特尔佳、扬州市洪泉实业有限公司、淮安惠德隆汽车零部件有限公司,浙江瑞立汽车制动电子科技有限公司,通过不断进行技术革新、提升产品性能,最终使这些企业在被动的市场环境下不断壮大,获得了较高的市场份额,国内汽车缓速器行业中的龙头企业是本公司,其国内市场占有率最高。近年来,整个汽车缓速器的市场需求量增长迅速,一方面是大中型客车的销量增长,另一方面由于策影响,汽车缓速器在大中型客车的安装率快速增长。

客车采用的汽车缓速器目前分三类:电涡流缓速器、液力缓速器和磁力缓速器。磁力缓速器在日本应用比较广泛,其维护成本较低,但扭矩较小,在中国采用的非常少。国内采用的多为电涡流缓速器,有独立安装及与自动变速器组合使用两种形式,独立安装的还需配备油泵系统,较为复杂。目前外资产品线正在向下延伸,而国内企业开始进军高端产品,外资企业占据高端,国内企业集中在中低端市场的市场格局有望被打破。福伊特液力缓速器目前在中国市场占25%的比例,BRT自动变速器占100%,高客车市场份额突破70%。但中国高客车市场不大、中客车市场大,福伊特下一步目标是提升中客车缓速器市场份额。

我国城市拥堵,车辆起动、制动频繁,刹车次数多。缓速器能延长制动系统4~8倍寿命,有效减少车辆维修、营运费用;更为重要的是,它能使车辆行驶更加安全,减少交通事故的发生。可以说,缓速器是一个投资较高、回报更高的产品,市场前景看好。石家庄公交集团最近采购了一批30余万的12米公交车,加装了泰乐玛缓速器,车辆增加了1.5万元的成本,但1~1.5年内可以通过减少控制系统磨损等收回投资成本。

我国客运市场相关法规日趋严格,交通部颁布的“营运客车类型划分及等级评定”明确指出,中型客车中高二级,大型客车中高一级、高二级和高三级客车都必须安装缓速器;建设部也有望出台新规定:城市运营车辆必须安装缓速器。目前加装缓速器的客车主要为8米以上客车,但随着更为严格的法规相继出台,以及企业、用户对车辆安全性能的进一步重视,预计今后几年,6~8米客车用缓速器市场可能会出现井喷现象。

综合国际、国内的行业发展状况,可以看出我国汽车缓速器行业的发展趋势如下:

在销售领域,汽车缓速器将会逐步面向中型和重型货车(含半挂车)以及对安全性和可靠性要求较高的特种车辆(如专用车、军车等)市场。目前,我国汽车缓速器绝大部分用于公交车辆、旅客车以及长途客车等车辆上。由于中型和重型货车市场尚未出台有关应用法规,并且该市场回款期较长、可接受成本较低,目前货车缓速器的市场的销售量很少。然而,货车市场空间却大于客车市场数倍以上。随着汽车缓速器制造规模、工艺、技术的不断提升,成本的进一步降低,加上策法规的支持,全面开拓货车市场的局面将很快到来。

在技术领域,国内汽车缓速器的品种将由现阶段仅能生产单一的电涡流缓速器向生产液力缓速器等多品种、多功能发展。各种汽车缓速器生产厂家将通过不断的技术创新,研发和生产更高层次的、性能更加优越的、集成数据记录通讯等功能的、产品体积更加小巧、产品重量更加轻的汽车缓速器。

在产品技术升级方面,随着汽车工业制造水平的提高,计算机系统的大量导入,汽车产品将逐渐向电子化、智能化方向发展。与此相对应,汽车缓速器产品的控制以及功能的发挥也将趋于机电一体化、智能化,实现与行车电脑(ECU)进行数据通讯与数据交换。

液力缓速器的优势

由于电涡流缓速器的特点,其在低速区间,尤其是在汽车时速30公里以下时的制动扭矩比较出色,该产品适合配装在长期低速运行、间歇制动的公交车上。虽然在液力缓速器相对电涡流缓速器来说,在价格上相对较高,但随着国产液力缓速器的技术成熟,价格差距将不再明显。

液力缓速器能以较小的质量提供大的制动力矩,而且持续制动能力强大,维护简单成本低,更适合重卡,前景更加也更加广阔。在1989年的时候,电涡流缓速器在欧洲市场占有68%的份额,液力缓速器只有32%。时至今日,液力缓速器占有98%的市场份额,而电涡流缓速器却只剩2%,电涡流缓速器更多的是应用在客车市场,对于重卡而言,液力缓速器比电涡流缓速器更具优势。国际商用车界正在逐渐放弃使用电涡流缓速器。

福伊特卡车缓速器:客户收益

电涡流缓速器福伊特液力缓速器1、重量更重=更少的有效载荷更轻=更高的有效载荷

2、工作温度·极高的缓速器工作温度(超过5000C,炽热)

·需要特殊热保护

·外围器件使用寿命缩短(如密封圈,水管,电缆)·低油温、低外壳温度·无需特殊热保护·不影响外围器件

3、功率·比液力缓速器高2到4倍的损耗功率

·高惯性,高旋转,高增长油耗·极低损耗功率

·低惯性,低旋转,低油耗

4、耗电量·大于170安培,需增强交流发电机,更强大的电

池容量,增加维护保养费用·最大1安培无需特殊电池和交流发电机

5、适用性·电磁干扰,不适用CAN, EBS和AMT变速箱·适用所有电控系统

经济收益

·减少车辆运营成本

·延长主制动的使用寿命4倍以

·减少车辆停工时间

·保护传动系统

·1-2年收回缓速器投资

安全性

·增加行驶可靠性

·在整个速度范围都有很高的制动功率

·有效的实现在最高车速时不降档制动

·行车制动一直处于冷态,行驶更安全。

·缓速器具有巡航定速功能

对福伊特缓速器的投资.每年节省的运营成本

1、假设:平均维修费用300RMB/桥。不带缓速器,主制动寿命前轮为2个月,后轮为1个月,使用缓速器,寿命达到原来的4倍。(相当于减少了三次主制动更换)

2、假设:轮胎成本3000/条,前轮更换周期为8个月,后轮为3个月,使用缓速器后的更换周期延长为原来的1.5倍

3假设:每天的利润:2000 RMB/天

合作伙伴

陕汽F3000重卡

华菱重卡(安徽)

第一汽车制造厂(青岛)

东风商用车(武汉)

北京福田(北京)

国家法规

GB7285-2011即将出台,12吨以上重卡将强制安装缓速器

随州五环同盛消息: GB7258-2011即《机动车运行安全技术条件》标准将于2011年年底正式颁布,其中将增加重要的一相:超过12吨以上的卡车和危险品运输车将被强制安装缓速器。卡车行驶制动安全标准将向国际标准靠拢。所谓车用缓速器,是一种车辆辅助制动装置,其最大功能是增强了车辆制动安全性:缓速器可以承担车辆减速时所需30%-80%左右的制动

能量;避免因制动器温度过高而引起的制动失效;或因过度摩擦导致爆胎现象。据现场人士透露,GB7258新标准将在。而对于制动系--缓速器章节部分,国家规定自法规正式颁布之日,以24个月为过渡期,即后将全面实施。欧洲国家都已经在上个世纪50年代就开始对超过8吨以上的客车和卡车强制安装缓速器。而且强调欧盟成员必须遵循此类法规。但这只是低限,一些国家由于历史原因和特定的地理环境及道路状况,使用了更严厉的国家法规。GB7258新标准将在。而对于制动系--缓速器章节部分,国家规定自法规正式颁布之日,以24个月为过渡期,即后将全面实施。