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新型液冷电磁缓速器设计与实验研究
1
作者 张凯 卢阳阳 +3 位作者 白家晗 刘伟 李博 董伟琰 《机械设计与研究》 北大核心 2025年第4期224-228,237,共6页
为保证重型车辆在长下坡和频繁制动工况下的安全行驶,通常需要加装电涡流缓速器或液力缓速器。针对电涡流缓速器持续工作热衰退严重、电磁利用效率低、液力缓速器结构复杂和低速性能差等问题,提出一种新型液冷电磁缓速器结构,该结构主... 为保证重型车辆在长下坡和频繁制动工况下的安全行驶,通常需要加装电涡流缓速器或液力缓速器。针对电涡流缓速器持续工作热衰退严重、电磁利用效率低、液力缓速器结构复杂和低速性能差等问题,提出一种新型液冷电磁缓速器结构,该结构主要由两组双凸极转子和具有双冷却水道的定子构成。详细介绍了该缓速器的结构特点和工作原理,利用等效磁路法对缓速器制动模型进行分析计算,运用有限元法分别对缓速器的瞬态磁场和温度场进行数值模拟,并分析其制动特性和散热性能。设计制作2 400 N·m样机并进行台架测试,实验结果表明:制动力矩实验值与有限元仿真值平均误差在2.5%以内。在励磁电流为80 A、转速为1 500 r/min时制动力矩最大达到2 410 N·m,持续制动10 min后,制动力矩下降仅7.05%,温度稳定在100℃以内,具有良好的制动性能和抗热衰退性能,满足重型车辆制动需求。 展开更多
关键词 缓速器 双冷却水道 温度场 制动特性 有限元分析
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自励式单凸极缓速器数值模拟与实验研究
2
作者 张凯 刘伟 +2 位作者 李博 白家晗 卢阳阳 《机械设计与研究》 北大核心 2025年第6期295-301,共7页
为保证中轻型车辆在山高路陡、坡长弯多道路中行驶的安全性和舒适性,通常需要加装电涡流缓速器。针对电涡流缓速器存在转动惯量大、动态载荷大、对车辆传动系统有一定影响和持续制动时耗电量较高的问题,提出一种自励式单凸极缓速器结构... 为保证中轻型车辆在山高路陡、坡长弯多道路中行驶的安全性和舒适性,通常需要加装电涡流缓速器。针对电涡流缓速器存在转动惯量大、动态载荷大、对车辆传动系统有一定影响和持续制动时耗电量较高的问题,提出一种自励式单凸极缓速器结构,该结构主要由缓速系统和发电系统两部分构成。详细介绍了该缓速器的结构特点和工作原理,采用等效磁路法对其制动力矩进行计算,通过有限元法对其制动性能和发电性能进行仿真分析,获取制动力矩和发电量的影响因数。设计并制作了1 200 N·m样机,通过台架实验分别对样机制动特性、发电特性和自然特性进行测试,实验结果表明,实际测量值与分析计算值基本一致,平均误差在5%内。在转速为1 250 r/min时,制动力矩达到最大值1 250 N·m,满足中轻型车辆制动需求;在转速为1 000 r/min时,发电机负载电流可达53 A,满足供电需求。 展开更多
关键词 自励式 缓速器 等效磁路 制动性能 发电性能
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液力缓速器压力油箱动态充液过程制动转矩特性
3
作者 魏巍 贾磊磊 +4 位作者 柯志芳 司录荣 陶天朗 马源清 闫清东 《兵工学报》 北大核心 2025年第9期236-246,共11页
液力缓速器在行车辅助制动系统中发挥着关键作用,其面临的主要挑战是制动转矩的快速响应与精确预测难题。为实现快速起效,重型装备采用压力油箱加速充液,但在充液过程中油箱压力和动轮转速的变化会动态影响充液流量与制动转矩。为此构... 液力缓速器在行车辅助制动系统中发挥着关键作用,其面临的主要挑战是制动转矩的快速响应与精确预测难题。为实现快速起效,重型装备采用压力油箱加速充液,但在充液过程中油箱压力和动轮转速的变化会动态影响充液流量与制动转矩。为此构建考虑压力油箱的液力缓速制动系统充液过程预测模型,实现轮腔入出口流动参数边界条件的双向动态更新,并深入探讨轮腔系统与充放液控制系统的动态液力液压耦合关系。仿真结果与实验结果对比表明:所建模型对峰值转矩的预测误差为15.61%,响应时间误差为15.04%,验证了所构建的模型能够有效探究实车压力油箱供油条件下液力缓速器的制动特性;进一步分析压力油箱特性对给定惯量和初始转速下制动转矩特性的影响,明晰了压力油箱参数对充液动态过程的调控机制。 展开更多
