肖殿東，李曉亮

（陜西法士特齒輪有限責(zé)任公司，陜西 西安 710077）

1 引言

隨著車主對(duì)行車安全特別是重載常下坡下長(zhǎng)坡工況認(rèn)識(shí)的不斷提高和道路法規(guī)GB7258 的實(shí)施，液力緩速器作為最有效的行車輔助制動(dòng)裝置，越來(lái)越受到卡車、客車主機(jī)廠和終端用戶的青睞，主機(jī)廠匹配液力緩速器是大勢(shì)所趨。液力緩速器緩速制動(dòng)時(shí)將車輛的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為液力緩速器工作液的熱能，整車散熱系統(tǒng)通過(guò)熱交換器將液力緩速器工作液熱量帶走并散發(fā)，從而可以實(shí)現(xiàn)液力緩速器長(zhǎng)時(shí)間大功率輔助制動(dòng)。液力緩速器瞬間制動(dòng)功率可達(dá)600kW，持續(xù)制動(dòng)功率300kW 以上，液力緩速器功能的發(fā)揮很大程度上取決于整車的散熱系統(tǒng)[1][2]。本文主要論述牽引車配置液力緩速器時(shí)整車散熱能力匹配。

2 牽引車配置液力緩速器整車散熱能力分析

液力緩速器最常用的功能是恒速功能，即在不使用主制動(dòng)（剎車）情況下，車輛在下坡過(guò)程中定速巡航，緩速器不超溫不報(bào)警不退出，整車散熱功率應(yīng)大于等于緩速器制動(dòng)功率。牽引車下坡定速巡航，電噴發(fā)動(dòng)機(jī)不噴油不做功，車輛下坡過(guò)程中，車輛勢(shì)能減少功率應(yīng)與總制動(dòng)功率+輪胎滾動(dòng)阻力功率+風(fēng)阻功率相平衡[3]。即：

P勢(shì)能減少功率=P總制動(dòng)功率+ P滾動(dòng)阻力+P風(fēng)阻

P勢(shì)能減少功率= F下滑力v/1000 （kW）

F下滑力=Gi，G 為滿載整車總重（N），i 為坡度，G=mg，即：

P勢(shì)能減少功率=mgiv/1000，m 為整車總質(zhì)量（kg），g 為重力加速度，取g=9.8，其中v 單位為m/s，換算成km/h 則：

P勢(shì)能減少功率= 0.278mgiv/1000=0.000278mgiv ≈0.00272miv（kW）

取滾動(dòng)阻力系數(shù)為0.01，則P滾動(dòng)阻力=0.01Gv=0.01mgv≈0.1mv，其中v 單位為m/s，P滾動(dòng)阻力單位為W，換算成km/h和kW，則：

P滾動(dòng)阻力≈0.0000278mv （kW）

CD為風(fēng)阻系數(shù)，取CD為0.9，A 為汽車正面投影面積，取A 約為7m2，則：

P風(fēng)阻=0.9*7/76140*v3≈0.000083v3（kW），v單位為km/h。

當(dāng)液力緩速器工作時(shí)，根據(jù)試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)：

下表為在轉(zhuǎn)轂試驗(yàn)臺(tái)上測(cè)試的部分發(fā)動(dòng)機(jī)摩擦功、排氣制動(dòng)和缸內(nèi)制動(dòng)功率：

表1 轉(zhuǎn)轂試驗(yàn)臺(tái)上測(cè)試的部分發(fā)動(dòng)機(jī)摩擦功、排氣制動(dòng)和 缸內(nèi)制動(dòng)功率對(duì)比表

牽引車高速工況較多，滿載總質(zhì)量49 噸，坡度最大6%，一般平均坡度最大4%-5%，下坡車速一般50-60km/h，使用液力緩速器進(jìn)行下坡定速巡航時(shí)，要求發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不小于1500rpm。以滿載49 噸，平均坡度4.5%，下坡車速60km/h，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速1500rpm 為例，若液力緩速器持續(xù)下坡巡航不高溫不報(bào)警退出，則發(fā)動(dòng)機(jī)1500rpm 時(shí)整車散熱應(yīng)滿足：

3 案例分析

以國(guó)內(nèi)某汽車廠車型甲為例，其匹配WP13 550 發(fā)動(dòng)機(jī)，配置排氣制動(dòng)，匹配法士特FHB400 緩速器，未匹配缸內(nèi)制動(dòng)。1500rpm 時(shí)，整車散熱功率實(shí)測(cè)約222kW。由上表可知，1500rpm 時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)摩擦功約70kW，排氣制動(dòng)功率約110kW。滿足P散熱≥259.4-70-0.2*110=167.4kW。該車型總重49 噸，在元磨高速、雅西高速、夏蓉高速等國(guó)內(nèi)高速60km/h 啟用液力緩速器下坡巡航，均未出現(xiàn)高溫液力緩速器退出情況，液力緩速器效果很好，該款車型銷量持續(xù)增長(zhǎng)。

國(guó)內(nèi)某汽車廠車型乙，其匹配WP12 375 發(fā)動(dòng)機(jī)，配置排氣制動(dòng)，匹配法士特FHB400 緩速器，未匹配缸內(nèi)制動(dòng)。1500rpm 時(shí)，整車散熱功率實(shí)測(cè)約180kW。由上表可知，1500rpm 時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)摩擦功約56kW，排氣制動(dòng)功率約79kW。不滿足P散熱≥259.4-56-0.2*79=187.4kW。該車型總重49 噸，在元磨高速、西漢高速等坡度大的路段60km/h 啟用液力緩速器下坡巡航，會(huì)出現(xiàn)高溫液力緩速器退出報(bào)警情況，液緩效果略差，該款車型銷量一般。

4 結(jié)論

液力緩速器功能的發(fā)揮主要取決于整車散熱，針對(duì)國(guó)內(nèi)高速現(xiàn)狀，經(jīng)理論分析提出牽引車匹配液力緩速器時(shí)整車散熱經(jīng)驗(yàn)公式：

并通過(guò)實(shí)例驗(yàn)證該匹配算法的合理性，對(duì)主機(jī)廠匹配液力緩速器時(shí)散熱配置有一定指導(dǎo)意義。