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随着我国经济的快速发展，我国公路状况的不断改善，汽车制造技术的不断提高，汽车车速及车载质量也在不断攀升；近年来重型车辆、尤其是特大型客车、大型客车及重型货车因制动轮毂过热引起爆胎、制动失灵引发的交通事故逐年上升；缓速器作为一种方便可靠的辅助制动系统越来越得到人们的认可，已经广泛的应用于各种中重型车辆上，很好的解决了车辆长距离下坡时制动轮毂过热的现象，提高了车辆行驶的安全性。但是，在我国缓速器的应用还处于成长期，车辆的发动机、底盘、变速器、车桥、传动轴型号繁杂、接口各异，使得缓速器的应用受到了一定的限制。
1 缓速器分类
按缓速器在底盘布置位置的不同分为两级缓速器：一级缓速器，安装在发动机上或在变速器的上游；二级缓速器安装在变速器的下游。一级缓速器与发动机的转速有着直接的关系，而二级缓速器则取决于传动轴的旋转转速。
一级缓速器囊括了所有远离车轮的、且与离合器和变速器可机械脱离的装置。除了内部被动阻力、所有与曲轴机械连接的装备、伺服机构和装置所产生的扭矩外，一级缓速器参与发动机制动。美国的Jacobs制动器（或Jake Brake），雷诺卡车公司安装在发动机上的“J”制动器，以及Mercedes公司的排气阀，都被列为该范畴。
二级缓速器在布置方面具有很大的自由度，可以安装在变速器后部、传动轴中部、驱动桥前部，一般通过支架固定在底盘上，主要有应用流体动力的液力缓速器，应用电磁感应现象的电涡流缓速器、永磁缓速器等。本文主要介绍电涡流缓速器主机部分的应用情况，对电控系统及其它缓速器结构与应用这里不作介绍。
2 电涡流缓速器工作原理
电涡流缓速器由定子和转子两部分组成。转子部分与车辆传动系统相连接，定子部分固定在变速器后或车桥上，定子部分与转子部分的互轭表面之间留有一定的空气间隙。定子部分一般由励磁线圈、铁芯、磁轭组成；转子部分由铸有散热风道的盘状或桶状的合金转子及连接法兰构成。当电涡流缓速器工作时，定子部分的励磁线圈导通，通过铁芯、磁轭建立交错的磁场，转子处于定子部分所产生的磁场中；转子随车辆传动系统一起旋转切割磁力线，基于物理学电磁感应原理，在转子的互轭表面产生很强的感应电动势；由于转子采用电导率比较高的合金材料，在转子表面形成强大的涡电流，涡电流产生的交变磁场和定子部分交错磁场相互作用产生阻尼，使得转子部分及传动系统的旋转速度降低，从而达到车辆缓速制动的目的。车辆行驶的动能转化为电涡流缓速器产生的大量的热能，通过转子上的风叶产生强劲的风力将电涡流产生的热量迅速的散发出去。
3 电涡流缓速器的结构特性
电涡流缓速器的结构受限于车辆底盘、车桥、传动轴安装形式，安装空间；从上世纪30年代开始，电涡流缓速器的结构设计在不断改进，现在常用的结构有以下几种：
1）转子为盘状无中间轴系列；如图1所示为该系列缓速器安装在变速器输出端示例，转子部分通过中间法兰直接和车辆传动系相连，定子部分磁场方向成轴向分布。结构紧凑，转子散热性能良好，主要用于后置发动机的车辆及短轴牵引车。
此种类型的电涡流缓速器主要安装于变速器及驱动桥上；根据在郑州宇通、苏州金龙、厦门金旅以及中通等车辆厂的安装应用情况来看，此种结构的缓速器采用双转子结构主要有以下优缺点：
该系列安装调整比较复杂，安装过程中必须用调整垫片9调整前转子2及后转子4与定子3之间的间隙均匀一致：对变速器及驱动桥的精度要求较高；因此，也造成变速器、离合器维修时拆卸不方便；
优点便是对变速器油封、轴承、输出轴及变速器结构的影响降低；该类型缓速器安装时必须采用加强型后桥；一些缓速器厂家针对这种情况对转子及定子部分进行改进设计，降低缓速器的安装质量，尽量减小对驱动桥结构的影响。驱动桥形式的安装避免了维修变速器、离合器时拆装缓速器。
