福伊特液力緩速器技術(shù)介紹

1、福伊特液力緩速器技術(shù)介紹福伊特液力緩速器的由來福伊特公司自1870年開始從事流體動力學(xué)研究。1961年，福伊特第1臺液力緩速器成功的用于行駛在美國洛杉磯山脈 、重達(dá)1萬t、以2 206 kw柴油機為動力的火車上，在坡度為3%長達(dá)數(shù)千米的坡路上穿山越嶺，幾乎無磨損的安全運行。賽特拉(SETRA)豪華客車的創(chuàng)始人奧托·凱斯鮑爾得知這一消息后，立即要求福伊特(Voith)公司為其客車開發(fā)緩速器，并于1968年開發(fā)出用于大客車的液 力緩速器。從那時開始，福伊特對無磨損緩速技術(shù)以及相關(guān)領(lǐng)域進行了持之以恒的研究和廣泛深入的試驗，不斷改進和創(chuàng)新推出新產(chǎn)品，并與世界上眾多汽車制造商合作，精益求精，滿

2、足用戶需求。至2009年，已生產(chǎn)液力緩速器達(dá)60萬臺，深受用戶歡迎。福伊特液力緩速器的特點和功效1. 安裝使用福伊特液力緩速器能提高運營效率，降低成本，確保行駛更加安全汽車的安全性一直以來都很重要，特別是在汽車運輸業(yè)蓬勃發(fā)展的今天，要求車輛有更高的運營效率，因此車載質(zhì)量增加，車速提高，車輛行駛的動能成指數(shù)曲線增加，車速從40 km/h提高到80 km/h，車輛動能增加4倍。行車制動器的制動能力由于受多種因素的限制不能同步提高，下長坡長時間持續(xù)制動和高速制動時，制動器遭受巨大動能轉(zhuǎn)變成熱能的強負(fù)荷，制動襯片和制動鼓的溫度可高達(dá)1 000 。在這樣高的溫度下，不僅制動能力下降，而且制動鼓極易龜裂，

3、制動襯片嚴(yán)重磨損或燒損。致使制動器壽命降低，早期損壞，增加維修成本，甚至威脅行車安全。先進的盤式制動器質(zhì)量輕，性能好，維修費用低，但由于摩擦面積小，遭受制動時巨大動能產(chǎn)生的熱負(fù)荷使其表面的溫度比鼓式制動器還要高，磨損嚴(yán)重，同樣不能滿足坡路持續(xù)制動和高速強力制動的要求；而液力緩速器吸收制動能量最高能夠達(dá)到90%,可以保持車輛以高的平均車速行駛，有效的輔助行車制動器，從而提高車輛的運營效率，降低維修成本，使行駛更安全。實踐證明，液力緩速器具有令人滿意的效果，因此成為高等級商用車輛的首選。2. 福伊特液力緩速器的特點鋁合金殼體，結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)量輕，單位質(zhì)量緩速力矩可達(dá)50 Nm/kg。緩速力矩范圍寬，

4、可在2 0004 000 Nm范圍內(nèi)選擇，R120-3型最大緩速力矩可達(dá)2 000 Nm，R133-2型可達(dá)4 000 Nm。液力緩速器與發(fā)動機緩速聯(lián)合工作，可以獲得最佳的緩速組合。由于液力緩速器自身有自己的供油系統(tǒng)，可以在最短的時間內(nèi)使大量的車輛動能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽ㄟ^發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)散掉，不僅沒有過熱問題，而且還可以在車輛下長坡過程中保持發(fā)動機的熱狀態(tài)，既節(jié)省燃料又保護發(fā)動機。液力緩速器利用發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)散熱。工作時，發(fā)動機處于怠速工況，溫度一般不會超過140 ，緩速力矩不會隨溫度升高而下降，保持穩(wěn)定的緩速能力，是真正的持續(xù)制動裝置，無論是下長坡、在盤山公路上、在城市走走停停的行駛中，緩速產(chǎn)

