李 超
(西安職業技術學院,陜西 西安 710077)
我國山區多,平原少,道路崎嶇復雜,山高路陡,坡長彎多,雖近年來我國公里建設取得了顯著成效,但是閩贛、云貴、川陜等地區的很多高速公路都是大長坡。汽車在山區道路行駛時,重型車輛制動器持續工作會產生過熱使制動片軟化和熱衰退,加速磨損甚至使汽車完全喪失制動力,對人車安全造成嚴重隱患,因此必須加裝輔助制動裝置,來提高整車下長坡時的制動性能。液力緩速器具有有效減少主制動器磨損,延長輪胎壽命,保障汽車安全運行;可長時間、大功率制動,無熱衰退;制動扭矩大,制動柔和、平穩、無沖擊,整車舒適性高;工作時溫度低,輕量化設計,軸向尺寸短,便于安裝等特點,已受到越來越多重卡司機的青睞。同時,將于2018年1月1日生效的GB7258中,明確要求安裝輔助制動裝置,雖未明確安裝那一種,但與其他輔助制動裝置相比,液力緩速器具有明顯優勢,因此液力緩速器的選配將越來越多,安裝和使用將更加規范和高效。
汽車液力緩速器是一款集機、電、氣、液為一體的綜合性產品,主要以匹配重型商用車為主,它在整車上的安裝比較復雜,涉及整車傳動系改裝、氣路連接、冷卻液管路布置與安裝、電路改裝等四個方面內容,需要這四個方面的相互配合才能正常工作,是一項比較復雜的工作。
1.1.1 變速器改裝
現在國內常見的液力緩速器一般分為串聯型和并聯型兩種。串聯型液力緩速器安裝于變速器的正后部,按照變速器、緩速器、傳動軸的順序依次成線性連接,如圖1(a)所示;并聯型液力緩速器安裝在變速器后部的一側,與傳動軸成平行連接,如圖1(b)所示。

圖1 液力緩速器的安裝型式
液力緩速器的正常安裝需要對變速器的后副箱做相應改動,一般要根據所安裝液力緩速器的傳動方式對變速器后副箱進行加寬、輸出軸加長、增加傳動齒輪等設計變更。
液力緩速器的機械安裝都是通過變速器后部的螺栓直接固定在變速器的后部相應位置,因緩速器重量輕,一般都需要在變速器后部加裝輔助支撐,緩速器不需要額外增加輔助支撐。
1.1.2 傳動軸改裝
安裝液力緩速器以后,會增加相應傳動尺寸,因此傳動軸要變短,一般通過截短傳動軸,并做傳動軸動平衡,需滿足汽車傳動軸標準要求。
液力緩速器是通過氣壓油的原理進行工作的,因此必須為其提供穩定而持續的氣源,但是又不能影響汽車主制動對氣源的需求。液力緩速器氣源一般取自整車輔助氣路,建議從四回路保護閥的24口取氣,同時要求在氣路中增加獨立的空氣濾清器,開關氣路截止閥(或稱開關閥),并在截止閥和緩速器控制閥之間增設獨立儲氣罐,如圖2所示,氣管需合理布置避讓運動部件以防磨損。

圖2 液力緩速器氣路連接示意圖
汽車液力緩速器制動過程中會產生大量的熱,必須及時散熱才能達到需要的制動效果。汽車液力緩速器一般采用水冷方式,液力緩速器冷卻水路引自整車冷卻系統,冷卻水路采用先冷卻發動機后冷卻緩速器的熱水回路,冷卻液流向為:發動機→緩速器熱交換器入水口→緩速器熱交換器出水口→節溫器→散熱器→發動機,如圖3所示。