关键词 液力缓速器 动态充液 制动转矩 压力油箱 液力液压耦合
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重型商用汽车长下坡制动器升温模型研究 被引量：17
4
作者 史培龙 余强 +2 位作者 余曼 赵轩 武历颖 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期147-152,共6页
针对重型商用汽车长大下坡路段行驶制动器温度过高而导致制动失效的问题,开展配备辅助制动器的重型商用车行车制动器升温模型研究。根据汽车动力学原理、能量转化原理以及热量耗散原理,基于车辆滑行试验、发动机制动试验、排气制动试验... 针对重型商用汽车长大下坡路段行驶制动器温度过高而导致制动失效的问题,开展配备辅助制动器的重型商用车行车制动器升温模型研究。根据汽车动力学原理、能量转化原理以及热量耗散原理,基于车辆滑行试验、发动机制动试验、排气制动试验、电涡流缓速器制动试验建立制动器升温模型并通过道路试验对行车制动器升温模型的准确性进行验证,试验结果表明:基于道路试验的重型商用车升温模型能够准确反映制动器升温特性。该模型用于不同联合制动工况制动器温度预测,对防止热衰退问题引发交通事故有重要意义。 展开更多
关键词 汽车工程 行车制动器 辅助制动试验 升温模型 联合制动
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汽车下长坡时发动机制动CVT控制策略 被引量：19
5
作者 董伟 于秀敏 张友坤 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期650-653,共4页
建立了汽车下长坡时发动机制动模拟实验台,通过试验获得了发动机的制动力矩曲线。建立了汽车下长坡时传动系统的双质量惯性模型,利用MATLAB软件的SIMULINK进行了仿真,研究了汽车下长坡工况发动机制动时的CVT控制策略,验证了下长坡工况... 建立了汽车下长坡时发动机制动模拟实验台,通过试验获得了发动机的制动力矩曲线。建立了汽车下长坡时传动系统的双质量惯性模型,利用MATLAB软件的SIMULINK进行了仿真,研究了汽车下长坡工况发动机制动时的CVT控制策略,验证了下长坡工况利用发动机制动CVT控制策略的正确性。 展开更多
关键词 车辆工程 发动机制动 双质量惯性模型 金属带式无级变速器 控制策略
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汽车电磁制动技术的研究与进展 被引量：27
6
作者 何仁 胡东海 张端军 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 2013年第3期202-214,共13页
电磁制动器(EB)具有非接触性、响应速度快、控制简单等特点,已应用于商用汽车。为了扩大电磁制动的应用范围和功能,本文介绍了其原理和技术的研究现状。对于商用汽车上的电涡流缓速器、转筒式缓速器和自励式缓速器,概述了其结构组成、... 电磁制动器(EB)具有非接触性、响应速度快、控制简单等特点,已应用于商用汽车。为了扩大电磁制动的应用范围和功能,本文介绍了其原理和技术的研究现状。对于商用汽车上的电涡流缓速器、转筒式缓速器和自励式缓速器,概述了其结构组成、工作原理和控制方法。其关键技术有:电磁制动的外特性与内特性、电磁与摩擦联合制动系统的匹配设计、控制策略与控制器设计。其未来研究重点是:电磁制动与摩擦制动的系统集成和电磁制动系统的功能扩展。 展开更多
关键词 汽车工程 电磁制动(EB) 电涡流缓速器 联合制动 集成制动
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液冷自励式电磁缓速器研究 被引量：8
7
作者 张凯 李德胜 +1 位作者 郑然 尹汪雷 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期20-26,共7页
