液力缓速器在整车上的匹配及常见问题的解决

陈俊宇 孙博 肖殿东 陈林昭

摘 要：文章介绍了液力缓速器在国内的发展及现状，并以法士特液力缓速器为例，详细阐述了缓速器在匹配整车时的机械连接、控制系统匹配、气路匹配和冷却循环系统匹配，最后就缓速器匹配整车时的一些常见问题提供了具体的解决方案。

关键词：液力缓速器;整车匹配;常见问题

中图分类号：U463.5  文献标识码：A  文章编号：1671-7988（2020）17-185-03

Matching of Hydraulic Retarder on vehicle and solution of common problems

Chen Junyu， Sun Bo， Xiao Diandong， Chen Linzhao

（ Shaanxi FAST Gear Co.， Ltd， Shaanxi Xi'an 710119 ）

Abstract： This paper introduces the development and current situation of the hydraulic retarder in China， and takes the FAST retarder as an example to elaborate the mechanical connection， control system matching， gas path matching and cooling cycle system matching of the retarder when matching the whole vehicle. At last， it provides some solutions to some common problems when the retarder matches the whole vehicle.

Keywords： Hydraulic retarder; Vehicle matching; Common problems

CLC NO.： U463.5  Document Code： A  Article ID： 1671-7988（2020）17-185-03

引言

液力缓速器是一种辅助制动装置，可以让整车在不使用或少使用刹车的情况下，降低车速或使车速保持稳定，但不能将整车紧急制停。液力缓速器的基本原理是，将整车的动能转化为工作介质的热能，并通过整车的散热系统将热量消散掉来实现整车的制动。它可有效解决车辆因连续制动而导致的刹车片过热、刹车失灵等问题，同时可以延长刹车的使用寿命，提高运行效率，降低司机的劳动强度，大幅提升车辆的安全性、经济性和舒适性[1]。液力缓速器在国外市场是商用车的标配产品，而在国内市场，直到近些年才逐步得到了用户的认可和接受。自GB7258-2017实施以来，危化品车辆已经强制安装液力缓速器等辅助制动装置，一些主机厂也纷纷开始在大型牵引车和客车上匹配安装。液力缓速器迎来了快速发展时期。

目前，以法士特为代表的国产液力缓速器，经过近十几年的发展，已经取得了长足的进步。以FHB400A液力缓速器为例，这是法士特最新一代的轻量化大扭矩的液力缓速器产品，其不仅重量轻、扭矩大，而且空损很小，几乎不会增加整车油耗，并通过陕西省工信厅的鉴定，其整体性能达到了国内领先、国际先进的水平，与国外液力缓速器相比也毫不逊色。但缓速器的卓越性能只有安装在整车上才能有效的发挥出来。作为汽车传动系的重要组成部分，液力缓速器与整车的匹配至关重要，直接影响着其性能的发挥，通过合理的整车匹配，可使缓速器发挥出更好的制动效果。

1 缓速器与整车的匹配

液力缓速器与整车上的匹配是一项系统工程，涉及到汽车传动系统中多個重要部件的协调配合，比如发动机、变速器、车桥和整车电路等，包括了机械连接、控制系统匹配、气路匹配和冷却循环系统匹配四个方面的连接与匹配。只有将这一系列连接做好，并协调匹配在一个最佳状态时，缓速器才能在需要的时候持续性的输出较大的制动扭矩，发挥更好的制动效果。文章下面就从这四个方面来介绍缓速器与整车的匹配。

1.1 机械连接

缓速器通过与变速器的连接介入整车的传动系统。缓速器与变速器的连接有两种方式，分别是串联连接和并联连接。如图1所示，由于并联连接时缓速器装配在与传动轴平行的侧方，不影响后取力器的安装，并且装配时不需要增加额外的支架，因此更受市场的欢迎。图2是法士特的一款并联液力缓速器（FHB400A）的结构尺寸图，其整体结构紧凑，可以匹配众多车型，包括一些车架逐渐收窄、空间局限的车型也能顺利匹配。

1.2 控制系统匹配

如图3所示，控制系统由控制器，压力传感器，温度传感器（油温，水温各一支），控制阀，缓速器线束，手柄开关，整车信号连接器（车速，电源等信号）等构成。

根据各部件布局，将线束按照工艺规范合理布置到相应位置。要求避开高温部件，锋利边缘，固定可靠，避免磨损与浸泡。诊断接口应布置于驾驶室内，与整车OBD连接;或者布置于副驾驶电器盒等其它合适位置，便于后期的程序升级或故障诊断。

