大型商用汽车减速器
近年来,公路运输行业迫于日益增长的经济压力,要求更大的装运体积、更高的运营效率和更快的行车速度,导致发动机功率要求急剧提高。然而,车装制动系统的功率却由于多种因素的限制不能同步提高而达到相应的技术要求。从图1所示的能量曲线可看出:制动能量随行车速度的增加而剧增,当40
km/h的行车速度提高一倍增加到80 km/h时,制动时必须将前述4倍的动能转变成热能。如此使传统的制动系统根本无法达到制动要求。从图2所示的曲线可明显看出:随着制动轮鼓温度提高,制动装置的摩擦系数及制动能力急剧下降,而磨损系数则快速增长。大型商用汽车驾驶员行驶在陡峭的山区长下坡路上或盘山公路转弯下坡路上,最担心的是不断踩制动器踏板,导致制动效率不断下降。解决的办法是采用车用减速器。减速器可明显地减少车装制动器的磨损。车装制动器因制动次数少而处于正常状态,需要时可充分制动,下面介绍几种车用减速器。
一、福伊特(VOITH)减速器
1福伊特减速器(图3)的各项优点:
(1)装用福伊特减速器可以提高平均车速而且仍能保证有较高的安全裕度。
(2)与其他减速器比较,福伊特减速器质量轻,不影响车辆的承载能力。
(3)福伊特减速器可承担90%的制动任务,因而减轻了制动装置的使用强度 。通常可延长制动蹄片的寿命达8倍,而最高记录是25倍,从而降低了营运成本。
(4)福伊特减速器可使车辆在下长坡路上也能以恒速行驶,既安全又舒适。
(5)平常的速度调整也可由减速器来完成,从而减少制动装置的使用磨损,减少维修次数和缩短车辆停驶时间,从而降低营运成本。
(6)福伊特减速器采用流体动力学原理实现制动,它是一种从动的制动装置,在换挡时也不中断其制动作用,是一种主动式的安全措施。
(7)福伊特减速器拥有自身的机油供应。由于制动而被加热的机油只在减速器内循环。不会对变速器造成额外负担。
(8)由于减速器拥有自身的机油供应系统,其机油的温度可任其升高到其允许的工作温度,从而保证减速器在任何情况下均可提供最大制动效率。
(9)福伊特减速器不需要特别的机油,只需普通的合格机油,因此不会对环境产生特别的影响。
(10)福伊特减速器可很快收回投资,通常为2年,具有较好的投资收益。
2以R133-2型减速器(图4)为例,说明福伊特减速器的基本功能及冷却:
(1)减速器的功能:涡流减速器的结构十分简单:按照流体动力学原理,两个叶轮面对面装置(图5),在转子及定子的缝隙之间注入工作介质即机油。由于转子与车辆传动轴相连,而定子固定在减速器外壳上,转子受传动轴驱动带动介质一起旋转,介质的粘性作用使转子受到定子的凝滞阻力而降低转速,从而实现了对车辆的制动。在此过程中车辆的动能转变为机油的热能并通过车装冷却系统排出。
(2)减速器的冷却(图6) :福伊特减速器制动时产生的热能,经过车装冷却系统散出。减速器功能在物理上限取决于冷却系统设计容量。因此,持续制动功能比风冷减速器明显强得多。职业驾驶员通过选择合适的挡位来充分利用冷却系统的功能,同时,减速器电子控制系统可以根本避免冷却系统的过载。
(3)福伊特减速器的操纵是使用方向盘上的手柄或制动踏板,在制动前先接通减速器。另外,福伊特减速器借助先进的数字控制器与商用车辆匹配,使其制动作用提升到最大化功能(图7)。
标准型的减速器是由方向盘下面的换挡手柄来操作控制的。在0挡时减速器不起作用,V挡为恒速挡,减速器使车辆保持匀速行驶,这种下坡恒速装置已成标准配置,提高减速作用仅需将手柄拨到较高的挡位即可。按用户要求,也可用制动踏板来操纵减速器。减速器换档手柄的电信号经电子控制单元处理后传输到比例调节阀以压缩空气,将定量机油从减速器油槽挤入定子和转子叶片之间的缝隙作循环流动,根据油压高低和油量的多寡可决定制动扭矩的大小。瞬间之内即可产生柔和的制动作用。两个温度传感器随时监测机油和冷却水的温度。控制减速器所需的电能消耗极小,该控制系统可与现有的ABS控制系统相耦合,当ABS起作用时能马上作出反应。
(4)福伊特减速器与商用汽车的匹配
A.串联型(图8) 福伊特R120型和R133-2型减速器既可按装在变速器后端亦可安装在两传动轴支承中间。
B.并联型(图9) 福伊特R115H型减速器与变速器组合在一起安装在变速器后端一侧(图10)。这意味着无需额外的空间。
R115型减速器是一种高速比的减速器,随不同的齿轮速比它的转速最高时比传动轴的转速高一倍。它与变速器的组合将不会影响到紧急转向助力泵,转速表齿轮和从动轴的装配,也不会影响到传动轴的装配。
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