論底盤(pán)測(cè)功機(jī)在整車(chē)緩速器冷卻性能驗(yàn)證上的應(yīng)用

陳鵬，韋巍

（江淮汽車(chē)集團(tuán)股份有限公司，安徽 合肥 230601）

為保障重載車(chē)輛山區(qū)行車(chē)安全，交通部于2019年3月15日發(fā)布的JT/T1178.2《營(yíng)運(yùn)貨車(chē)安全技術(shù)條例第2部分：牽引車(chē)輛與掛車(chē)》中規(guī)定：新生產(chǎn)牽引車(chē)輛應(yīng)安裝緩速器或其他輔助制動(dòng)裝置。整車(chē)的熱管理性能作為一種影響緩速器開(kāi)啟/關(guān)閉的性能，對(duì)其驗(yàn)證顯得尤為重要。但如果在真實(shí)的道路對(duì)搭載緩速器的整車(chē)進(jìn)行熱管理測(cè)試，存在以下的風(fēng)險(xiǎn)：①合適的測(cè)試場(chǎng)地因受路面車(chē)流、氣象條件等因素影響，不易尋找；②在真實(shí)的道路上進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果重復(fù)性較差，且因車(chē)輛為重載狀態(tài)，若測(cè)試過(guò)程中出現(xiàn)異常，易出現(xiàn)安全隱患。因此，一個(gè)同時(shí)具備安全性且測(cè)試結(jié)果重復(fù)性高兩種要求的測(cè)試環(huán)境顯得尤為重要。帶環(huán)境模擬艙的底盤(pán)測(cè)功機(jī)作為同時(shí)具備這兩個(gè)條件的設(shè)備，就可以安全、高效地達(dá)成這個(gè)目標(biāo)。

1 測(cè)試設(shè)備、評(píng)價(jià)指標(biāo)及測(cè)試方法

1.1 測(cè)試設(shè)備

底盤(pán)測(cè)功機(jī)是一種高精度的可用于模擬汽車(chē)行駛時(shí)真實(shí)道路阻力的專(zhuān)用計(jì)量設(shè)備。

環(huán)境模擬倉(cāng)是一種整車(chē)測(cè)試中使用的環(huán)境模擬設(shè)備，它可以為測(cè)試樣車(chē)提供不同的環(huán)境條件以便測(cè)試車(chē)輛的空調(diào)、熱管理等相關(guān)性能。

1.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)

基于緩速器的工作原理，在緩速器制動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的能量會(huì)轉(zhuǎn)化為熱能，為了釋放這些熱量，工作腔內(nèi)部分油液泵入熱交換器散熱，然后經(jīng)轉(zhuǎn)子回流循環(huán)。如果冷卻水溫達(dá)到最高允許溫度，緩速器電控單元會(huì)自動(dòng)調(diào)整緩速器制動(dòng)扭矩到最高允許值狀態(tài)（緩速器自動(dòng)降低制動(dòng)扭矩）。因此，在下長(zhǎng)坡工況中，車(chē)輛在車(chē)速恒定狀態(tài)下，散熱器的冷卻能力就是緩速器散熱系統(tǒng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)。

1.3 測(cè)試方法

依據(jù)緩速器在日常行駛中的使用工況和標(biāo)準(zhǔn)JT/T1178.2，以合適的車(chē)速和變速器擋位，分別對(duì)其連續(xù)下長(zhǎng)坡和極限下長(zhǎng)坡時(shí)的工況進(jìn)行模擬及測(cè)試，并對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1）連續(xù)下長(zhǎng)坡工況：為了更好地驗(yàn)證車(chē)輛緩速器散熱系統(tǒng)的極限性能，在連續(xù)下長(zhǎng)坡工況時(shí)，選擇使用標(biāo)準(zhǔn)中所提到的以不超過(guò)70km/h的車(chē)速在3%坡道上連續(xù)下坡，及以不高于40km/h的車(chē)速在5%坡道上連續(xù)下坡作為緩速器散熱系統(tǒng)的測(cè)試工況，將對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)記錄并分析。

2）極限下長(zhǎng)坡工況：在車(chē)輛完成連續(xù)下長(zhǎng)坡工況且測(cè)試結(jié)果合格的情況下，為了應(yīng)對(duì)實(shí)際行駛過(guò)程中的突發(fā)情況，需將緩速器擋位位于最大擋，以不超過(guò)30km/h的車(chē)速在7%坡道上連續(xù)下坡行駛作為緩速器散熱系統(tǒng)的測(cè)試工況，將對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)記錄并分析。

