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汽车液力缓速器的安装与使用

2018-01-24

汽车实用技术 2017年24期
关键词:气路液力传动轴

李 超

(西安职业技术学院,陕西 西安 710077)

引言

我国山区多,平原少,道路崎岖复杂,山高路陡,坡长弯多,虽近年来我国公里建设取得了显著成效,但是闽赣、云贵、川陕等地区的很多高速公路都是大长坡。汽车在山区道路行驶时,重型车辆制动器持续工作会产生过热使制动片软化和热衰退,加速磨损甚至使汽车完全丧失制动力,对人车安全造成严重隐患,因此必须加装辅助制动装置,来提高整车下长坡时的制动性能。液力缓速器具有有效减少主制动器磨损,延长轮胎寿命,保障汽车安全运行;可长时间、大功率制动,无热衰退;制动扭矩大,制动柔和、平稳、无冲击,整车舒适性高;工作时温度低,轻量化设计,轴向尺寸短,便于安装等特点,已受到越来越多重卡司机的青睐。同时,将于2018年1月1日生效的GB7258中,明确要求安装辅助制动装置,虽未明确安装那一种,但与其他辅助制动装置相比,液力缓速器具有明显优势,因此液力缓速器的选配将越来越多,安装和使用将更加规范和高效。

1 液力缓速器的安装

汽车液力缓速器是一款集机、电、气、液为一体的综合性产品,主要以匹配重型商用车为主,它在整车上的安装比较复杂,涉及整车传动系改装、气路连接、冷却液管路布置与安装、电路改装等四个方面内容,需要这四个方面的相互配合才能正常工作,是一项比较复杂的工作。

1.1 传动系改装

1.1.1 变速器改装

现在国内常见的液力缓速器一般分为串联型和并联型两种。串联型液力缓速器安装于变速器的正后部,按照变速器、缓速器、传动轴的顺序依次成线性连接,如图1(a)所示;并联型液力缓速器安装在变速器后部的一侧,与传动轴成平行连接,如图1(b)所示。

图1 液力缓速器的安装型式

液力缓速器的正常安装需要对变速器的后副箱做相应改动,一般要根据所安装液力缓速器的传动方式对变速器后副箱进行加宽、输出轴加长、增加传动齿轮等设计变更。

液力缓速器的机械安装都是通过变速器后部的螺栓直接固定在变速器的后部相应位置,因缓速器重量轻,一般都需要在变速器后部加装辅助支撑,缓速器不需要额外增加辅助支撑。

1.1.2 传动轴改装

安装液力缓速器以后,会增加相应传动尺寸,因此传动轴要变短,一般通过截短传动轴,并做传动轴动平衡,需满足汽车传动轴标准要求。

1.2 气路连接

液力缓速器是通过气压油的原理进行工作的,因此必须为其提供稳定而持续的气源,但是又不能影响汽车主制动对气源的需求。液力缓速器气源一般取自整车辅助气路,建议从四回路保护阀的24口取气,同时要求在气路中增加独立的空气滤清器,开关气路截止阀(或称开关阀),并在截止阀和缓速器控制阀之间增设独立储气罐,如图2所示,气管需合理布置避让运动部件以防磨损。

图2 液力缓速器气路连接示意图

1.3 冷却液管路改装

汽车液力缓速器制动过程中会产生大量的热,必须及时散热才能达到需要的制动效果。汽车液力缓速器一般采用水冷方式,液力缓速器冷却水路引自整车冷却系统,冷却水路采用先冷却发动机后冷却缓速器的热水回路,冷却液流向为:发动机→缓速器热交换器入水口→缓速器热交换器出水口→节温器→散热器→发动机,如图3所示。

图3 缓速器水路布置示意图

冷却水路改装后,要确保整车水路98%以上的冷却液流经液力缓速器散热器;冷却水路可承受的水压不小于3bar,同时要求管路布置合理,连接可靠,便于拆卸,不宜布置在变速器上盖之上,影响变速器的正常维护;若发动机为内置节温器,为了保证排气顺畅,需用直径小于 3mm的排气孔的堵头堵住小循环出水口。

1.4 电路改装

液力缓速器自带控制器,需从整车取电,电路做相应改动,其控制器向整车 CAN总线传递的信息有:缓速器工作油温,缓速器出水水温,工作档位,操纵方式,执行器状态,车速等信息,缓速器能根据ABS接点或油门、ABS动作CAN总线信息作出相应动作,ABS动作或油门踩下时,缓速器都会自动退出工作;缓速器还需读取发动机转速,需要与发动机转速表联动,电路做相应改动;液力缓速器属于一种辅助制动,制动过程中必须控制制动灯亮,向后面车辆提供制动信号,因此其控制器要能控制制动灯,电路必须做相用改动;根据油温、水温,液力缓速器可直接或协调控制风扇档位,合理选择冷却风扇转速,使水路散热能力最佳。

