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汽车液力缓速器的原理及应用 黄榕清，吴磊 华南理工大学汽车工程学院 广州 （510640 ） E-mail：wulei302@ 摘 要：本文简单介绍了缓速器的发展历史，重点叙述了液力缓速器的基本结构、工作原理 和控制方式，并对液力缓速器的制动效果做了初步的分析。 关键词：车辆；液力缓速器；辅助制动 1．引言 汽车制动系是汽车安全行驶中最重要的系统之一。随着发动机技术发展和道路条件的改 善，汽车的行驶速度和单次运行距离都有了很大的发展，行驶动能大幅度的提高。从而使得 传统的摩擦片式制动装置越来越不能适应长时间、高强度的工作需要。由于频繁或长时间的 使用行车制动器，出现摩擦片过热的制动效能热衰退现象，严重时导致制动失效，威胁到行 车安全[1]。车辆也因为频繁更换制动蹄片和轮胎导致运输成本的增加。为了解决这一问题应 运而生的各种车辆辅助制动系统迅速发展，液力缓速器就是其中一种。 2 液力缓速器的发展历史 最早出现液力缓速器是为了解决火车短距离内减速困难的问题。此后，液力缓速器被用 在汽车列车上，发现其很好的辅助制动效果。当今液力缓速器约来越多的被运用到重型货车 和大、中型客车上。随着其应用的发展，出现了很多生产液力缓速器的公司。比较著名的液 力缓速器厂商有德国福伊特(VOITH)公司、法国泰尔马（TELMA ）公司、美国通用公司、 日本TBK公司等[2] 。目前来看，其生产技术已经比较成熟，形成了适用于各种车型的系列产 品。我国的液力缓速器研发已经有一定的发展，但不管是技术水平还是应用数量都远落后于 国外。 3 液力缓速器结构、工作原理及控制方式 3.1 基本结构 液力缓速器结构大致相同，以VOITH 液力 缓速器为例 （图1），它是由转子、定子、工作 腔、输入轴、热交换器、储油箱和壳体组成。 其安装方式一般分为和传动轴 串连和并联两 种。串连时可在变速器前、后安装。如果采取 并联，则缓速器和变速器做成一个整体来安装。 对于装有带液力变矩器的自动变速器车辆来说, 原变速器系统已配备了储油罐、油泵和散热器 等部件。因此,在配有自动变速器的客车和货车 -1- 上安装液力缓速器成本更低。 3.2 工作原理 缓速器工作时，压缩空气经电磁阀进入 储油箱，将储油箱内的变速器油经油路压进缓 速器内，缓速器开始工作。转子带动油液绕轴 线旋转。同时，油液沿叶片方向运动，甩向定 子。定子叶片对油液产生反作用，油液流出定 子再转回来冲击转子，这样就形成对转子的阻 力矩，阻碍转子的转动，从而实现对车辆的减 速作用。工作液在运动过程中使进出口行成压 力差，油液循环流动，通过热交换器时，热量 被来自发动机冷却系统的冷却水带走。整个系 统如图 2 所示。 3.3 制动力矩大小的计算公式 缓速器的缓速力矩计算公式根据其布置形式有所不同。其基本计算公式为： 5 2 M λρgD n 式中: D ――转子有效循环直径；m n ――转子转速；r / min λ――制动力矩系数