一般情况下，长途客车、旅游客车、短轴牵引车建议安装在变速器输出端，城市公交车辆安装在驱动桥输入端。应注意的是，由于安装的位置不同电涡流缓速器转子部分的旋转方向应相应改变。
2）如图2所示，该系列电涡流缓速器为盘状转子带中间轴系列；安装在传动轴中间，对整车的动力系统基本没有影响，主要应用于发动机前置的卡车和客车，转子部分和定子部分用一根花键轴串联为一个整体，出厂时定子部分与转子部分的互轭间隙已经调试好，装车时整体吊装即可。
其优点是结构紧凑，安装时安装好托架1及安装支架3后即可以整体吊装，安装方便快捷；由于独立支承在车梁上，对后桥和变速箱基本没有影响。缺点是质量大，制造成本高，只能安装在前置车的传动轴中间，且要定期维护。由于我国没有相应的法律法规出台，此种类型的缓速器价格相对于车辆购置成本偏高，应用范围暂时受到限制。
3）如图3所示为桶状单转子、励磁磁场呈径向分布的电涡流緩速器安装示意图。其结构为桶状单转子套于定子部分外部，和定子部分形成一种径向的励磁结构；其励磁间隙不能调整，由制造公差保证。
该类型电涡流缓速器优点是：结构紧凑、重量轻，尺寸小，拆装方便，磁场呈径向分布，从而转子间隙不受轴向窜动的影响，轴向长度小，转子重量轻，对原车的传动系统影响小，所须安装空间小。由于采用单转子结构，热容量小、定子及转子部分散热效果不佳，制动力矩衰退很快，缓速器力矩不能做的很大。一般情况下，用于刹车频繁、车速不高的城市公交车辆，在长途客车及旅游客车上或存在长距离下坡的路况下不建议使用。
4）应用于半挂车辆的内置式电涡流缓速器，此种电涡流缓速器和车桥集成，替换半挂车辆中的一根车桥；最重要的作用使得缓速器的制动力矩作用于半挂车辆后部，减少车辆行驶过程中的“回转折合”现象。主要由中心车桥、差速系统、两组定子系统及两转子构成；桥壳内的差速系统保证了两车轮的转速及制动力矩分配，两组定子系统及两转子分别安装于中心车桥的前后两面，相当于两个盘式单转子缓速器相串连。
在国内，一些缓速器厂家为了适应半挂车辆的辅助制动的要求，采用盘状转子带中间轴系列的电涡流缓速器、驱动后桥、传动轴、发电机、电瓶组等组成辅助制动系统。主要结构以驱动后桥1代替半挂车辆中的一根车桥，通过驱动桥的输入法兰、传动轴4连接电涡流缓速器3；车辆运行过程中，车轮通过驱动桥内半轴带动差速系统及输入法兰旋转，电涡流缓速器3通过传动轴4连接同时旋转；电涡流缓速器通过调速轮带动发电机发电，发出的电流经过调节后直接给蓄电瓶和电涡流缓速器供电。
此种两种类型的电涡流缓速器系统在国内还未完全适用，主要因为配置成本过高，运输企业认同度暂时不够，随着缓速器相应法律法规的出台，情况应有所改观。
4 电涡流缓速器的匹配选型
电涡流缓速器和车辆的匹配选型很重要，不但要考虑到缓速器输出力矩的大小，还要考虑到缓速器的安装位置、缓速器的结构形式、车辆的类型、车辆的行驶路况等；如果电涡流缓速器选型不合适将会导致制动力矩不够，传动系统受损，严重时造成交通意外事故。
电涡流缓速器仅是一种车辆辅助制动系统，它是主制动系统的一个必要补充，不能代替主刹车系统。因为缓速器产品是整合到车辆底盘的传动系中，缓速器的制动力矩选择过大会影响到整个传动系统的稳定性、平顺性；有可能加快变速器、驱动桥齿轮磨损，轴承、油封的损坏；频繁的大扭矩制动会造成齿轮及变速器输出轴疲劳断裂。电涡流缓速器的制动力矩的选型一般根据以下经验公式选择：
式中的车辆最大总质量m、车轮滚动半径r、后桥主减速比i随车型不同而有所变化；根据国内车辆使用，底盘配置等状况，使用电涡流缓速器辅助制动时，城市客车的制动减速度一般推荐为不小于0.55～0.60 m/s2；货车、长度客车、旅游客车制动减速度推荐为0.80～1.10 m/s2。选择制动力矩过小时，制动效果不明显，对常规制动系统保护不足。制动力矩过大，对变速箱、后桥都有一定的负影响，对发电机、蓄电池的要求也相应提高，减小了发动机的输出功率。
5 电涡流缓速器的热防护