圖3 緩速器水路布置示意圖
冷卻水路改裝后,要確保整車水路98%以上的冷卻液流經液力緩速器散熱器;冷卻水路可承受的水壓不小于3bar,同時要求管路布置合理,連接可靠,便于拆卸,不宜布置在變速器上蓋之上,影響變速器的正常維護;若發動機為內置節溫器,為了保證排氣順暢,需用直徑小于 3mm的排氣孔的堵頭堵住小循環出水口。
液力緩速器自帶控制器,需從整車取電,電路做相應改動,其控制器向整車 CAN總線傳遞的信息有:緩速器工作油溫,緩速器出水水溫,工作檔位,操縱方式,執行器狀態,車速等信息,緩速器能根據ABS接點或油門、ABS動作CAN總線信息作出相應動作,ABS動作或油門踩下時,緩速器都會自動退出工作;緩速器還需讀取發動機轉速,需要與發動機轉速表聯動,電路做相應改動;液力緩速器屬于一種輔助制動,制動過程中必須控制制動燈亮,向后面車輛提供制動信號,因此其控制器要能控制制動燈,電路必須做相用改動;根據油溫、水溫,液力緩速器可直接或協調控制風扇檔位,合理選擇冷卻風扇轉速,使水路散熱能力最佳。
電路布線采用線束形式,布置要求沿車架布置,無干涉,采用屏蔽雙絞線;接線均采用 0.5mm2以上的多芯軟導線,電線具有防柴油和機油腐蝕功能。

圖4 液力緩速器手柄擋位示意圖
液力緩速器的控制系統支持兩種操縱方式:1)手柄開關;2)腳控氣壓開關。手柄開關裝于方向盤下方,設置5個檔位,見圖4,A為緩速器控制器指示燈,B 為緩速器擋位開關(汽車特定安裝位置),0 檔為緩速器關閉,1檔為恒速檔,可以保持或小于當前車速行駛,2-4檔分別對應緩速器最大制動力矩的25%、50%、75%和100%,制動力依次增加,可根據具體使用情況選擇。腳控氣壓開關通過整車制動踏板控制,與主制動聯動,隨踏板的高低制動力相應變化。
1)緩速器工作介質為汽機油,牌號推薦使用SAE 0W30、0W40、5W30、5W40、10W30、10W40,具體選擇根據環境溫度而定,熱帶地區選用高粘度油液,亞熱及溫帶地區選擇中等粘度油液,寒冷地區選擇低粘度油液;首次換油1萬公里,后期5萬公里更換一次。
2)液力緩速器制動最終是將整車的動能轉化成熱能并由發動機循環冷卻液將熱量帶走,當發動機冷卻水溫和緩速器油溫超過設定值時,緩速器以報警的形式提示司機并慢慢退出制動。為了更好的應用和發揮液力緩速器的作用,在實際使用中,可根據車重、坡度、坡長等因素合理的選擇下坡車速和發動機轉速,使得緩速器不報警、不退出工作;具體來說,如果當車重較重、坡長且陡,此時需提高發動機轉速并保持以相對低的車速恒速下坡。
3)無論緩速器手柄處于任何工作擋位,變速箱一定保證在合適的前進擋(不允許在空擋滑行下使用緩速器),以便發動機冷卻系統能將制動產生的熱量帶走。
4)緩速器應該在適時的、路面安全的情況下使用,當路面為積雪、冰面、大量積水情況下禁用緩速器,因為這時使用緩速器會造成車輛制動跑偏的危險,如果使用過程中發現車輛制動跑偏,請關閉緩速器。
5)當車輛空載時要合理使用緩速器,逐級撥下緩速器制動手柄,防止車輛制動過猛影響行車安全;牽引車在急彎工況下行駛時,禁止使用緩速器;緩速器不能當做駐車制動使用。
6)在車輛使用和維修過程中,要保持液力緩速器水路、氣路、電路連接可靠正常,嚴禁踩踏或砸壓水路管道、氣管、液力緩速器控制閥和熱交換器總成等部件。
隨著國家相應法規的出臺,液力緩速器的應用將越來越廣泛。但是液力緩速器的安裝要求較高,只有合理的改裝才能在不影響整車使用性能的前提下,發揮液力緩速器的最大制動性能。
1)傳動系改裝中,要確保液力緩速器連接可靠,傳動軸截短后伸縮量一定要滿足使用要求,動平衡在使用技術規范內。
2)冷卻水路改裝中,要確保緩速器的進出水連接順序和節溫器安裝方向正確,管路管徑、材質符合車用標準,布局合理無干涉,接口處焊接牢固或用橡膠軟管連接緊固。
3)氣路取自整車輔助氣路,不能影響整車主氣路的使用。
4)電路改裝良好,接線牢固并做絕緣處理,取自整車的各信號首先要確保整車的正常使用。
液力緩速器改裝完成后,一定要進行整車道路試驗,確保功能都能實現,不漏水,不漏氣,液力緩速器各檔位制動扭矩合適,制動無沖擊。
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