重型商用車變速箱液力緩速器結(jié)構(gòu)及原理

路 崴

（中國重汽集團(tuán)大同齒輪有限公司技術(shù)中心， 山西 大同 037305）

引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和西部山區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)以及重卡行業(yè)市場競爭日趨激烈，液力緩速器在商用車上的作用越來越明顯。同時(shí)，客戶對商用車的駕駛舒適性和安全性也提出了更高的要求。

相關(guān)研究顯示，制動器在長時(shí)間工作情況下，因溫度升高導(dǎo)致熱衰退制動性能下降到60%，制動器壽命銳減，同時(shí)傳動系統(tǒng)、輪胎等承載大使其使用壽命降低。液力緩速器的匹配，可有效緩減制動器的工作強(qiáng)度，延長行車制動器、傳動系統(tǒng)、輪胎等壽命，同時(shí)，也改善了行車安全性，避免在特殊路況下駕駛員反復(fù)持續(xù)操作導(dǎo)致駕駛疲勞造成交通事故[1]。

1 液力緩速器結(jié)構(gòu)及工作原理

液力緩速器主要包括轉(zhuǎn)子、定子、工作腔、油池殼、比例閥和熱交換器等，圖1 所示為某變速箱液力緩速器結(jié)構(gòu)圖。

圖1 液力緩速器結(jié)構(gòu)圖

液力緩速器利用液體阻尼產(chǎn)生緩速作用，液力緩速器的定子與緩速器殼體固定，轉(zhuǎn)子通過空心軸與傳動軸相連，轉(zhuǎn)子和定子上鑄有葉片。工作時(shí)，借助控制閥的操縱向油池施加壓力，使工作液充入轉(zhuǎn)子和定子之間的工作腔內(nèi)。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)通過工作液對定子作用一個(gè)轉(zhuǎn)矩，而定子的反轉(zhuǎn)矩即成為轉(zhuǎn)子的制動轉(zhuǎn)矩，其值取決于工作腔內(nèi)的油液量和壓力，即根據(jù)控制閥調(diào)定的制動強(qiáng)度擋位以及轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速而定。發(fā)動機(jī)的動能消耗源于工作液的摩擦和對定子的沖擊，這使得工作液溫度升高。工作液被引入熱交換器中循環(huán)流動，將熱能傳給冷卻液，再通過發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)散出，保證緩速器持續(xù)有效工作[2]。

2 液力緩速器在整車上的匹配設(shè)計(jì)

2.1 液力緩速器在整車上的布置形式

液力緩速器分為并聯(lián)式和串聯(lián)式兩種。并聯(lián)式是指液力緩速器輸入軸齒輪與變速箱輸出軸齒輪嚙合；串聯(lián)式則是指緩速器輸入軸與變速箱輸出軸前后并排，串在一起。重型商用車匹配時(shí)通常采用并聯(lián)式，并聯(lián)式結(jié)構(gòu)相對緊湊一些，留有布置取力器空間。在整車上布置液力緩速器，無論是并聯(lián)式還是串聯(lián)式，都會使變速器外形尺寸增大，所以在整車布置帶有液力緩速器的變速箱時(shí)，需要注意與車架是否干涉。

2.2 液力緩速器冷卻管路布置

從能量轉(zhuǎn)換的角度來講，液力緩速器工作原理是將車輛緩速制動時(shí)的動能轉(zhuǎn)換為緩速器工作介質(zhì)的熱能，利用發(fā)動機(jī)冷卻液循環(huán)將熱量散發(fā)，實(shí)現(xiàn)車輛減速，因此整車?yán)鋮s系統(tǒng)的散熱能力直接決定液力緩速器持續(xù)制動能力的發(fā)揮。液力緩速器對整車的散熱能力要求較高，與整車散熱系統(tǒng)的匹配是液力緩速器與整車匹配的關(guān)鍵部分。

3 整車匹配液力緩速器優(yōu)點(diǎn)

液力緩速器具有質(zhì)量輕、體積小、噪聲低、可提供持續(xù)制動力等優(yōu)點(diǎn)。在整車上匹配液力緩速器可有效避免在下長坡和行駛路況不好時(shí)，駕駛員長時(shí)間踩踏制動踏板造成的駕駛疲勞，有效優(yōu)化駕駛員行車制動操作，提高駕駛安全性和舒適性。同時(shí)，匹配液力緩速器可以減少行車制動的操作，有效延長了摩擦片和輪胎的使用壽命，節(jié)省了淋水裝置和加水費(fèi)用與時(shí)間，為顧客節(jié)省了維修時(shí)間，提高貨車運(yùn)營效率，贏得整車產(chǎn)品好口碑，增強(qiáng)市場競爭力。

4 結(jié)語

商用車變速箱匹配液力緩速器可有效延長行車制動系統(tǒng)壽命，提高車輛駕乘的安全性和舒適性，降低行車過程中交通事故的發(fā)生率。同時(shí)，可為用戶節(jié)省運(yùn)輸成本和時(shí)間，獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益。目前，液力緩速器技術(shù)還有很大的空間改進(jìn)，比如存在制動起效時(shí)間較長、制動力矩小、油溫控制差、空載損失大和散熱效率低等問題，還需推動緩速器技術(shù)不斷改進(jìn)，從而發(fā)揮更大效能。