电涡流缓速器主要把车辆行驶动能转换为热能通过转子部分强制散发出去。按照GB12676－1999《汽车制动系统结构、性能和试验方法》制动系统IIA型试验要求，质量为15T的客车以30km/h的速度在7％的坡道上匀速行驶12min电涡流缓速器消耗的能量约为6.15×107焦耳，足可以使100kg的钢铁温度升高到1500℃。使用电涡流缓速器时必须对其采取相应的热防护，避免对车辆的零部件产生热害影响。
在加装電涡流缓速器时，其周边布置各管路、线路时尽最大可能远离缓速器；对缓速器周边的零部件、管路及线路采取隔热保护措施，如在缓速器与零部件间增加隔热板，管路、线路外表包扎耐高温的隔热材料等。提高缓速器周边零部件、管路、线路的耐热使用温度，如一般线束外表的波纹管保护套的耐热温度是105℃左右,而在缓速器周边的线束采用的波纹管护套的耐热温度应在170℃以上。在长时间使用电涡流缓速器时，应采用低档位和主刹车系统配合使用，以便获得持久稳定的制动效能。
6 电涡流缓速器的应用前景
在二级缓速器中间，电涡流缓速器作为一种安装、使用、维护方便的辅助制动系统得到了越来越广泛的应用；和液力缓速器比较而言：其制动迅速灵活，安装维护方便、可靠性高；但长时间使用温度过高，体积、重量相对较大、制动力矩偏小等缺点限制了电涡流缓速器在特大型及重型车辆上的应用。
针对以上问题，新型的电涡流缓速器应该是制动迅速灵活、低功耗、重量轻、体积小、散热性能好、制动力矩大且安装维护方便可靠。前面介绍的几种电涡流缓速器结构已经不能适应这种要求，需采用自发电、水冷和传动系统并联的结构，此种结构设想为电涡流缓速器采用两组线圈，一组线圈产生励磁、另一组线圈处于交变磁场中产生感应电流，并通过控制部分整流给励磁线圈供电；转子部分外围套有水循环系统、和车辆散热系统相连，转子产生的热量通过强制风力作用于水循环系统进行冷却；转子系统和变速器并联，通过齿轮传动，使得转子系统转速提高；在采用体积小、重量轻、低功耗的定子系统时，因为转子系统的转速提高，大大的提高了电涡流缓速器辅助制动功率，作用于整车系统制动力矩相应提高。
由于我国变速器型号繁杂、接口各异、底盘形式多样，在未来的几年中，此种结构的电涡流缓速器生产及批量安装的可能性不大；此种结构的电涡流缓速器吸收了液力缓速器优点，加上其自身的特点使得电涡流缓速器的应用前景得到了扩展。
1 缓速器分类
按缓速器在底盘布置位置的不同分为两级缓速器：一级缓速器，安装在发动机上或在变速器的上游；二级缓速器安装在变速器的下游。一级缓速器与发动机的转速有着直接的关系，而二级缓速器则取决于传动轴的旋转转速。
一级缓速器囊括了所有远离车轮的、且与离合器和变速器可机械脱离的装置。除了内部被动阻力、所有与曲轴机械连接的装备、伺服机构和装置所产生的扭矩外，一级缓速器参与发动机制动。美国的Jacobs制动器（或Jake Brake），雷诺卡车公司安装在发动机上的“J”制动器，以及Mercedes公司的排气阀，都被列为该范畴。
二级缓速器在布置方面具有很大的自由度，可以安装在变速器后部、传动轴中部、驱动桥前部，一般通过支架固定在底盘上，主要有应用流体动力的液力缓速器，应用电磁感应现象的电涡流缓速器、永磁缓速器等。本文主要介绍电涡流缓速器主机部分的应用情况，对电控系统及其它缓速器结构与应用这里不作介绍。
2 电涡流缓速器工作原理
电涡流缓速器由定子和转子两部分组成。转子部分与车辆传动系统相连接，定子部分固定在变速器后或车桥上，定子部分与转子部分的互轭表面之间留有一定的空气间隙。定子部分一般由励磁线圈、铁芯、磁轭组成；转子部分由铸有散热风道的盘状或桶状的合金转子及连接法兰构成。当电涡流缓速器工作时，定子部分的励磁线圈导通，通过铁芯、磁轭建立交错的磁场，转子处于定子部分所产生的磁场中；转子随车辆传动系统一起旋转切割磁力线，基于物理学电磁感应原理，在转子的互轭表面产生很强的感应电动势；由于转子采用电导率比较高的合金材料，在转子表面形成强大的涡电流，涡电流产生的交变磁场和定子部分交错磁场相互作用产生阻尼，使得转子部分及传动系统的旋转速度降低，从而达到车辆缓速制动的目的。车辆行驶的动能转化为电涡流缓速器产生的大量的热能，通过转子上的风叶产生强劲的风力将电涡流产生的热量迅速的散发出去。