5、生的熱量都能通過自身的熱交換器和發(fā)動機冷卻系統(tǒng)散掉，不會對周圍的部件產(chǎn)生熱影響，因此安裝液力緩速器時不需要任何隔熱措施，也不會增加發(fā)動機的熱負(fù)荷。液力緩速器在換擋的瞬間，仍保持緩速作用，緩速作用是連續(xù)的，這又提高了行駛的安全性。在ABS將要起作用時，緩速器會自動退出運行。因為安裝了緩速器，會保證行車制動經(jīng)常處于有效狀態(tài)，行車更放心，可以以較高的平均速度行駛，更加安全、高效。理論上，液力緩速器能吸收90%的車輛制動時的動能，通?？梢匝娱L制動襯片的壽命68倍或更長。福伊特液力緩速器的產(chǎn)品系列目前福伊特液力緩速器的產(chǎn)品根據(jù)安裝方式分2大類:一類是串聯(lián)安裝在驅(qū)動線中3. 主要產(chǎn)品有R120-3型和R1

6、33-2型；另一類是并聯(lián)安裝在驅(qū)動線中，緩速器與變速器組裝或一體，通過中間齒輪實現(xiàn)動力連接，主要產(chǎn)品有Go/R115E，R115與沃爾沃變速器配套的VR3250，與戴姆勒克萊斯勒變速器配套的R115H，與Eaton變速器配套的115H。福伊特R120-3型緩速器是一種適用于中型客車和貨車的理想的緩速器，比如轎車運載車、單廂貨車、飲料運輸車、大件貨物運輸車、中型客車等。福伊特R133-2型緩速器是適用于旅游客車、重型貨車及其他特種車輛的功率最大的緩速器，其主要特點是質(zhì)量輕，緩速力矩大。R115H型緩速器是一種高轉(zhuǎn)速比的緩速器，隨不同的齒輪速比其轉(zhuǎn)速最高時比傳動軸的轉(zhuǎn)速高一倍。R115型緩速器體積

7、極緊湊，而且其緩速力矩在低轉(zhuǎn)速時也相當(dāng)高(比如在傳動軸的轉(zhuǎn)速為500 r/min時，緩速力距為2 000 Nm)。如同所有其他福伊特緩速器一樣，它擁有與變速器獨立的供油系統(tǒng)。R115H型緩速器與變速器的組合將不會影響到緊急轉(zhuǎn)向助力泵、轉(zhuǎn)速表齒輪和傳動軸的裝配，也不需作任何的改動。表1福伊特系列產(chǎn)品主要技術(shù)參數(shù)技術(shù)數(shù)據(jù)R 120-3/R 120SR133-2R115H作用于傳動軸上的最大緩速力矩/Nm2 0004 0003 200緩速器最大轉(zhuǎn)速/(r/min)3 000/4 8002 8005 000緩速擋位數(shù)(包括恒速級)555設(shè)備質(zhì)量(包括法蘭、熱交換器，不包括機油)/kg658563單位質(zhì)

8、量緩速力矩(比值: 緩速力矩/機器質(zhì)量)包括機油/(Nm/kg)304750福伊特液力緩速器的工作原理和結(jié)構(gòu)1.能量原理液力緩速器基于能量轉(zhuǎn)換原理，與其他的制動方式一樣，都是將車輛的動能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，然后散到大氣中。車輛下坡時具有的動能為W動能，則W動能= mgL(G-f)或1/2 mV2,mgH其中: m車輛質(zhì)量，kgg重力加速度，m/s2V平均車速，km/hH坡道高度，mG坡度，%f滾動阻力系數(shù)L行駛距離，m制動器或緩速器單獨工作時，就是要將車輛的動能轉(zhuǎn)換成熱能散掉，保持制動或緩速的能力。圖6為行車制動器、電磁緩速器、液力緩速器的不同散熱過程。對于液力緩速器來說，只要冷卻系統(tǒng)有足夠的散熱能力

9、，其緩速能力則是無限的，液力緩速器通過發(fā)動機冷卻系統(tǒng)散熱（圖7）。由于液力緩速器和發(fā)動機不同時工作，因此，在正常情況下，不會增加發(fā)動機的熱負(fù)荷。下長坡后可以立即停車、駐車。顯然液力緩速器的散熱更為有效，因而成為緩速能力最穩(wěn)定的緩速器。2.福伊特液力緩速器的結(jié)構(gòu)原理以并聯(lián)安裝的Go/R115E緩速器為例來說明液力緩速器的基本結(jié)構(gòu)和工作過程。115E型液力緩速器，由轉(zhuǎn)子、定子、輸入軸、齒輪副、熱交換器、油槽(獨立供應(yīng)系統(tǒng))等組成，見圖8。緩速器經(jīng)螺栓與變速器聯(lián)接成一個整體，傳動軸轉(zhuǎn)動時驅(qū)動齒輪副使輸入軸轉(zhuǎn)動，輸入軸通過花鍵與轉(zhuǎn)子連接。當(dāng)要進行緩速時，控制系統(tǒng)將油槽中的介質(zhì)(機油)泵入定子和轉(zhuǎn)子之間