针对液力缓速器结构复杂、价格高,传统电涡流缓速器制动力矩热衰退严重等问题,提出一种液冷自励式电磁缓速器结构,建立其制动系统以及发电系统分析模型,分析了系统的磁路结构,利用有限元法分别对电磁场模型、制动特性以及温度场进行分... 针对液力缓速器结构复杂、价格高,传统电涡流缓速器制动力矩热衰退严重等问题,提出一种液冷自励式电磁缓速器结构,建立其制动系统以及发电系统分析模型,分析了系统的磁路结构,利用有限元法分别对电磁场模型、制动特性以及温度场进行分析。设计了2 000 N·m样机并进行台架试验,对缓速器制动特性以及发电机特性进行测试,测试结果与有限元分析计算结果的误差在6%以内,在制动功率为180 k W时水道温度为85℃,持续制动时制动力矩热衰退仅为10.4%。在1 500 r/min时制动力矩达到最大值2 000 N·m,而汽车电源只需提供给发电机的励磁功率为720 W。 展开更多
关键词 自励式 缓速器 电磁场 液冷
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电涡流缓速器结构参数的节能优化设计 被引量：10
8
作者 胡东海 何仁 顾晓丹 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期1253-1257,共5页
分析了电涡流缓速器的节能特性,提出了两个适用于电涡流缓速器的节能评价指标:制动增益系数和单位质量能量密度。以此评价指标为目标函数,建立了电涡流缓速器结构参数的节能优化设计数学模型。运用遗传算法寻求设计变量的全局最优解。... 分析了电涡流缓速器的节能特性,提出了两个适用于电涡流缓速器的节能评价指标:制动增益系数和单位质量能量密度。以此评价指标为目标函数,建立了电涡流缓速器结构参数的节能优化设计数学模型。运用遗传算法寻求设计变量的全局最优解。获得的最优解表明:基于节能设计的优化结果优于以最大制动力矩为目标函数的优化结果,对电涡流缓速器的结构设计有一定的指导意义。 展开更多
关键词 车辆工程 电涡流缓速器 节能设计 遗传算法 辅助制动
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电涡流缓速器转子盘风道散热结构参数影响分析 被引量：6
9
作者 刘成晔 沈建明 +1 位作者 何仁 蒋科军 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期236-241,共6页
电涡流缓速器(ECR)实施缓速制动时将车辆行驶动能转化为热能,使得转子盘产生较大温升,导致其制动性能不稳定。针对这一现象本文提出在转子盘风道内安装圆柱扰流强化散热装置。为合理选择扰流圆柱结构尺寸,建立不同直径圆柱扰流强制散热... 电涡流缓速器(ECR)实施缓速制动时将车辆行驶动能转化为热能,使得转子盘产生较大温升,导致其制动性能不稳定。针对这一现象本文提出在转子盘风道内安装圆柱扰流强化散热装置。为合理选择扰流圆柱结构尺寸,建立不同直径圆柱扰流强制散热结构转子盘单风道物理模型,采用K-ε标准双方程和能量方程分析各模型不同进口气流速度条件下热交换改进机理及性能,并与未装该结构时风道散热特性进行对比。结果表明:扰流圆柱直径越大,压力损失系数越大;风道内前排扰流柱平均换热系数大于后排;安装圆柱扰流件对叶片背流面和工作面均有较高的换热强化效果,且对工作面传热强化优于背流面。 展开更多
关键词 汽车工程 辅助制动 电涡流缓速器 强化散热 结构优化
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叶片不同倾斜方式对液力缓速器缓速性能的影响分析 被引量：11
10
作者 何仁 严军 鲁明 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2009年第8期1056-1059,共4页