3 电涡流缓速器的结构特性
电涡流缓速器的结构受限于车辆底盘、车桥、传动轴安装形式，安装空间；从上世纪30年代开始，电涡流缓速器的结构设计在不断改进，现在常用的结构有以下几种：
1）转子为盘状无中间轴系列；如图1所示为该系列缓速器安装在变速器输出端示例，转子部分通过中间法兰直接和车辆传动系相连，定子部分磁场方向成轴向分布。结构紧凑，转子散热性能良好，主要用于后置发动机的车辆及短轴牵引车。
此种类型的电涡流缓速器主要安装于变速器及驱动桥上；根据在郑州宇通、苏州金龙、厦门金旅以及中通等车辆厂的安装应用情况来看，此种结构的缓速器采用双转子结构主要有以下优缺点：
该系列安装调整比较复杂，安装过程中必须用调整垫片9调整前转子2及后转子4与定子3之间的间隙均匀一致：对变速器及驱动桥的精度要求较高；因此，也造成变速器、离合器维修时拆卸不方便；
优点便是对变速器油封、轴承、输出轴及变速器结构的影响降低；该类型缓速器安装时必须采用加强型后桥；一些缓速器厂家针对这种情况对转子及定子部分进行改进设计，降低缓速器的安装质量，尽量减小对驱动桥结构的影响。驱动桥形式的安装避免了维修变速器、离合器时拆装缓速器。
一般情况下，长途客车、旅游客车、短轴牵引车建议安装在变速器输出端，城市公交车辆安装在驱动桥输入端。应注意的是，由于安装的位置不同电涡流缓速器转子部分的旋转方向应相应改变。
2）如图2所示，该系列电涡流缓速器为盘状转子带中间轴系列；安装在传动轴中间，对整车的动力系统基本没有影响，主要应用于发动机前置的卡车和客车，转子部分和定子部分用一根花键轴串联为一个整体，出厂时定子部分与转子部分的互轭间隙已经调试好，装车时整体吊装即可。
其优点是结构紧凑，安装时安装好托架1及安装支架3后即可以整体吊装，安装方便快捷；由于独立支承在车梁上，对后桥和变速箱基本没有影响。缺点是质量大，制造成本高，只能安装在前置车的传动轴中间，且要定期维护。由于我国没有相应的法律法规出台，此种类型的缓速器价格相对于车辆购置成本偏高，应用范围暂时受到限制。
3）如图3所示为桶状单转子、励磁磁场呈径向分布的电涡流緩速器安装示意图。其结构为桶状单转子套于定子部分外部，和定子部分形成一种径向的励磁结构；其励磁间隙不能调整，由制造公差保证。
该类型电涡流缓速器优点是：结构紧凑、重量轻，尺寸小，拆装方便，磁场呈径向分布，从而转子间隙不受轴向窜动的影响，轴向长度小，转子重量轻，对原车的传动系统影响小，所须安装空间小。由于采用单转子结构，热容量小、定子及转子部分散热效果不佳，制动力矩衰退很快，缓速器力矩不能做的很大。一般情况下，用于刹车频繁、车速不高的城市公交车辆，在长途客车及旅游客车上或存在长距离下坡的路况下不建议使用。
4）应用于半挂车辆的内置式电涡流缓速器，此种电涡流缓速器和车桥集成，替换半挂车辆中的一根车桥；最重要的作用使得缓速器的制动力矩作用于半挂车辆后部，减少车辆行驶过程中的“回转折合”现象。主要由中心车桥、差速系统、两组定子系统及两转子构成；桥壳内的差速系统保证了两车轮的转速及制动力矩分配，两组定子系统及两转子分别安装于中心车桥的前后两面，相当于两个盘式单转子缓速器相串连。
在国内，一些缓速器厂家为了适应半挂车辆的辅助制动的要求，采用盘状转子带中间轴系列的电涡流缓速器、驱动后桥、传动轴、发电机、电瓶组等组成辅助制动系统。主要结构以驱动后桥1代替半挂车辆中的一根车桥，通过驱动桥的输入法兰、传动轴4连接电涡流缓速器3；车辆运行过程中，车轮通过驱动桥内半轴带动差速系统及输入法兰旋转，电涡流缓速器3通过传动轴4连接同时旋转；电涡流缓速器通过调速轮带动发电机发电，发出的电流经过调节后直接给蓄电瓶和电涡流缓速器供电。