10、的工作腔，油對轉(zhuǎn)子產(chǎn)生阻力，使傳動軸轉(zhuǎn)速慢下來，隨著傳動軸轉(zhuǎn)速下降，車速也慢下來，產(chǎn)生緩速作用；當(dāng)解除緩速作用時，控制系統(tǒng)將油釋放至油槽，在結(jié)構(gòu)上保證工作腔無油時也不會有阻尼，保證緩速器不會在車輛行駛時產(chǎn)生阻力多消耗燃料。由于工作液在運動中使進出口形成壓力差，促使介質(zhì)循環(huán)，流經(jīng)熱交換器時，車輛動能轉(zhuǎn)變成的熱量被來自發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的冷卻水帶走而散掉。緩速力矩的大小取決于工作腔內(nèi)介質(zhì)(機油)的壓力和數(shù)量，以及傳動軸的轉(zhuǎn)速。油槽中的介質(zhì)由比例閥控制的壓縮空氣壓入工作腔，壓縮空氣的壓力不同供入工作腔的介質(zhì)量也不同，從而產(chǎn)生緩速力矩也不同，圖9為介質(zhì)充滿系數(shù)f變化時緩速力矩變化的曲線圖。f=1時，產(chǎn)生最

11、大緩速力矩，n為傳動軸轉(zhuǎn)速，nN為緩速器的額定轉(zhuǎn)速，M對應(yīng)傳動軸轉(zhuǎn)速下的緩速力矩，MN為緩速器相應(yīng)額定緩速力矩；f=0時為空擋，工作腔中無介質(zhì)，無緩速力矩；f=0.25，0.50，0.75,1，將緩速強度由小到大分為4級，當(dāng)壓縮空氣壓力恒定時，將產(chǎn)生恒定的緩速力矩，實現(xiàn)車輛在坡路上的恒速行駛（圖中用點劃線表示）。福伊特液力緩速器的特性1.液力緩速器的特性4種常用的液力緩速器的特性曲線見圖10。緩速力矩隨傳動軸轉(zhuǎn)速變化，也隨進油壓力和進油量而變化。圖10是當(dāng)f=1.0時緩速力矩隨傳動軸變化的特性曲線。這些液力緩速器在8002 500 r/min傳動軸轉(zhuǎn)速時都有很高的緩速力矩。車輛的制動系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計

12、為行車制動器、緩速器、發(fā)動機緩速聯(lián)合工作的系統(tǒng)，并使經(jīng)常性制動的絕大部分能量由緩速器吸收，制動減速度變化在0.3g以下時，車輛動能的90%由緩速器吸收，僅有少量的能量由行車制動吸收。操縱機構(gòu)設(shè)計還要保證在緊急情況下行車制動器和緩速器同時工作。2.液力緩速器與發(fā)動機緩速的聯(lián)合工作液力緩速器與發(fā)動機緩速聯(lián)合工作，可以得到最佳的緩速組合（圖11）。發(fā)動機緩速低速時有良好的減速能力，轉(zhuǎn)速上升時，液力緩速器緩速能力強，二者聯(lián)合工作能夠產(chǎn)生最佳效果。3.液力緩速器的性能要求福伊特液力緩速器的性能符合ECE-R13法規(guī)II類車輛(>12 t的載貨車)和IIa類車輛(>5 t和超過8座的長途客車)

13、的檢測要求。根據(jù)能量轉(zhuǎn)換原理，以規(guī)定的方法(路試或臺試)在不超過規(guī)定的時間(12 min)內(nèi)，吸收并散掉在規(guī)定距離(6 km)、規(guī)定坡度(IIa類車輛7%)以30 km/h的車速下坡車輛所具有的等效能量Waiss，表2為規(guī)定的數(shù)值，公式1用于II類車輛，公式2用IIa類車輛。表2ECE-R13車速/（km/h）路坡度/%行駛距離/km滾動阻力系數(shù)/%II30661IIa30761WdissII=mg6000(0.06-0.01).(1)WdissIIa=mg6000(0.07-0.01).(2)其中m車輛總質(zhì)量(滿載時)其中g(shù)重力加速度該項標(biāo)準(zhǔn)制定于20世紀(jì)60年代，是根據(jù)當(dāng)時的情況制訂的。經(jīng)