为研究叶片不同倾斜方式对液力缓速器制动力矩的影响,笔者采用了雷诺时均N-S方程、标准k-ε模型和SIMPLEC算法对液力缓速器内部流场进行了数值模拟,分析叶片前倾、后倾时液体流动的速度分布、压力分布和湍动能分布规律。以Rothalpy值的... 为研究叶片不同倾斜方式对液力缓速器制动力矩的影响,笔者采用了雷诺时均N-S方程、标准k-ε模型和SIMPLEC算法对液力缓速器内部流场进行了数值模拟,分析叶片前倾、后倾时液体流动的速度分布、压力分布和湍动能分布规律。以Rothalpy值的变化作为损失分析指标,定量比较叶片不同倾斜方式对液力缓速器制动力矩的影响,得出叶片前倾时缓速能力较大的原因是:液体在轴面流道内形成方向一致的涡旋,在动轮内受叶片的带动使速度增加,在动轮出口处速度达到最大,对定轮叶片形成冲击造成速度下降,液力损失显著;而流体在叶片后倾的流道内没有形成涡旋,在动轮与定轮的轴向交界面内液流交错进出,在界面内沿径向同时有液流的流入和流出,叶片后倾时流道内压力、速度和湍动能分布与叶片前倾时相比,分布范围明显降低,液力损失极小。 展开更多
关键词 液力缓速器 前倾叶片 后倾叶片 κ-ε湍流模型 数值模拟
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基于直驱阀的快速响应线控制动系统液压力精确控制 被引量：18
11
作者 李波 黎德祥 +3 位作者 葛文庆 谭草 陆佳瑜 宋爱娟 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期121-132,共12页
为突破响应时间与控制精度的性能瓶颈,提出一种基于直驱阀的快速响应线控制动系统,通过基于Halbach永磁阵列的电磁直线执行器直接驱动阀芯,实现制动轮缸液压力的迅速调节。建立线控制动系统电磁、机械和液压子系统模型,设计基于逻辑门... 为突破响应时间与控制精度的性能瓶颈,提出一种基于直驱阀的快速响应线控制动系统,通过基于Halbach永磁阵列的电磁直线执行器直接驱动阀芯,实现制动轮缸液压力的迅速调节。建立线控制动系统电磁、机械和液压子系统模型,设计基于逻辑门限的线控制动系统液压力-直驱阀位置切换控制架构。压力环采用滑模变结构控制,使轮缸液压力迅速逼近目标液压力值;设计结合摩擦补偿自适应控制律、稳定反馈和鲁棒控制的自适应鲁棒控制方法的直驱阀位置环,使直驱阀芯能够迅速通过阀死区;基于李雅普诺夫函数方法证明算法的稳定性。以线控制动系统的响应时间、控制精度等性能参数作为目标函数,通过相关矩阵分析控制参数对性能的影响规律,并通过多目标粒子群算法优化控制器参数。研究结果表明:提出的切换控制方法与PID控制和滑模控制相比,目标压力10 MPa的阶跃响应时间为0.05 s,稳态误差不超过2%;ARTEMIS欧洲循环工况下的均方根误差为0.33 MPa;设计的直驱阀结构与控制方法有利于提高制动系统的响应速度和控制精度。 展开更多
关键词 汽车工程 线控制动系统 切换控制 直驱阀 滑模变结构控制 自适应鲁棒控制
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液力缓速器定转子工作腔流场数值模拟 被引量：12
12
作者 黄俊刚 李长友 +3 位作者 沈文浩 黄斌 闻维维 马兴灶 《机床与液压》 北大核心 2010年第3期110-112,共3页
以某型液力缓速器的三维几何模型为基础,基于CFD计算软件平台,采用八面体自适应网格技术,用SIMPLE算法对该定转子工作腔在一定进油压力工况下的三维内流场进行了全流道式数值模拟分析,得到了在该工况下工作腔内流场的压力和速度矢量分... 以某型液力缓速器的三维几何模型为基础,基于CFD计算软件平台,采用八面体自适应网格技术,用SIMPLE算法对该定转子工作腔在一定进油压力工况下的三维内流场进行了全流道式数值模拟分析,得到了在该工况下工作腔内流场的压力和速度矢量分布以及制动扭矩估算值,并与台架试验结果相似,对液力缓速器样机的设计具有较高的参考价值。 展开更多
关键词 液力缓速器 转子 定子 工程流体动力学 数值模拟 制动扭矩
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液力缓速器制动扭矩的关键影响因素分析 被引量：21
13
作者 黄俊刚 李长友 +2 位作者 童军 闻维维 马兴灶 《机床与液压》 北大核心 2010年第15期77-80,共4页