电路布线采用线束形式,布置要求沿车架布置,无干涉,采用屏蔽双绞线;接线均采用 0.5mm2以上的多芯软导线,电线具有防柴油和机油腐蚀功能。

2 液力缓速器的使用及注意事项

2.1 液力缓速器的使用

图4 液力缓速器手柄挡位示意图

液力缓速器的控制系统支持两种操纵方式:1)手柄开关;2)脚控气压开关。手柄开关装于方向盘下方,设置5个档位,见图4,A为缓速器控制器指示灯,B 为缓速器挡位开关(汽车特定安装位置),0 档为缓速器关闭,1档为恒速档,可以保持或小于当前车速行驶,2-4档分别对应缓速器最大制动力矩的25%、50%、75%和100%,制动力依次增加,可根据具体使用情况选择。脚控气压开关通过整车制动踏板控制,与主制动联动,随踏板的高低制动力相应变化。

2.2 液力缓速器的使用注意事项

1)缓速器工作介质为汽机油,牌号推荐使用SAE 0W30、0W40、5W30、5W40、10W30、10W40,具体选择根据环境温度而定,热带地区选用高粘度油液,亚热及温带地区选择中等粘度油液,寒冷地区选择低粘度油液;首次换油1万公里,后期5万公里更换一次。

2)液力缓速器制动最终是将整车的动能转化成热能并由发动机循环冷却液将热量带走,当发动机冷却水温和缓速器油温超过设定值时,缓速器以报警的形式提示司机并慢慢退出制动。为了更好的应用和发挥液力缓速器的作用,在实际使用中,可根据车重、坡度、坡长等因素合理的选择下坡车速和发动机转速,使得缓速器不报警、不退出工作;具体来说,如果当车重较重、坡长且陡,此时需提高发动机转速并保持以相对低的车速恒速下坡。

3)无论缓速器手柄处于任何工作挡位,变速箱一定保证在合适的前进挡(不允许在空挡滑行下使用缓速器),以便发动机冷却系统能将制动产生的热量带走。

4)缓速器应该在适时的、路面安全的情况下使用,当路面为积雪、冰面、大量积水情况下禁用缓速器,因为这时使用缓速器会造成车辆制动跑偏的危险,如果使用过程中发现车辆制动跑偏,请关闭缓速器。

5)当车辆空载时要合理使用缓速器,逐级拨下缓速器制动手柄,防止车辆制动过猛影响行车安全;牵引车在急弯工况下行驶时,禁止使用缓速器;缓速器不能当做驻车制动使用。

6)在车辆使用和维修过程中,要保持液力缓速器水路、气路、电路连接可靠正常,严禁踩踏或砸压水路管道、气管、液力缓速器控制阀和热交换器总成等部件。

3 结论

随着国家相应法规的出台,液力缓速器的应用将越来越广泛。但是液力缓速器的安装要求较高,只有合理的改装才能在不影响整车使用性能的前提下,发挥液力缓速器的最大制动性能。

1)传动系改装中,要确保液力缓速器连接可靠,传动轴截短后伸缩量一定要满足使用要求,动平衡在使用技术规范内。

2)冷却水路改装中,要确保缓速器的进出水连接顺序和节温器安装方向正确,管路管径、材质符合车用标准,布局合理无干涉,接口处焊接牢固或用橡胶软管连接紧固。

3)气路取自整车辅助气路,不能影响整车主气路的使用。

4)电路改装良好,接线牢固并做绝缘处理,取自整车的各信号首先要确保整车的正常使用。

液力缓速器改装完成后,一定要进行整车道路试验,确保功能都能实现,不漏水,不漏气,液力缓速器各档位制动扭矩合适,制动无冲击。

[1] 何仁.汽车辅助制动装置[M].化学工业出版社,2005年5月第一版.

[2] 陈家瑞.汽车构造[M].北京:机械工业出版,2009.

[3] 陈峥峰,翟士勇.汽车液力缓速器的使用与维护[J].拖拉机与农用运输车,2007(5):93-94.

[4] 李玉生.重型商用车辆辅助制动性能分析与匹配[J].重型汽车,2013(2).

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