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摘 要： 卡车制动时需要在短时间内把车辆的动能和势能转换其他形式的能量。把这些能量存储起来重复利用，是最理想的方式，但这些能量转换的功率是如此巨大，即使想把这些能量以热量形式及时散发出去，也是目前技术难以达到的。因此，必需有多种方式吸收耗散这些能量，才能使卡车的制动功能得以实现，卡车才能安全行驶。
【中图分类号】 U462.1 【文献标识码】 A 【文章编号】 2236-1879（2018）06-0125-02
1.卡车需要多大的制动功率
以GB12676中5.1.5.2.1中对连续制动要求为例，当满载挂车质量G为54吨，40km/h速度V行驶，坡度为7%，行驶1.7km。
其散热功率=（G×1000×9.8）×（V×1000/3600）×（7/100）/1000 =411.6kw
行驶1.7km，产生的能量高达411.6×（1.7/40×3600）=62974.8kj
这相当于把150升水在2分33秒内从0℃提高到100℃。
如果把这些能量及时散发到空气中，以空气温升10℃计算，需要的空气流量L是（定容比热容为0.717 kJ/（kg K），空气密度=1.293kg/m3）
L=411.6/0.717/1.293/10=44.4 m3/s
对0.5平方米的散热器，空气流速需要90m/s，也就是324公里/小时的风速。
下面，我们看一下卡车主制动器是否具备这样的散热能力。
2.卡车的主制動系统长下坡时制动能力是不够的卡车的主制动系统：盘式制动器、鼓式制动器。
首先，先估算挂车时速v=40km/h，轮胎半径r轮胎=535.75mm时，车轮的转速=（v×1000/60）/（2×π×r轮胎/1000）=198转/分
这么低的转速，即使是12个盘式制动器，也根本没有希望产生44.4 m3/s的空气流量。
卡车刹车时，车辆的动能通过摩擦绝大部分转换为热能，这些热能必须及时散发到空气中去。散不出去的热量会让制动器升温。当车辆动能过高（比如车速太快、或者车辆太重），刹车时制动器单位时间内产生的热能就越大，就会导致制动器温度过高。
制动器温度过高带来的危害：1、制动器材料在高温下会发热变软，摩擦力大幅下降，造成刹车失灵；2、 引起制动器附近材料如车轮、车架着火，烧毁车辆。
理论计算表明：长时间制动时重载卡车依靠装在车轮上的制动器，不可能把车辆的制动能量及时散出去，因此必须增加辅助制动装置来分担制动能量保证行车安全。
为了安全行驶，降低卡车行驶速度，或者加装辅助制动装置，是目前技术条件下可选择的有效措施。
降低卡车行驶速度会降低运营效率，管控也有一定难度，因此，加装辅助制动装置是解决卡车制动问题的技术方向。下面讨论一下各种辅助制动装置的优缺点及辅助制动装置的发展方向。
2卡车传统辅助制动系统及致命缺点。
淋水器装置：长时间使用主制动器制动，巨大的摩擦力产生的热量会导致刹车片和制动鼓产生高温。这时候如果淋水器向制动器淋水，则会造成制动器急剧降温，长时间频繁的急剧冷热交替循环会导致制动鼓变形龟裂从而引发事故；且气温零度以下使用淋水器会造成路面结冰使后面车辆打滑，存在安全隐患；同时道路经常积水会加速路面损坏。
发动机排气制动或缸内制动：制动功率有限且对发动机有一定损害（制动功率只有发动机功率的1/4左右）。
电涡流缓速器：不适用于重型车辆，热衰退比较严重；需要大的电池容量，能量消耗大，蓄电池寿命减短；大型缓速器重量较大，给车辆带来负担。
