中型载货汽车液力缓速器的匹配应用分析

韩永平 齐海超 王珊珊 付亮亮 张少博 黄怡丰

摘要：随着运输行业的发展和汽车工业的进步，国内主流主机厂纷纷开始在中型载货汽车上匹配高功率发动机。中型载货车型的适用工况也逐渐从城乡零担运输向长途运输渗透。随着车辆运输距离的增加，所面对的路况也更为复杂，尤其在长途下坡路段对车辆自身的制动性能提出了极大挑战。液力缓速器，作为一种行车辅助制动系统，因其安全高效的特点，受到了越来越多用户的关注和认可，并逐渐被更多的主机厂应用于中型载货汽车上。本文以某款匹配了液力缓速器的中型载货汽车为例，对缓速器的选型、布置形式以及冷却系统管路的布置方式进行了深入的理论分析和计算。

关键词：中型载货汽车；液力缓速器；匹配分析；辅助制动

中图分类号：U463 DOI ：10.20042/j.cnki.1009-4903.2024.01.008

0 引言

随着汽车技术的不断进步，近年来，中型载货汽车不再仅仅局限于短途运输，越来越多的用户开始选择中型载货汽车进行长途运输。我国地域辽阔，特别是在云贵川等西南地区的山区丘陵路况复杂，车辆在长下坡路段行驶时，需要对车辆进行持续的制动。然而，由于持续制动会导致刹车片、轮胎磨损加剧，产生发热现象，进而可能引发制动失效，甚至可能导致严重的交通事故，保障商用车下坡安全一直是业界倍受关注的问题。

目前，国内普遍采用的解决方案是淋水降温法，但这种方法存在较高的危险性，会缩短轮胎和刹车的使用寿命，并且在冬季可能导致道路结冰，从而引发次生灾害。在某些地区，冬季甚至禁止安裝淋水器的货车上路。因此，液力缓速器等辅助制动装置成为了更为科学、安全且高效的解决方案。车辆在下坡时，使用液力缓速器可以减少对刹车的频繁踩踏，不仅可以提供持续制动，还能有效减少刹车片、离合器片及轮胎的磨损，从而显著提高卡车司机的经济效益。

1 串联式液力缓速器的工作原理

液力缓速器是利用液体阻尼效应产生缓速作用的装置。图1 所示为某型液力缓速器示意图。液力缓速器主要由缓速器壳体、电控系统、传感器以及线束等零部件组成。其中，缓速器壳体主要由定子、转子、输入轴齿轮副以及散热器等关键零部件构成。液力缓速器的输入轴和变速器的动力输出轴相连，实现动力的传递。

当液力缓速器处于工作状态时，控制单元会根据当前车速、行车挡位、水温以及油温等信号，精确计算并确定所需的制动扭矩。随后，通过控制气路的比例阀调节储油腔中的压力。在压缩气源的作用下，储油腔中一定量的工作油液被压送至叶轮工作腔中。工作腔中的转子会加速工作油液，并将其注入定子中。油液在冲向定子后会减速，并沿叶片回流至转子，形成循环。在这个循环过程中，产生的流动阻力和惯性阻力共同形成了缓速器的制动力矩。同时，这一过程将车辆的部分或全部动能转化为工作油液的热能[1]。