制动扭矩的大小是考察液力缓速器工作效果的关键,在控制系统加载的工作压力一定时,影响液力缓速器制动扭矩的关键因素是定转子叶轮的几何参数。为此,利用工程流体动力学（CFD）软件对不同几何参数条件下的液力缓速器的内流场进行数值模... 制动扭矩的大小是考察液力缓速器工作效果的关键,在控制系统加载的工作压力一定时,影响液力缓速器制动扭矩的关键因素是定转子叶轮的几何参数。为此,利用工程流体动力学（CFD）软件对不同几何参数条件下的液力缓速器的内流场进行数值模拟。基于SIMPLE算法,采用RANS方程、标准的k-ε湍流模型以及精确的八面体自适应网格技术,分析出在不同几何参数条件下的制动扭矩,结果表明：制动扭矩在循环圆直径D=50~64 mm时增大最为明显,在叶片倾角α=45°时其值最大。同时得到工作腔内的压力分布以及速度分布,为液力缓速器的优化设计提供参考。 展开更多
关键词 液力缓速器 制动扭矩 工程流体动力学 数值模拟 影响因素
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液力缓速器空转损耗的全流道仿真计算与试验 被引量：13
14
作者 黄俊刚 李长友 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第24期56-62,共7页
为了形成液力缓速器空转损耗的分析计算方法,该文以自主开发的THB40液力缓速器样机为基础,系统分析并绘制了产生空转损耗的流场结构图,建立了全流道空转损耗计算模型,运用CFD技术分别对全工况范围内均布的16个转速点进行空转损耗全流道... 为了形成液力缓速器空转损耗的分析计算方法,该文以自主开发的THB40液力缓速器样机为基础,系统分析并绘制了产生空转损耗的流场结构图,建立了全流道空转损耗计算模型,运用CFD技术分别对全工况范围内均布的16个转速点进行空转损耗全流道仿真计算;采用消除机械摩擦损耗的组合式台架试验方法进行空转损耗测试;对比分析全流道仿真计算结果与台架测试结果,相对误差率在11.8%以内,吻合度较高,证实了全流道仿真计算结果的可靠性,为进一步开展液力缓速器优化设计提供了分析计算的方法及理论基础。 展开更多
关键词 仿真计算 试验 计算流体力学 液力缓速器 空转损耗
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汽车缓行器辅助制动效果分析 被引量：6
15
作者 马建 陈荫三 +2 位作者 余强 郭荣庆 张庆余 《西安公路交通大学学报》 CSCD 北大核心 1999年第3期77-80,共4页
在对电磁涡电流式缓行器、永久磁铁涡电流式缓行器和液力式缓行器的工作原理论述的基础上，对缓行器在汽车辅助制动中的效果进行了分析，并论述了缓行器的应用价值和意义。
关键词 缓行器 辅助制动 汽车 液力式 电力式
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基于温度补偿气隙宽度的电磁制动器 被引量：8
16
作者 何仁 涂琨 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1777-1785,共9页
提出了一种能根据温升情况自动调整气隙宽度,进而保证电磁制动力稳定性的新型结构的电磁制动器。建立了电磁制动器导热模型、气隙宽度模型和电磁制动力矩模型。以电磁制动力矩为目标函数优化了电磁制动器的结构参数,包括气隙宽度、铁芯... 提出了一种能根据温升情况自动调整气隙宽度,进而保证电磁制动力稳定性的新型结构的电磁制动器。建立了电磁制动器导热模型、气隙宽度模型和电磁制动力矩模型。以电磁制动力矩为目标函数优化了电磁制动器的结构参数,包括气隙宽度、铁芯和热变形件尺寸。在ANSYS中建立了电磁制动器的有限元模型,以下长坡和紧急制动工况为例,研究了电磁制动器的温度变化情况。在Matlab中分析了电磁制动器气隙宽度的变化情况,比较了在完成同一个制动任务时,新、旧两种电磁制动器对通入电流大小的不同要求。分析结果表明:新型结构电磁制动器的气隙宽度设计值为0.4~1 mm,在长下坡持续制动和紧急制动工况中可以稳定工作,电磁制动力矩得到显著提高。 展开更多
关键词 车辆工程 电磁制动 气隙 温度补偿 结构参数优化
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缓行器在汽车下坡行驶中的应用研究 被引量：9