1.3 气路匹配

缓速器气源取自整车辅助气路。要求在气路中增加空气滤清器、气路截止阀，并在截止阀和缓速器控制阀之间增设独立储气罐，储气罐的体积不易过小。进气气路需合理布置，避让运动部件以防磨损，气管内径一般不应小于8mm。气路连接示意图如图4所示。

1.4 冷却循环系统的匹配

1.4.1 冷却循环系统的匹配目标

整车在长下坡时，需要缓速器持续提供制动力，此时就需要热交换器持续的将缓速器产生的热能通过整车散热系统消耗掉，热交换器及整车的散热功率需大于缓速器的制动功率。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。

匹配液力缓速器的整车冷却系统布置如图5所示，液力缓速器的冷却循环水路与发动机水路连接，共用冷却系统，此时需要在发动机外安装一个节温器，并增加一个膨胀水箱。缓速器冷却循环水路有大循环和小循环两条路线，当缓速器出水温度较低时走小循环水路：发动机出水→缓速器进水→缓速器出水→节温器→水泵→发动机进水;当缓速器出水温度较高时走大循环水路：发动机出水→缓速器进水→缓速器出水→节温器→散热器→水泵→发动机进水。

1.4.2 冷却循环系统的匹配要求

冷却液的流量与散热器的能力是影响冷却循环系统匹配的两个重要方面。通过我们在整车转毂实验中的反复测试得出，在发动机转速1500rpm时，要求冷却液在整个循环系统中的流量不小于250L/min。为了满足这一要求，在选择发动机水泵时尽可能选大流量的水泵;在布置水管走向的时候，应减少弯折，水管内径统一且不小于50mm;在设计膨胀水箱时，应满足水箱的容积为总冷却液体积的15%-20%，且安装位置高于整车水路。冷却液不允许用自来水代替，否则会有水垢阻塞缓速器水管及热交换器。散热水箱和风扇的大小则决定了整车散热系统的能力，一般情况下，我们要求实现缓速器与风扇的联动，当缓速器介入工作时，散热风扇需响应缓速器的请求，打开风扇，增加散热，快速将冷却循环系统中的热量消散掉。

2 常见问题及解决

2.1 缓速器工作时间短，易高温退出

可能存在的原因如下：

（1）整车散热不足及司机操作原因。分析解决：缓速器由于散热原因易退出时，应降低车速（减少单位时间缓速器产生的热量），提高发动机转速不低于1600rpm，通常用降变速器挡位实现，使整车散热系统更好地散热（提高发动机转速，即提高发动机水泵转速，使水流量加快，同时风扇转速提高，提高散热）。

（2）油温水温传感器反接。分析解决：油温、水温传感器接反会导致频繁退出，须正确连接油、水温传感器。

（3）节温器损坏。分析解决：如果节温器损坏，大循环打不开或打开慢易导致退出，需更换节温器总成。

（4）风扇、水泵等传动皮带轮松驰。分析解决：风扇、水泵等传动皮带轮松弛，也易导致散热不足缓速器退出，应重新张紧。

（5）可控风扇与缓速器联动失效。分析解决：缓速器制工作时可控风扇不工作，联动失效，需检查线路，重新连接。

（6）冷却水箱积垢过多。分析解决：冷却水箱积垢过多，不及时清理引起散热能力下降易导致退出，清理积垢处理即可。

（7）冷卻液不清洁。分析解决：冷却液不清洁引起热交换器堵塞，水流缓慢易导致退出，更换冷却液即可。

2.2 恒速档稳定性故障

可能存在的原因如下：

（1）车速传感器存在问题。分析解决：更换车速传感器或检查线路。

（2）油门或ABS信号不稳定。分析解决：检查油门或ABS信号电平或CAN数据，排除异常。

（3）温度超限。分析解决：确认车辆信息，重新予以标定。

3 结语

液力缓速器的使用效果取决于缓速器与整车多方面的匹配，可通过正确的机械连接和控制系统、气路、冷却系统等的合理匹配，来达到液力缓速器在整车上发挥出理想制动力的效果。在液力缓速器使用过程中遇到的各种问题也应遵循正确的方法逐一排查解决。

参考文献

[1] 耿凤鸣，陈俊宇.液力缓速器持续制动性能测试的转毂试验方法[J].机械工程师，2016（6）：168-169.

[2] 张玉玺，程秀生，刘维海，等.液力缓速器的试验研究[J].工程机械， 2007（11）.

[3] 何文军.重型商用汽车冷却系统副水箱的设计[J].应用科技，2011 （6）.

[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）.