中型載貨汽車液力緩速器的匹配應用分析

韓永平 齊海超 王珊珊 付亮亮 張少博 黃怡豐

摘要：隨著運輸行業的發展和汽車工業的進步，國內主流主機廠紛紛開始在中型載貨汽車上匹配高功率發動機。中型載貨車型的適用工況也逐漸從城鄉零擔運輸向長途運輸滲透。隨著車輛運輸距離的增加，所面對的路況也更為復雜，尤其在長途下坡路段對車輛自身的制動性能提出了極大挑戰。液力緩速器，作為一種行車輔助制動系統，因其安全高效的特點，受到了越來越多用戶的關注和認可，并逐漸被更多的主機廠應用于中型載貨汽車上。本文以某款匹配了液力緩速器的中型載貨汽車為例，對緩速器的選型、布置形式以及冷卻系統管路的布置方式進行了深入的理論分析和計算。

關鍵詞：中型載貨汽車；液力緩速器；匹配分析；輔助制動

中圖分類號：U463 DOI ：10.20042/j.cnki.1009-4903.2024.01.008

0 引言

隨著汽車技術的不斷進步，近年來，中型載貨汽車不再僅僅局限于短途運輸，越來越多的用戶開始選擇中型載貨汽車進行長途運輸。我國地域遼闊，特別是在云貴川等西南地區的山區丘陵路況復雜，車輛在長下坡路段行駛時，需要對車輛進行持續的制動。然而，由于持續制動會導致剎車片、輪胎磨損加劇，產生發熱現象，進而可能引發制動失效，甚至可能導致嚴重的交通事故，保障商用車下坡安全一直是業界倍受關注的問題。

目前，國內普遍采用的解決方案是淋水降溫法，但這種方法存在較高的危險性，會縮短輪胎和剎車的使用壽命，并且在冬季可能導致道路結冰，從而引發次生災害。在某些地區，冬季甚至禁止安裝淋水器的貨車上路。因此，液力緩速器等輔助制動裝置成為了更為科學、安全且高效的解決方案。車輛在下坡時，使用液力緩速器可以減少對剎車的頻繁踩踏，不僅可以提供持續制動，還能有效減少剎車片、離合器片及輪胎的磨損，從而顯著提高卡車司機的經濟效益。

1 串聯式液力緩速器的工作原理

液力緩速器是利用液體阻尼效應產生緩速作用的裝置。圖1 所示為某型液力緩速器示意圖。液力緩速器主要由緩速器殼體、電控系統、傳感器以及線束等零部件組成。其中，緩速器殼體主要由定子、轉子、輸入軸齒輪副以及散熱器等關鍵零部件構成。液力緩速器的輸入軸和變速器的動力輸出軸相連，實現動力的傳遞。

當液力緩速器處于工作狀態時，控制單元會根據當前車速、行車擋位、水溫以及油溫等信號，精確計算并確定所需的制動扭矩。隨后，通過控制氣路的比例閥調節儲油腔中的壓力。在壓縮氣源的作用下，儲油腔中一定量的工作油液被壓送至葉輪工作腔中。工作腔中的轉子會加速工作油液，并將其注入定子中。油液在沖向定子后會減速，并沿葉片回流至轉子，形成循環。在這個循環過程中，產生的流動阻力和慣性阻力共同形成了緩速器的制動力矩。同時，這一過程將車輛的部分或全部動能轉化為工作油液的熱能[1]。