14、過幾十年的發(fā)展，車輛總質(zhì)量不斷增加，車速提高，這項規(guī)定已不能滿足目前行車安全的要求。目前這項標(biāo)準(zhǔn)的修訂正在進行中。福伊特(Voith)液力緩速器的安裝與操作1.安裝由于液力緩速器通過發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)散熱，因此無論液力緩速器是并聯(lián)還是串聯(lián)安裝，均需要安裝與發(fā)動機冷卻系統(tǒng)相通的冷卻水管。液力緩速器僅控制系統(tǒng)消耗電能，電能消耗微小，線路連接簡單，與CAN總線兼容。并聯(lián)型液力緩速器的安裝這種類型的液力緩速器已與變速器組裝成一體，安裝時相當(dāng)于安裝變速器，把變速器安裝到發(fā)動機上，緩速器也一同安裝上去了。這種安裝方式不需改變傳動軸的尺寸。串聯(lián)型液力緩速器的安與變速器貼附安裝與變速器貼附安裝是通過一個安裝架貼

15、附在變速器的輸出端，見圖4左上圖，緩速器一端通過花鍵轂與變速器第二軸連接，另一端通過連接法蘭與傳動軸連接。液力緩速器、變速器和傳動軸在同一軸線上，緩速器占有一段軸向尺寸，因此需要改變傳動軸的長度。液力緩速器質(zhì)量輕，一般不需加中間支撐。獨立安裝緩速器不緊貼變速器安裝，二者經(jīng)中間軸連接，圖4左下圖，但緩速器、變速器、傳動軸三者仍在同一軸線上，緩速器仍舊占有軸向尺寸，因此，也需要改變傳動軸的長度，還需要增加中間支撐。2.操作福伊特液力緩速器（圖12）主要由緩速器本體、電控裝置(電子控制單元)、操縱裝置以及診斷電腦(非車載)等部分組成。緩速器的操縱裝置可以裝置在轉(zhuǎn)向柱管上也可以裝置成與行車制動踏板聯(lián)動

16、，最終怎樣裝置由用戶、整車制造商和福伊特公司協(xié)商確定。操縱裝置操作手柄有6個位置，即0，1，2，3，4，5。，如圖13所示。0位是緩速作用解除無緩速作用；1位是恒速級，控制車輛恒速下坡；2，3，4，5位將緩速能力分為4級，即25%，50%，75%，100%，緩速能力依次增加，第5位最高。最高的技術(shù)效果是什么呢？下坡時的操作(圖14)下坡時使用恒速級，下坡時用緩速器和行車制動調(diào)節(jié)車速至所要保持的車速，例如30 km/h，車速到達(dá)30 km/h時，撥緩速操作手柄至1位，車輛會恒定在該車速下坡行駛。若車速快起來，利用車制動輔助緩速器使車速降至恒定車速。電控裝置具有記憶功能，操作手柄撥至1位(恒速級)

17、時的速度會被記憶，當(dāng)操作手柄撥離1位后，記憶會刪除，因此，進入平路，操作手柄撥至0位，記憶將被刪除。操作手柄在1位時，再撥至其他位置不能增加緩速作用。下坡時除了選擇恒速級外，還可以先換入低擋，逐級撥下操作手柄，調(diào)節(jié)車速。有預(yù)見使車輛減速之前，最好先換入低擋，然后在運用緩速器，這樣效果更好。平路上行駛時的操作（圖15）平路上行駛除緊急制動外可以利用緩速器調(diào)節(jié)車速，保持車距。在要停車之前利用緩速器減速，當(dāng)車輛將停時在利用行車制動停車。危險路面上行駛時的操作（圖16）冰雪路面、連續(xù)轉(zhuǎn)彎、泥濘路面等均被視為緊急減速可能會出現(xiàn)危險的路面。在這種路面上要慎用緩速器，要小心逐級的操作，不可迅速撥至高位。對于

