福伊特液力缓速器技术介绍

福伊特液力缓速器技术介绍

福伊特液力缓速器的由来

福伊特公司自1870年开始从事流体动力学研究。1961年，福伊特第1台液力缓速器成功的

用于行驶在美国洛杉矶山脉

、重达1万t、以2 206 kw柴油机为动力的火车上，在坡度为3%长达数千米的坡路上穿山越岭，几乎无磨损的安全运行。赛特拉(SETRA)豪华客车的创始人奥托·凯斯鲍尔得知这一消息后，立即要求福伊特(Voith)公司为其客车开发缓速器，并于1968年开发出用于大

客车的液

力缓速器。

从那时开始，福伊特对无磨损缓速技术以及相关领域进行了持之以恒的研究和广泛深入的试验，不断改进和创新推出新产品，并与世界上众多汽车制造商合作，精益求精，满足用户需求。至2009年，已生产液力缓速器达60万台，深受用户欢迎。

福伊特液力缓速器的特点和功效

1.安装使用福伊特液力缓速器能提高运营效率，降低成本，确保行驶更加安全

汽车的安全性一直以来都很重要，特别是在汽车运输业蓬勃发展的今天，要求车辆有更高的运营效率，因此车载质量增加，车速提高，车辆行驶的动能成指数曲线增加，车速从40 km/h提高到80 km/h，车辆动能增加4倍。行车制动器的制动能力由于受多种因素的限制不能同步提高，下长坡长时间持续制动和高速制动时，制动器遭受巨大动能转变成热能的强负荷，制动衬片和制动鼓的温度可高达1 000 ℃。在这样高的温度下，不仅制动能力下降，而且制动鼓极易龟裂，制动衬片严重磨损或烧损。致使制动器寿命降

低，早期损坏，增加维修成本，甚至威胁行车安全。先进的盘式制动器质量轻，性能好，维修费用低，但由于摩擦面积小，遭受制动时巨大动能产生的热负荷使其表面的温度比鼓式制动器还要高，磨损严重，同样不能满足坡路持续制动和高速强力制动的要求；而液力缓速器吸收制动能量最高能够达到90%,可以保持车辆以高的平均车速行驶，有效的辅助行车制动器，从而提高车辆的运营效率，降低维修成本，使行驶更安全。实践证明，液力缓速器具有令人满意的效果，因此成为高等级商用车辆的首选。

2.福伊特液力缓速器的特点

⑴铝合金壳体，结构紧凑，质量轻，单位质量缓速力矩可达50 Nm/kg。

⑵缓速力矩范围宽，可在2 000～4 000 Nm范围内选择，R120-3型最大缓速力矩可达2

000 Nm，R133-2型可达4 000 Nm。

⑶液力缓速器与发动机缓速联合工作，可以获得最佳的缓速组合。

⑷由于液力缓速器自身有自己的供油系统，可以在最短的时间内使大量的车辆动能转变

为热能，通过发动机的冷却系统散掉，不仅没有过热问题，而且还可以在车辆下长坡过程中保持发动机的热状态，既节省燃料又保护发动机。

⑸液力缓速器利用发动机的冷却系统散热。工作时，发动机处于怠速工况，温度一般不

会超过140 ℃，缓速力矩不会随温度升高而下降，保持稳定的缓速能力，是真正的持续制动装置，无论是下长坡、在盘山公路上、在城市走走停停的行驶中，缓速产生的热量都能通过自身的热交换器和发动机冷却系统散掉，不会对周围的部件产生热影响，因此安装液力缓速器时不需要任何隔热措施，也不会增加发动机的热负荷。

⑹液力缓速器在换挡的瞬间，仍保持缓速作用，缓速作用是连续的，这又提高了行驶的

安全性。

⑺在ABS将要起作用时，缓速器会自动退出运行。

⑻因为安装了缓速器，会保证行车制动经常处于有效状态，行车更放心，可以以较高的

平均速度行驶，更加安全、高效。

⑼理论上，液力缓速器能吸收90%的车辆制动时的动能，通常可以延长制动衬片的寿命

6～8倍或更长。

福伊特液力缓速器的产品系列目前福伊特液力缓速器的产品根据安装方式分2大类:一类是串联安装在驱动线中

3.主要产品有R120-3型和R133-2型；另一类是并联安装在驱动线中，缓速器与变速器组

装或一体，通过中间齿轮实现动力连接，主要产品有Go/R115E，R115与沃尔沃变速器配套的VR3250，与戴姆勒—克莱斯勒变速器配套的R115H，与Eaton变速器配套的115H。

福伊特R120-3型缓速器是一种适用于中型客车和货车的理想的缓速器，比如轿车运载车、单厢货车、饮料运输车、大件货物运输车、中型客车等。

福伊特R133-2型缓速器是适用于旅游客车、重型货车及其他特种车辆的功率最大的缓速器，其主要特点是质量轻，缓速力矩大。

R115H型缓速器是一种高转速比的缓速器，随不同的齿轮速比其转速最高时比传动轴的转速高一倍。

R115型缓速器体积极紧凑，而且其缓速力矩在低转速时也相当高(比如在传动轴的转速为500 r/min时，缓速力距为2 000 Nm)。如同所有其他福伊特缓速器一样，它拥有与变速器独立的供油系统。

R115H型缓速器与变速器的组合将不会影响到紧急转向助力泵、转速表齿轮和传动轴的装配，也不需作任何的改动。

表1

福伊特系列产品主要技术参数

技术数据R 120-3/R 120S R133-2R115H

作用于传动轴上的最大缓速力

2 000 4 000

3 200

矩/Nm

缓速器最大转速/(r/min) 3 000/4 800 2 800 5 000

缓速挡位数(包括恒速级)555

设备质量(包括法兰、热交换

658563器，不包括机油)/kg

单位质量缓速力矩(比值: 缓

速力矩/机器质量)包括机油

304750 /(Nm/kg)

福伊特液力缓速器的工作原理和结构

1.能量原理

液力缓速器基于能量转换原理，与其他的制动方式一样，都是将车辆的动能转变为热能，然后散到大气中。车辆下坡时具有的动能为W动能，则

W动能= mgL(G-f)或1/2 mV2,mgH

其中: m—车辆质量，kg

g—重力加速度，m/s2

V—平均车速，km/h

H—坡道高度，m

G—坡度，%

f—滚动阻力系数

L—行驶距离，m

制动器或缓速器单独工作时，就是要将车辆的动能转换成热能散掉，保持制动或缓速的能力。图6为行车制动器、电磁缓速器、液力缓速器的不同散热过程。对于液力缓速器来说，只要冷却系统有足够的散热能力，其缓速能力则是无限的，液力缓速器通过发动机冷却系统散热（图7）。由于液力缓速器和发动机不同时工作，因此，在正常情况下，不会增加发动机的热负荷。下长坡后可以立即停车、驻车。显然液力缓速器的散热更为有效，因而成为缓速能力最稳定的缓速器。

2.福伊特液力缓速器的结构原理

以并联安装的Go/R115E缓速器为例来说明液力缓速器的基本结构和工作过程。

115E型液力缓速器，由转子、定子、输入轴、齿轮副、热交换器、油槽(独立供应系统)等组成，见图8。缓速器经螺栓与变速器联接成一个整体，传动轴转动时驱动齿轮副使输入轴转动，输入轴通过花键与转子连接。当要进行缓速时，控制系统将油槽中的介质(机油)

泵入定子和转子之间的工作腔，油对转子产生阻力，使传动轴转速慢下来，随着传动轴转速下降，车速也慢下来，产生缓速作用；当解除缓速作用时，控制系统将油释放至油槽，