油介质液力缓速器：需要配有特定变速箱的车型才能进行安装；需要依靠发动机的冷却系统散热，如果缓速器高强度工作时，将发动机冷却液温度升至很高，此时发动机又需要大功率工作，温度难以下降，容易造成发动机过热损坏；油介质缓速器如果在制动需求较大时，散热系统无法及时将热量带走，工作介质温度急剧升高，油被烧焦造成内部堵塞，影响缓速器正常运行，所以超温时需关闭缓速器；因没有独立散热系统，需要依靠发动机的冷却系统散热，进行挂车安装时只能加装在牵引车头上，容易造成推头、折头现象导致车辆失控，酿成事故；
3缓速器的发展方向，水介质自冷却液力缓速器
卡车缓速器的瓶颈，是散热技术。4000Nm的缓速器发热功率：
时速40km/h下，功率超过400kw；
时速80km/h下，功率超过800kw。
而卡车发动机散热器功率难以超过100kw。缓速器产生的热量，靠卡车发动机的散热器，是远远散不出去的！因此，传统的液力缓速器在使用中只能关关停停，还很容易造成发动机过热，用户无法接受。
水介质液力缓速器的解决方案：
a、时间换功率；采用比热容最大的液体（水）作为工作介质。刹车时一边散热一边吸收存储热量，不刹车时散发存储在水里的热量。
b、相变散热；采用开放式工作腔，极限工作状态下能释放水蒸气，却能密封液态水。通过水的汽化，释放大量的热能。
4水介质自冷却液力缓速器介绍
本身也是一种液力缓速器；水介质，超大热容量，可相变散热；独立散热系统；功率强大；
一、安全：1、制动功率强大，能有效增强卡车制动能力，缩短制动距离；2、能独立承担大多数轻强度的制动过程，让卡车主制动器处于较低的温度状态，卡车主制动器随时有效。
二、经济、高效：1、提供强有力的制动保障，可提高车辆安全行驶速度，提高运输效率；2、通过提高车速，改善发动机燃油效率，减少燃油消耗；3、降低车辆使用成本（大幅减少主制动器的使用，大幅提高主制动器的使用寿命。降低主制动器温度，提高轮胎耐磨程度，延长轮胎寿命。大幅减少维修工时），能加快收回运输的投入成本。
三、舒适、环保：1、使用无级程控技术，缓速器制动过程平稳；2、可以大幅减少主制动器产生的制动粉尘和噪音。
水介质自冷却液力缓速器，是卡车辅助制动装置的发展方之一。
感谢项目编号CYZZ20160316113749520中所有项目组成员！感谢所有给我们提供过帮助的人！
【中图分类号】 U462.1 【文献标识码】 A 【文章编号】 2236-1879（2018）06-0125-02
1.卡车需要多大的制动功率
以GB12676中5.1.5.2.1中对连续制动要求为例，当满载挂车质量G为54吨，40km/h速度V行驶，坡度为7%，行驶1.7km。
其散热功率=（G×1000×9.8）×（V×1000/3600）×（7/100）/1000 =411.6kw
行驶1.7km，产生的能量高达411.6×（1.7/40×3600）=62974.8kj
这相当于把150升水在2分33秒内从0℃提高到100℃。
如果把这些能量及时散发到空气中，以空气温升10℃计算，需要的空气流量L是（定容比热容为0.717 kJ/（kg K），空气密度=1.293kg/m3）
L=411.6/0.717/1.293/10=44.4 m3/s
对0.5平方米的散热器，空气流速需要90m/s，也就是324公里/小时的风速。
下面，我们看一下卡车主制动器是否具备这样的散热能力。
2.卡车的主制動系统长下坡时制动能力是不够的卡车的主制动系统：盘式制动器、鼓式制动器。
首先，先估算挂车时速v=40km/h，轮胎半径r轮胎=535.75mm时，车轮的转速=（v×1000/60）/（2×π×r轮胎/1000）=198转/分
这么低的转速，即使是12个盘式制动器，也根本没有希望产生44.4 m3/s的空气流量。
卡车刹车时，车辆的动能通过摩擦绝大部分转换为热能，这些热能必须及时散发到空气中去。散不出去的热量会让制动器升温。当车辆动能过高（比如车速太快、或者车辆太重），刹车时制动器单位时间内产生的热能就越大，就会导致制动器温度过高。