18、沒有ABS的車輛在這種危險路面上不要運用緩速器；對于有ABS的車輛，緩速器在ABS激活前會自動斷開。â福伊特水介質(zhì)緩速器福伊特水介質(zhì)緩速器(Voith Aquatarder)體積小，質(zhì)量輕，安裝在發(fā)動機上，用水作介質(zhì)，與發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)共用同一介質(zhì)，從而省去油水的熱交換過程，也就省去了熱交換器。水介質(zhì)緩速器主要由殼體、轉(zhuǎn)子、定子、水泵等組成，如圖17和圖18所示，水路系統(tǒng)見圖19。新產(chǎn)品水介質(zhì)緩速器簡化了散熱過程，油介質(zhì)緩速器和水介質(zhì)緩速器散熱過程的比較見圖20。圖10緩速力矩范圍圖11液力緩速器與發(fā)動機緩速的聯(lián)合工作圖12福伊特液力緩速器系統(tǒng)圖13液力緩速器操作手柄與指示燈圖14下

19、坡時利用恒速級的操作圖15平路行駛時緩速器的操作圖16危險路面上行駛時緩速器的操作圖17 水介質(zhì)緩速器的結(jié)構(gòu)(1)圖18 水介質(zhì)緩速器的結(jié)構(gòu)(2)圖19水介質(zhì)緩速器的水路系統(tǒng)圖圖20水介質(zhì)緩速器散熱過程的比較福伊特液力緩速器上海銷售經(jīng)理廉小姐· 一汽解放 · 中國重汽 · 沃 爾 沃 · 大運重卡 · 陜汽重卡 · 江 鈴 · 北汽福田 · 斯堪尼亞 · 德 國 曼 · 東風(fēng)柳汽 · 長安重汽 · 北 京 牌 · 東風(fēng)商用 · 北奔重卡 · 江

20、淮 · 廣汽日野 · 上海匯眾 · 五 十 鈴 · 奔 馳 · 慶鈴汽車 · 紅 巖 · 鄭州日產(chǎn) · 時代汽車 · 聯(lián)合卡車 · 東風(fēng)股份 · 華 菱 · 徐工汽車 · 通用五菱· 五 征 · 吉奧汽車 · 重汽王牌 · 雷 諾 · 樂觀開拓者 福伊特緩速器邁進卡車領(lǐng)域· 類型：轉(zhuǎn)載 來源：中國卡車網(wǎng) 作者：李歡歡 責(zé)任編輯：王紀(jì)偉 發(fā)布時間：2010年12月10日· 近日，有關(guān)國家出臺在卡車上

21、安裝輔助制動裝置的規(guī)定-機動車運行安全技術(shù)條件GB7258法規(guī)的各種消息不斷傳出，一時間行業(yè)內(nèi)外都紛紛揣測，國家是否要扶持緩速器進入卡車市場。中國卡車網(wǎng)記者特意就此事采訪了福伊特驅(qū)動技術(shù)系統(tǒng)華南區(qū)銷售子公司總經(jīng)理彭振軍先生。談及此事，彭總顯得很冷靜，不管國家是否出臺政策扶持，“我們都將腳踏實地繼續(xù)做我們該做的事?！?#183;· 福伊特voith· 緩速器邁進卡車領(lǐng)域的節(jié)點· 目前，我國卡車行業(yè)運營狀態(tài)顯得有些浮躁，相當(dāng)大比例的卡車主采取一種“短平快”的方式運作。即投入較低成本買一輛車，連續(xù)高強度工作，不求車輛長期服役，要求短期內(nèi)盡快回本。彭總對記者說，“這就像讓

22、你向一個不開會的人推銷西裝一樣難，他沒有需求，任何營銷手段都無法奏效?！?#183; 對于大多數(shù)卡車用戶來說，緩速器應(yīng)該屬于高端零部件。不管從實際需求還是消費意識上講，要他們接受緩速器都不是一件輕而易舉的事情。像福伊特這樣的高端零部件企業(yè)看重的潛在用戶是注重產(chǎn)品全生命周期投資回報率的消費者，他們的消費往往更加理性。· 彭總告訴記者，他就曾經(jīng)遇到這樣一位有心人。一位開了三十幾年卡車的老司機，閱車無數(shù)，對卡車各個零部件非常熟悉，這位經(jīng)驗豐富的司機深知開車安全第一，曾主動找到福伊特要買緩速器，并且給技術(shù)人員開出了詳細(xì)的配置單，他甚至比技術(shù)人員更清楚哪些配件搭配在一起才能發(fā)揮各自最大的作用。彭總帶著一絲欽佩地說：“這樣的有心人實在太少了，所以我們要做的工作還有很多?！?#183; 做我們該做的事· 價格昂貴一直是緩速器不被卡車用戶接受的一大因素，據(jù)彭總介紹，福伊特為了讓緩速器更順利地進入卡車市場，目前定價為兩萬左