重型商用车变速箱液力缓速器结构及原理

路 崴

（中国重汽集团大同齿轮有限公司技术中心， 山西 大同 037305）

引言

随着我国经济快速发展和西部山区基础设施建设以及重卡行业市场竞争日趋激烈，液力缓速器在商用车上的作用越来越明显。同时，客户对商用车的驾驶舒适性和安全性也提出了更高的要求。

相关研究显示，制动器在长时间工作情况下，因温度升高导致热衰退制动性能下降到60%，制动器寿命锐减，同时传动系统、轮胎等承载大使其使用寿命降低。液力缓速器的匹配，可有效缓减制动器的工作强度，延长行车制动器、传动系统、轮胎等寿命，同时，也改善了行车安全性，避免在特殊路况下驾驶员反复持续操作导致驾驶疲劳造成交通事故[1]。

1 液力缓速器结构及工作原理

液力缓速器主要包括转子、定子、工作腔、油池壳、比例阀和热交换器等，图1 所示为某变速箱液力缓速器结构图。

图1 液力缓速器结构图

液力缓速器利用液体阻尼产生缓速作用，液力缓速器的定子与缓速器壳体固定，转子通过空心轴与传动轴相连，转子和定子上铸有叶片。工作时，借助控制阀的操纵向油池施加压力，使工作液充入转子和定子之间的工作腔内。转子旋转时通过工作液对定子作用一个转矩，而定子的反转矩即成为转子的制动转矩，其值取决于工作腔内的油液量和压力，即根据控制阀调定的制动强度挡位以及转子转速而定。发动机的动能消耗源于工作液的摩擦和对定子的冲击，这使得工作液温度升高。工作液被引入热交换器中循环流动，将热能传给冷却液，再通过发动机冷却系统散出，保证缓速器持续有效工作[2]。

2 液力缓速器在整车上的匹配设计

2.1 液力缓速器在整车上的布置形式

液力缓速器分为并联式和串联式两种。并联式是指液力缓速器输入轴齿轮与变速箱输出轴齿轮啮合；串联式则是指缓速器输入轴与变速箱输出轴前后并排，串在一起。重型商用车匹配时通常采用并联式，并联式结构相对紧凑一些，留有布置取力器空间。在整车上布置液力缓速器，无论是并联式还是串联式，都会使变速器外形尺寸增大，所以在整车布置带有液力缓速器的变速箱时，需要注意与车架是否干涉。

2.2 液力缓速器冷却管路布置

从能量转换的角度来讲，液力缓速器工作原理是将车辆缓速制动时的动能转换为缓速器工作介质的热能，利用发动机冷却液循环将热量散发，实现车辆减速，因此整车冷却系统的散热能力直接决定液力缓速器持续制动能力的发挥。液力缓速器对整车的散热能力要求较高，与整车散热系统的匹配是液力缓速器与整车匹配的关键部分。

3 整车匹配液力缓速器优点

液力缓速器具有质量轻、体积小、噪声低、可提供持续制动力等优点。在整车上匹配液力缓速器可有效避免在下长坡和行驶路况不好时，驾驶员长时间踩踏制动踏板造成的驾驶疲劳，有效优化驾驶员行车制动操作，提高驾驶安全性和舒适性。同时，匹配液力缓速器可以减少行车制动的操作，有效延长了摩擦片和轮胎的使用寿命，节省了淋水装置和加水费用与时间，为顾客节省了维修时间，提高货车运营效率，赢得整车产品好口碑，增强市场竞争力。

4 结语

商用车变速箱匹配液力缓速器可有效延长行车制动系统寿命，提高车辆驾乘的安全性和舒适性，降低行车过程中交通事故的发生率。同时，可为用户节省运输成本和时间，获得可观的经济效益。目前，液力缓速器技术还有很大的空间改进，比如存在制动起效时间较长、制动力矩小、油温控制差、空载损失大和散热效率低等问题，还需推动缓速器技术不断改进，从而发挥更大效能。