缓速器在国内商用车上的使用已经有较长的历史,但用于重型卡车的缓速器则相对少见。由于重卡自质量大,对制动力矩需求较高,因此优先使用液力缓速器。近年来,除了德国福伊特不断力推液力缓速器之外,其他厂商并未见大的动作。或许因为技术含量太高难以涉足,抑或因为考虑成本因素,不敢在国内市场推广。
不过值得欣慰的是,在近期举办的2011中国(济南)国际卡车暨零部件展览会上,记者看到了国内缓速器企业特尔佳推出的卡车用液力缓速器,着实让人兴奋不已。
卡车市场空间更大
在特尔佳的展位上,赫然摆放着一台液力缓速器,特尔佳公司总经理黄斌向记者介绍:这是特尔佳公司自主研制的液力缓速器产品。说起这款产品,以电涡流缓速器起家的特尔佳显得很低调平淡。黄斌说:特尔佳其实从2008年就开始研发液力缓速器产品了,当时还属于概念阶段,所以没作任何的宣传。作为电涡流缓速器的专家,特尔佳现在突然推出了液力缓速器产品,多少让人有些意外。
说到为什么要在电涡流缓速器大力发展的时期转投液力缓速器,黄斌说:“电涡流产品我们做了多年,市场也比较稳固了;但是中国的卡车市场是一片更大的市场,而且卡车的安全运行对于社会有重要的意义,国家也正在逐步鼓励缓速器在卡车上的应用。在这样的背景下,我们发现电涡流已经难以在性能上满足需求,所以开始了液力缓速器的开发。”他进一步向记者解释:目前的电涡流缓速器,制动转矩做到2000Nm以上时成本就开始高了,如果转矩再增加,就需要更大的线圈,这样一来自质量与成本都会成倍增加。这就与卡车的轻量化相矛盾,成本也难以控制。
采用液力缓速器后,制动转矩的问题完全能够解决。目前特尔佳的试制产品制动转矩已经超过4000Nm,成本虽然比低转矩的电涡流缓速器高;但是在这一技术平台下,继续提高制动转矩几乎不需要增加太多的成本,而且自质量只有100kg,优势很明显。
需要突破3大难题
虽说有种种优势,但在研制过程中,液力缓速器其实需要突破许多技术瓶颈。
首先是响应性。由于采用叶轮搅动油液的流体力学原理,在转速过低的状态下,液力缓速器难以发挥制动作用,在这一点上,采用电磁感应原理的电涡流缓速器时速5 km就能起作用。据黄斌介绍,目前的手段是改进叶轮结构,经过优化设计后,目前特尔佳的液力缓速器能在轴转速600r/min以上时发挥100%的制动转矩。
第2个问题就是与冷却系统的匹配。液力缓速器不同于电涡流缓速器的自身风冷,为了将升温后的油液迅速降低到正常温度,液力缓速器需要接通发动机水冷系统,利用发动机冷却液来为缓速器油液降温。这样一来,就需要与之匹配的发动机系统拥有足够的“热容量”来负担缓速器额外的热能。黄斌介绍说,目前特尔佳试制配套的发动机系统,均能改造冷却系,或增大水泵流量,或调高风扇转速等。虽然改造并不麻烦,但是要达到完善、可靠的匹配,需要大量的实验与验证,且如果再考虑到发动机的节能减排的话,对于水泵、风扇等部件的控制将更为复杂。
第3个问题也是最为关键的:缓速器如何与ABS/EBD等系统完美兼容。在车辆制动系统中,缓速器属于辅助制动系统,它作用于车辆的变速器输出轴(俗称二轴),因此它产生的制动力是直接作用在驱动桥上的,无法保证按需分配到各个车轮;但是,ABS或EBD系统则需要对每个车轮进行单独的制动或释放控制,这就需要有一套完善的通信与处理系统来完成缓速器与ABS等系统的“对接”。据黄斌介绍,目前这些逻辑程序上的设计特尔佳已经完成,缓速器将采用CAN总线与ECU相连,能完美对接ABS。不过,目前还只是试制阶段,更多复杂路况下的电控程序还将进一步改进。