此种两种类型的电涡流缓速器系统在国内还未完全适用，主要因为配置成本过高，运输企业认同度暂时不够，随着缓速器相应法律法规的出台，情况应有所改观。
4 电涡流缓速器的匹配选型
电涡流缓速器和车辆的匹配选型很重要，不但要考虑到缓速器输出力矩的大小，还要考虑到缓速器的安装位置、缓速器的结构形式、车辆的类型、车辆的行驶路况等；如果电涡流缓速器选型不合适将会导致制动力矩不够，传动系统受损，严重时造成交通意外事故。
电涡流缓速器仅是一种车辆辅助制动系统，它是主制动系统的一个必要补充，不能代替主刹车系统。因为缓速器产品是整合到车辆底盘的传动系中，缓速器的制动力矩选择过大会影响到整个传动系统的稳定性、平顺性；有可能加快变速器、驱动桥齿轮磨损，轴承、油封的损坏；频繁的大扭矩制动会造成齿轮及变速器输出轴疲劳断裂。电涡流缓速器的制动力矩的选型一般根据以下经验公式选择：
式中的车辆最大总质量m、车轮滚动半径r、后桥主减速比i随车型不同而有所变化；根据国内车辆使用，底盘配置等状况，使用电涡流缓速器辅助制动时，城市客车的制动减速度一般推荐为不小于0.55～0.60 m/s2；货车、长度客车、旅游客车制动减速度推荐为0.80～1.10 m/s2。选择制动力矩过小时，制动效果不明显，对常规制动系统保护不足。制动力矩过大，对变速箱、后桥都有一定的负影响，对发电机、蓄电池的要求也相应提高，减小了发动机的输出功率。
5 电涡流缓速器的热防护
电涡流缓速器主要把车辆行驶动能转换为热能通过转子部分强制散发出去。按照GB12676－1999《汽车制动系统结构、性能和试验方法》制动系统IIA型试验要求，质量为15T的客车以30km/h的速度在7％的坡道上匀速行驶12min电涡流缓速器消耗的能量约为6.15×107焦耳，足可以使100kg的钢铁温度升高到1500℃。使用电涡流缓速器时必须对其采取相应的热防护，避免对车辆的零部件产生热害影响。
在加装電涡流缓速器时，其周边布置各管路、线路时尽最大可能远离缓速器；对缓速器周边的零部件、管路及线路采取隔热保护措施，如在缓速器与零部件间增加隔热板，管路、线路外表包扎耐高温的隔热材料等。提高缓速器周边零部件、管路、线路的耐热使用温度，如一般线束外表的波纹管保护套的耐热温度是105℃左右,而在缓速器周边的线束采用的波纹管护套的耐热温度应在170℃以上。在长时间使用电涡流缓速器时，应采用低档位和主刹车系统配合使用，以便获得持久稳定的制动效能。
6 电涡流缓速器的应用前景
在二级缓速器中间，电涡流缓速器作为一种安装、使用、维护方便的辅助制动系统得到了越来越广泛的应用；和液力缓速器比较而言：其制动迅速灵活，安装维护方便、可靠性高；但长时间使用温度过高，体积、重量相对较大、制动力矩偏小等缺点限制了电涡流缓速器在特大型及重型车辆上的应用。
针对以上问题，新型的电涡流缓速器应该是制动迅速灵活、低功耗、重量轻、体积小、散热性能好、制动力矩大且安装维护方便可靠。前面介绍的几种电涡流缓速器结构已经不能适应这种要求，需采用自发电、水冷和传动系统并联的结构，此种结构设想为电涡流缓速器采用两组线圈，一组线圈产生励磁、另一组线圈处于交变磁场中产生感应电流，并通过控制部分整流给励磁线圈供电；转子部分外围套有水循环系统、和车辆散热系统相连，转子产生的热量通过强制风力作用于水循环系统进行冷却；转子系统和变速器并联，通过齿轮传动，使得转子系统转速提高；在采用体积小、重量轻、低功耗的定子系统时，因为转子系统的转速提高，大大的提高了电涡流缓速器辅助制动功率，作用于整车系统制动力矩相应提高。
由于我国变速器型号繁杂、接口各异、底盘形式多样，在未来的几年中，此种结构的电涡流缓速器生产及批量安装的可能性不大；此种结构的电涡流缓速器吸收了液力缓速器优点，加上其自身的特点使得电涡流缓速器的应用前景得到了扩展。