制动器温度过高带来的危害：1、制动器材料在高温下会发热变软，摩擦力大幅下降，造成刹车失灵；2、 引起制动器附近材料如车轮、车架着火，烧毁车辆。
理论计算表明：长时间制动时重载卡车依靠装在车轮上的制动器，不可能把车辆的制动能量及时散出去，因此必须增加辅助制动装置来分担制动能量保证行车安全。
为了安全行驶，降低卡车行驶速度，或者加装辅助制动装置，是目前技术条件下可选择的有效措施。
降低卡车行驶速度会降低运营效率，管控也有一定难度，因此，加装辅助制动装置是解决卡车制动问题的技术方向。下面讨论一下各种辅助制动装置的优缺点及辅助制动装置的发展方向。
2卡车传统辅助制动系统及致命缺点。
淋水器装置：长时间使用主制动器制动，巨大的摩擦力产生的热量会导致刹车片和制动鼓产生高温。这时候如果淋水器向制动器淋水，则会造成制动器急剧降温，长时间频繁的急剧冷热交替循环会导致制动鼓变形龟裂从而引发事故；且气温零度以下使用淋水器会造成路面结冰使后面车辆打滑，存在安全隐患；同时道路经常积水会加速路面损坏。
发动机排气制动或缸内制动：制动功率有限且对发动机有一定损害（制动功率只有发动机功率的1/4左右）。
电涡流缓速器：不适用于重型车辆，热衰退比较严重；需要大的电池容量，能量消耗大，蓄电池寿命减短；大型缓速器重量较大，给车辆带来负担。
油介质液力缓速器：需要配有特定变速箱的车型才能进行安装；需要依靠发动机的冷却系统散热，如果缓速器高强度工作时，将发动机冷却液温度升至很高，此时发动机又需要大功率工作，温度难以下降，容易造成发动机过热损坏；油介质缓速器如果在制动需求较大时，散热系统无法及时将热量带走，工作介质温度急剧升高，油被烧焦造成内部堵塞，影响缓速器正常运行，所以超温时需关闭缓速器；因没有独立散热系统，需要依靠发动机的冷却系统散热，进行挂车安装时只能加装在牵引车头上，容易造成推头、折头现象导致车辆失控，酿成事故；
3缓速器的发展方向，水介质自冷却液力缓速器
卡车缓速器的瓶颈，是散热技术。4000Nm的缓速器发热功率：
时速40km/h下，功率超过400kw；
时速80km/h下，功率超过800kw。
而卡车发动机散热器功率难以超过100kw。缓速器产生的热量，靠卡车发动机的散热器，是远远散不出去的！因此，传统的液力缓速器在使用中只能关关停停，还很容易造成发动机过热，用户无法接受。
水介质液力缓速器的解决方案：
a、时间换功率；采用比热容最大的液体（水）作为工作介质。刹车时一边散热一边吸收存储热量，不刹车时散发存储在水里的热量。
b、相变散热；采用开放式工作腔，极限工作状态下能释放水蒸气，却能密封液态水。通过水的汽化，释放大量的热能。
4水介质自冷却液力缓速器介绍
本身也是一种液力缓速器；水介质，超大热容量，可相变散热；独立散热系统；功率强大；
一、安全：1、制动功率强大，能有效增强卡车制动能力，缩短制动距离；2、能独立承担大多数轻强度的制动过程，让卡车主制动器处于较低的温度状态，卡车主制动器随时有效。
二、经济、高效：1、提供强有力的制动保障，可提高车辆安全行驶速度，提高运输效率；2、通过提高车速，改善发动机燃油效率，减少燃油消耗；3、降低车辆使用成本（大幅减少主制动器的使用，大幅提高主制动器的使用寿命。降低主制动器温度，提高轮胎耐磨程度，延长轮胎寿命。大幅减少维修工时），能加快收回运输的投入成本。
三、舒适、环保：1、使用无级程控技术，缓速器制动过程平稳；2、可以大幅减少主制动器产生的制动粉尘和噪音。
水介质自冷却液力缓速器，是卡车辅助制动装置的发展方之一。
感谢项目编号CYZZ20160316113749520中所有项目组成员！感谢所有给我们提供过帮助的人！