2 測(cè)試舉例及分析

以某公司生產(chǎn)的某款搭載4擋緩速器的載貨汽車(chē)為例，因該車(chē)在山區(qū)路面以滿(mǎn)載狀態(tài)下長(zhǎng)坡時(shí)，制動(dòng)摩擦片磨損量較大，顧客抱怨較多，對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，增加液力緩速器。為了驗(yàn)證該樣車(chē)在滿(mǎn)載狀態(tài)，緩速器散熱系統(tǒng)的冷卻能力是否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，且最終車(chē)速可以達(dá)到恒定值，對(duì)其在帶環(huán)境模擬倉(cāng)的底盤(pán)測(cè)功機(jī)上開(kāi)展緩速器熱平衡測(cè)試，對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析。

2.1 下長(zhǎng)坡工況采樣

將測(cè)試樣車(chē)固定于底盤(pán)測(cè)功機(jī)上，并將通過(guò)路試采集的該車(chē)阻力系數(shù)輸入底盤(pán)測(cè)功機(jī)的加載界面用于模擬道路行駛阻力。同時(shí)，為了更真實(shí)地模擬測(cè)試樣車(chē)在當(dāng)?shù)氐男旭偳闆r，將環(huán)境模擬倉(cāng)的溫度設(shè)置為目標(biāo)區(qū)域的溫度。

為了避免因車(chē)輛未充分預(yù)熱導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)水溫在測(cè)試過(guò)程中發(fā)生畸變從而對(duì)測(cè)試結(jié)果產(chǎn)生影響，在開(kāi)始測(cè)試前，需將測(cè)試車(chē)輛以一定的恒速預(yù)熱至發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器和緩速器散熱器的冷卻液溫度穩(wěn)定。同時(shí)，在兩個(gè)連續(xù)下長(zhǎng)坡工況之間，也需使用同樣的方法對(duì)車(chē)輛進(jìn)行降溫預(yù)熱操作。

將車(chē)輛3次的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、處理，并最終形成如圖1、圖2、圖3（極限下長(zhǎng)坡工況）所示的曲線(xiàn)圖。

2.2 整車(chē)測(cè)試數(shù)據(jù)分析

對(duì)構(gòu)成圖1、圖2、圖3的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析可得，測(cè)試車(chē)輛所搭載的緩速器在經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的運(yùn)行工況后，最終車(chē)輛車(chē)速達(dá)到了恒定的狀態(tài)，且發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器和緩速器散熱器水溫均未超出預(yù)設(shè)值，車(chē)輛工作正常。

圖1 變速器7擋、車(chē)速66.0km/h、3%下坡測(cè)試曲線(xiàn)圖

圖2 變速器5擋、車(chē)速36.6km/h、5%下坡測(cè)試曲線(xiàn)圖

圖3 變速器4擋、車(chē)速19.8km/h、7%下坡測(cè)試曲線(xiàn)圖

將測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析、歸納后，最終可以得到該

款緩速器搭載在測(cè)試樣車(chē)下長(zhǎng)坡工況下的冷卻性能，見(jiàn)表1。

表1 緩速器熱平衡數(shù)據(jù)一覽表

3 結(jié)論

本文闡述了利用底盤(pán)測(cè)功機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)搭載緩速器的車(chē)輛在下長(zhǎng)坡工況、緩速器開(kāi)啟狀態(tài)下驗(yàn)證其散熱系統(tǒng)冷卻能力的可行性。該試驗(yàn)方法實(shí)施起來(lái)安全、測(cè)試效率高、數(shù)據(jù)重復(fù)性好、數(shù)據(jù)對(duì)比直觀，完全滿(mǎn)足對(duì)比分析的需要。同時(shí)，在發(fā)現(xiàn)異常時(shí)可以第一時(shí)間中止測(cè)試，確保人員、車(chē)輛的安全。

因此，在底盤(pán)測(cè)功機(jī)上進(jìn)行整車(chē)緩速器冷卻性能驗(yàn)證證明是切實(shí)可行的，作為一種安全、高效的測(cè)試方法，可以在汽車(chē)制造商對(duì)車(chē)輛進(jìn)行正向分析開(kāi)發(fā)時(shí)使用。