論底盤測功機在整車緩速器冷卻性能驗證上的應用

陳鵬，韋巍

（江淮汽車集團股份有限公司，安徽 合肥 230601）

為保障重載車輛山區行車安全，交通部于2019年3月15日發布的JT/T1178.2《營運貨車安全技術條例第2部分：牽引車輛與掛車》中規定：新生產牽引車輛應安裝緩速器或其他輔助制動裝置。整車的熱管理性能作為一種影響緩速器開啟/關閉的性能，對其驗證顯得尤為重要。但如果在真實的道路對搭載緩速器的整車進行熱管理測試，存在以下的風險：①合適的測試場地因受路面車流、氣象條件等因素影響，不易尋找；②在真實的道路上進行測試，測試結果重復性較差，且因車輛為重載狀態，若測試過程中出現異常，易出現安全隱患。因此，一個同時具備安全性且測試結果重復性高兩種要求的測試環境顯得尤為重要。帶環境模擬艙的底盤測功機作為同時具備這兩個條件的設備，就可以安全、高效地達成這個目標。

1 測試設備、評價指標及測試方法

1.1 測試設備

底盤測功機是一種高精度的可用于模擬汽車行駛時真實道路阻力的專用計量設備。

環境模擬倉是一種整車測試中使用的環境模擬設備，它可以為測試樣車提供不同的環境條件以便測試車輛的空調、熱管理等相關性能。

1.2 評價指標

基于緩速器的工作原理，在緩速器制動過程中產生的能量會轉化為熱能，為了釋放這些熱量，工作腔內部分油液泵入熱交換器散熱，然后經轉子回流循環。如果冷卻水溫達到最高允許溫度，緩速器電控單元會自動調整緩速器制動扭矩到最高允許值狀態（緩速器自動降低制動扭矩）。因此，在下長坡工況中，車輛在車速恒定狀態下，散熱器的冷卻能力就是緩速器散熱系統的評價指標。

1.3 測試方法

依據緩速器在日常行駛中的使用工況和標準JT/T1178.2，以合適的車速和變速器擋位，分別對其連續下長坡和極限下長坡時的工況進行模擬及測試，并對測試結果進行評價。

1）連續下長坡工況：為了更好地驗證車輛緩速器散熱系統的極限性能，在連續下長坡工況時，選擇使用標準中所提到的以不超過70km/h的車速在3%坡道上連續下坡，及以不高于40km/h的車速在5%坡道上連續下坡作為緩速器散熱系統的測試工況，將對應的數據記錄并分析。

2）極限下長坡工況：在車輛完成連續下長坡工況且測試結果合格的情況下，為了應對實際行駛過程中的突發情況，需將緩速器擋位位于最大擋，以不超過30km/h的車速在7%坡道上連續下坡行駛作為緩速器散熱系統的測試工況，將對應的數據記錄并分析。

2 測試舉例及分析

以某公司生產的某款搭載4擋緩速器的載貨汽車為例，因該車在山區路面以滿載狀態下長坡時，制動摩擦片磨損量較大，顧客抱怨較多，對其進行結構優化，增加液力緩速器。為了驗證該樣車在滿載狀態，緩速器散熱系統的冷卻能力是否滿足設計要求，且最終車速可以達到恒定值，對其在帶環境模擬倉的底盤測功機上開展緩速器熱平衡測試，對測試數據進行采集、分析。

2.1 下長坡工況采樣

將測試樣車固定于底盤測功機上，并將通過路試采集的該車阻力系數輸入底盤測功機的加載界面用于模擬道路行駛阻力。同時，為了更真實地模擬測試樣車在當地的行駛情況，將環境模擬倉的溫度設置為目標區域的溫度。

為了避免因車輛未充分預熱導致發動機水溫在測試過程中發生畸變從而對測試結果產生影響，在開始測試前，需將測試車輛以一定的恒速預熱至發動機散熱器和緩速器散熱器的冷卻液溫度穩定。同時，在兩個連續下長坡工況之間，也需使用同樣的方法對車輛進行降溫預熱操作。

將車輛3次的測試數據進行收集、處理，并最終形成如圖1、圖2、圖3（極限下長坡工況）所示的曲線圖。

2.2 整車測試數據分析

對構成圖1、圖2、圖3的數據進行分析可得，測試車輛所搭載的緩速器在經過一定時間的運行工況后，最終車輛車速達到了恒定的狀態，且發動機散熱器和緩速器散熱器水溫均未超出預設值，車輛工作正常。

圖1 變速器7擋、車速66.0km/h、3%下坡測試曲線圖

圖2 變速器5擋、車速36.6km/h、5%下坡測試曲線圖

圖3 變速器4擋、車速19.8km/h、7%下坡測試曲線圖

將測試數據進行處理、分析、歸納后，最終可以得到該

款緩速器搭載在測試樣車下長坡工況下的冷卻性能，見表1。

表1 緩速器熱平衡數據一覽表

3 結論

本文闡述了利用底盤測功機實現對搭載緩速器的車輛在下長坡工況、緩速器開啟狀態下驗證其散熱系統冷卻能力的可行性。該試驗方法實施起來安全、測試效率高、數據重復性好、數據對比直觀，完全滿足對比分析的需要。同時，在發現異常時可以第一時間中止測試，確保人員、車輛的安全。

因此，在底盤測功機上進行整車緩速器冷卻性能驗證證明是切實可行的，作為一種安全、高效的測試方法，可以在汽車制造商對車輛進行正向分析開發時使用。