17
作者 马建 陈荫三 +2 位作者 余强 郭荣庆 张庆余 《西安公路交通大学学报》 CSCD 北大核心 1999年第4期84-86,共3页
以中型客车为例，对缓行器在汽车下山行驶中的应用技术进行了研究。通过试验测试与分析，重点研究了装用缓行器车辆的稳定车速、制动器温度、缓行器耗电特性等内容。
关键词 缓行器 汽车 下坡 制动
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重型商用车长大下坡行驶能力研究 被引量：4
18
作者 史培龙 严慈磊 +1 位作者 张培培 袁晓磊 《西南大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期194-200,共7页
重型商用车长大下坡行驶过程中,热衰退是引起行车制动器制动效能下降的主要原因.该文就制动器温度阈值内长大下坡行驶能力进行研究,应用能量耗散原理建立重型商用车坡道行驶制动器温升模型,并试验验证了模型的准确性和实用性;基于温升... 重型商用车长大下坡行驶过程中,热衰退是引起行车制动器制动效能下降的主要原因.该文就制动器温度阈值内长大下坡行驶能力进行研究,应用能量耗散原理建立重型商用车坡道行驶制动器温升模型,并试验验证了模型的准确性和实用性;基于温升模型采用理论分析和试验数据拟合的方法建立了长大下坡行驶能力模型.以250℃为热衰退阈值,通过模型仿真计算长大下坡行驶能力.研究结果表明,选择合理挡位和车速实施联合制动可以有效提高重型商用车辆长大下坡行驶安全性. 展开更多
关键词 重型商用车 长大下坡行驶 热衰退 长大下坡行驶能力
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永磁式涡流缓速器制动性能影响因素敏感性分析 被引量：3
19
作者 赵小波 姬长英 赵国柱 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期18-23,共6页
在分析永磁式涡流缓速器制动力矩与结构参数关系的基础上,将均匀设计和回归分析方法引入到永磁式涡流缓速器制动性能影响因素敏感性分析中。以某型号的永磁式涡流缓速器为例,建立了制动力矩随转子鼓内半径、永磁体周向长度、气隙宽度、... 在分析永磁式涡流缓速器制动力矩与结构参数关系的基础上,将均匀设计和回归分析方法引入到永磁式涡流缓速器制动性能影响因素敏感性分析中。以某型号的永磁式涡流缓速器为例,建立了制动力矩随转子鼓内半径、永磁体周向长度、气隙宽度、转子鼓轴向宽度和永磁体高度5个结构参数变化的回归模型,重点讨论了结构参数间交互作用以及各结构参数对制动力矩的影响程度,基于均匀试验设计和制动性能敏感性分析的结果,采用全排列法对结构参数进行了优化。 展开更多
关键词 永磁式涡流缓速器 制动性能 均匀设计 敏感性分析 结构参数
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汽车机电复合制动系统协调控制技术现状分析 被引量：14
20
作者 王奎洋 何仁 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 2014年第12期10-17,共8页
介绍了汽车机电复合制动系统协调控制技术研究的必要性与实现形式,分析了国内外机电复合制动协调控制技术的研究现状,总结了机电复合制动协调控制研究的关键技术,包括制动意图识别、机械摩擦制动机理、电机再生制动机理、机电复合制动... 介绍了汽车机电复合制动系统协调控制技术研究的必要性与实现形式,分析了国内外机电复合制动协调控制技术的研究现状,总结了机电复合制动协调控制研究的关键技术,包括制动意图识别、机械摩擦制动机理、电机再生制动机理、机电复合制动力分配策略、电机再生制动与机械摩擦制动动态协调控制、电机再生制动与ABS协调控制等,提出了汽车机电复合制动系统协调控制技术的未来研究重点,包括线控机电复合制动系统协调控制技术、机电复合制动系统参数匹配研究、机电复合制动系统动态协调控制策略等。 展开更多
关键词 汽车工程 摩擦制动 再生制动 复合制动 协调控制
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