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技术:斯堪尼亚卡车辅助制动系统
作者: 关怀 来源: 商用汽车 日期: 2014年11月刊

对于车辆拥有者来说,匹配缓速器会增加一次性购车成本,但将产生更大的后续经济效益。
 
时下,我国多数物流运营者和驾驶员在卡车日常行驶、保养的过程中,通常面临制动系统因频繁使用而过热衰退甚至失效的问题,不仅要花费不菲的成本经常更换制动蹄片和制动鼓(盘),尤为重要的是可能造成安全隐患。安全是车队运营的头等大事,在发动机动力和牵引车负载不断提升的趋势下,采用合适的辅助制动系统能够有效的弥补车轮制动器无法长时间安全使用的不足,延长制动系统的寿命、提升插队出勤率,增加车队运营利润空间。
 
目前成熟的辅助制动装置主要有发动机缓速装置、电涡流缓速器、液力缓速器3类,其中发动机缓速器装置制动功率较小,较难达到车辆制动法规要求;电涡流缓速器一般采用风冷技术,散热效果不甚理想,与车轮制动器面临同样困扰——热衰退现象,无法长时间使用;液力缓速器由于采用发动机散热系统水冷散热,无需任何隔热措施,是传统摩擦式制动器的最佳搭档。斯堪尼亚是迄今惟一一家自主研发和生产液力缓速器的商用车生产商。自20世纪90年代斯堪尼亚第1款缓速器面世,到最大转矩可达4100Nm的新款缓速器——惯性轮式缓速器研制成功,斯堪尼亚缓速器的经济性能受住了全球客户的检验。
 

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车辆安全好帮手
液力缓速器基本工作原理是通过液压油在定子叶轮和转子叶轮间产生的阻尼作用,将机械能转化为热能,从而实现制动效果。由于液力缓速器运转过程中定子与转子间有液压油充当介质,二者之间不会产生摩擦,没有摩擦的情况发生,所以使用液力缓速器几乎不会产生维护成本,一经安装便伴随卡车的整个生命周期,为驾驶员提供强大的制动保障。
 
试验数据表明,制动鼓温度达到400℃左右时,会导致制动效率下降,而车辆时速达到90km/h时,制动鼓只需要不到1min即可达到这个温度。因此,加装辅助制动装置,可以减轻行车制动器的负担,保证安全行驶和降低油耗。相较与只装配传统摩擦式制动器的普通重型卡车,选装斯堪尼亚液力缓速器的车辆虽然增加了一定的自质量,却因此省去了加装淋水罐的质量,提升了车辆负载能力。同时,得力于液力缓速器,车辆在下长坡时,不会出现因采取淋水方法造成的制动鼓温度骤降,产生隐形裂纹,甚至破裂的情况。另外,斯堪尼亚液力缓速器配合自适应巡航系统,可以帮助驾驶员在下长坡时设定巡航时速,使车辆保持较高的恒定速度,释放驾驶员右脚,不用一直踩制动踏板,从而缓解驾驶员疲劳。
 
斯堪尼亚液力缓速器包括两种型号,3500D与4100D。3500D最大功率为750kW,最大制动力3500Nm(配合斯堪尼亚发动机排气制动,可达5100Nm)。在车辆总质量40t,下坡倾斜度为7%的情况下,仅依靠液力缓速器3500D即可将车速控制在30km/h以下。4100D新型惯性轮式缓速器除具有强大的制动效果外,还能在不使用时自动脱离传动系统进入惯性运转模式,从而降低拖曳损失,减少叶轮与传动装置的摩擦阻力和能耗,为客户节省0.5%左右的燃油。在车辆进行长途运输时,液力缓速器配合发动机排气制动可满足全程90%以上的制动需求,大幅减少车轮制动器使用频率,减缓轮端系统模塑速度,延长车轮制动器生命周期与更换间隔,降低制动系统维修费用,缩短车辆待工时间,提高出勤率。
 
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边界应用是关键
斯堪尼亚开发的一体式液力缓速器从设计伊始就将其集成于整个传动系统中,作为一种直接作用于传动轴的辅助制动器独立于变速器和离合器,从而使得车辆在换挡的同时可自由使用压力缓速器,轻而易举地安全通过山地或陡峭的行驶路段。通常情况下,激活斯堪尼亚排气制动功能有几种模式:左侧踏板位置的按钮,或者液力缓速器拨杆集成。斯堪尼亚液力缓速器结合装置能够有效保证车辆下坡过程中的稳定性,并相应提高平均车速。
 
当驾驶员踩踏制动踏板时,将直接输出“命令”,液力缓速器优先启动,独立为车辆提供制动力;当车辆有更高的制动力需求时,驾驶员只需继续踩踏制动踏板,车轮制动器便会启动与液力缓速器一同发挥作用。也就是说,驾驶员使用斯堪尼亚液力缓速器时无需任何额外动作。当需要提供辅助制动动力时,液力缓速器与传动系统会立即顺畅的实现啮合。
 
此外,斯堪尼亚液力缓速器与智能辅助换挡状态(Opticruise)集成与同一操作杆,操作简便。当智能换挡系统处于手动挡模式,驾驶员可依据路况判断最适合的制动功率,通过调节操纵杆位以控制行车速度。当智能换挡系统切换到自动挡模式,驾驶员可以通过踩踏制动踏板控制制动系统,在轻踩踏制动踏板时,仅液力缓速器发挥作用,当需要车轮制动时,继续向下踩踏制动踏板即可。此外,在自动挡模式下,驾驶员可以通过调节操纵杆手动控制液力缓速器,最大程度保障行车安全,将车辆制动系统的磨损降至最低。
 
对于重卡企业来说,装配自主研发的一体式液力缓速器将大大减少产品重新标定所带来的不确定风险,同时也减少了因此匹配环节带来的额外成本。
 
省钱才是硬道理
2012年,中国颁布的GB7258新安全法规要求卡车辅助制系统必须满足GB12676的性能测试要求,法规给出2年的过渡期.这为缓速器企业带来了商机,而即将发布的国标GB12676对缓速器的测试方法进行了规定,基本沿用了欧洲ECE Type ⅡA的测试标准,即以车速30km/h沿着7%坡度向下坡行驶6km后对车辆的制动性能进行评价。
 
对于车辆拥有者来说,匹配缓速器会增加一次性购车成本,但将产生更大的后续经济效益。从目前国内安装缓速器的用户经验来看,使用液力缓速器可以带来的成本节省包括取消制动水箱安装及加水成本约5000元,延长主制动及轮胎使用寿命约1万2800元,加上车辆出勤率和运营销量的提升,每年可节省一笔非常客观的成本支出。
 
谈及实际应用效果时,斯堪尼亚液力缓速器的使用者,北京平川物流有限公司总经理许小平提到:“2008年,我们车队有几十辆经济型卡车,但当时物流行业利润下滑,车队安全问题增多、维修和油耗成本过高,公司甚至面临倒闭的风险。2009年使用装配液力缓速器的斯堪尼亚卡车到现在,车辆已经行驶了120万km,制动蹄片、制动鼓的磨损还不足30%,为我节省了将近30万元的维修成本。”

(转载请注明来源: 汽车制动网/chebrake.com 责任编辑:jack)

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