CN111577795A - 液力缓速器的温度控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液力缓速器的温度控制系统，在缓速器转子主轴末端轴心部位设计了一个内丝，使主轴与一个外丝衬套连接。该衬套另一端用丝口连接一块圆铁片。再设计了一套温度传感器来实测储油腔油温，当工况温度超出设置温度则启动电磁力线圈驱动滑块，该滑块在电磁力线圈的驱动下，紧紧吸附在圆铁片上，完成扭矩传递。该扭矩用来驱动一个涡旋压缩机压缩冷媒做功。该压缩机主轴同时置有一组轴向风扇为冷凝器散热。而散热器则置于储油腔中，直接对介质油调温。当油温适宜工况时，电磁力线圈被断电，此时滑块对圆铁片停止吸附，实现扭矩断开，压缩机即时停机。如此往复实现温度自我控制。

Description

液力缓速器的温度控制系统

技术领域

发明涉及汽车制造技术领域，尤其涉及一种液力缓速器的温度控制系统。

背景技术

1、重载汽车有怠速制动、排气制动和车轮毂制动，就工况而言，其能力还是不能满足使用要求，前两者制动功率偏弱，对主机会有损害，后者使用频繁后会发热出事故。多年来，社会车辆大多加装淋水器，给刹车轮毂降温，但在使用中会影响其他车辆安全，对自身而言，其冷热交替也会造成材料开裂后造成事故的隐患。随着GB7258-2017标准的推进，近两年液力缓速器作为选装件，已经开始在主机厂少量装车，一些社会存量车也开始自发加装。

2、作为汽车辅助制动装置的液力缓速器，由：转子和定子组成的工作腔；前后壳体组成的储油腔；外置控制阀门；热交换器和两根将热交换器与发动机散热器相连接的水管。该几大件组成了液力缓速器总成。介质产生阻力，介质油带给转子的阻力就是该液力缓速器的制动扭矩。而根据能量守恒定律，车辆的重力加速度所产生的势能会完全转化成热能，并且产生多大扭矩就会相应产生多少热能，这里的热能需要通过热交换器与发动机水箱里的水温进行交换，并最终通过主机散热系统散热。热交换器是液力缓速器的关键部件。

3、纵观整个系统，发动机的散热系统的散热能力是有上限的，但车辆载重量和行驶速度以及所处坡度带来的运动势能却不太好确定上限，在这个系统里产生热能的速度和单位时间内的散热能力不对称。

4、所有的液力缓速器产品都有绕不过去的温度控制问题需要解决。目前的解决方法是，所有产品都设有一道控制程序，当介质油油温达到或超过160度时，自动降低工作腔内介质油的液位，直至排空工作腔内所有介质油，解除功能，降低温度，以保护设备不受损。工作介质长时间在高温状态下其参数性能边界运行，其带来的扭矩参数的数据也会相应发生漂移，实质性的造成扭矩不足。

5、理论上讲解决液力缓速器散热也不是问题的，增加热交换器体积以提高热交换率、增加发动机散热能力、加大水泵循环量、加大风扇叶面积或提高风扇转速、甚至直接外挂串联一个散热器，都是有效的办法。然而，当下整车制造技术不断发展，车辆底盘结构被设计的越来越紧凑，能利用的空间越来越小。既要优化结构、减重，又要满足性能和功能的需要，是目前整车设计所面临的重大课题。其现有散热方式结构复杂，线路长、接口多，增加了系统维护频率，对系统稳定性带来了挑战。也推高了社会存量车辆的改装难度。

6、由于现有液力缓速器散热系统与发动机转速的关联关系，其对驾驶员的驾驶行为习惯的改变，我们觉得也有必要阐述一下：当启动液力缓速器时，车辆一般处在下坡或者怠速带档滑行阶段，此时发动机转速通常只有1000转左右，甚至更低，水箱散热能力解决不了液力缓速器产生的热量。于是所有的厂家都有操作指引：启动液力缓速器时发动机的转速，不得低于1800转，有的甚至在2000转左右。这样下坡时，驾驶员需要降档入坡，此时还要时刻观察转速，如转速依然较低时需再次降档，直到发动机的转速匹配液力缓速器的工况需求。在重载下坡的危险路段，司机的注意力过度关注转速、档位、温度，由此而产生的安全隐患问题，也不该被忽视。

发明内容

本发明的目的是提供一种液力缓速器的温度控制系统。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种液力缓速器的温度控制系统，包括扭矩回收装置，所述扭矩回收装置包含有连接定子和转子主轴末端内置的内丝，所述内丝与另一根圆柱体相连，该圆柱体从前后壳体连接处穿过，该壳体连接处内置密封圈，该圆柱体的另一端为带外丝的直杆，所述直杆的外丝上安装一个带内丝的圆盘形铁片，所述铁片平面左右各布一个孔，所述圆盘形铁片中心内嵌一个轴承，所述轴承中心为压缩机的轴承定位孔，所述压缩机主轴前端有内嵌式滑动槽，所述带滑动槽的主轴前端置有凹形滑块，所述凹型滑块内置环形磁力线圈，所述磁力线圈旁置有以压缩机主轴为轴心的环形风扇，所述环形风扇中间为压缩机本体，所述环形风扇上下置有两块冷凝器，所述两块冷凝器中间左边置有储液罐、节流阀，所述两块冷凝器中间右边置有气流挡板，所述节流阀铜管穿过气流挡板向壳体内延伸至储油腔，所述储油腔内置有散热器，所述散热器被储油箱内的介质油完全浸泡。

本发明的有益效果：采用了回收扭矩驱动压缩冷媒制冷，而散热器置于储油腔中直接对介质油调温，使其工况完全脱离与发动机转速的因果关系。一改被动散热为主动制冷，保障液力缓速器始终在最佳工况温度下运行，并使其扭矩输出曲线趋于平稳。

避免了高温运行工况。

杜绝了温度超限而出现的保护性“功能失效”。

结构上采用一体化设计，节约了主机舱空间、支持了整车减重，简化了装配工艺。

其简便的操作流程，缩短了驾驶员适应性操作的培训时间；减少了驾驶员对温度和转速的过度关注。

附图说明

图1为本发明的主视图。

图2为本发明的散热装置的立体图。

图3为本发明在断电状态下的示意图。

图4为本发明在通电状态下的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

由于液力缓速器散热系统必须与发动机散热系统串连，产生问题如下：1，要求工况下发动机转速不低于1800转；工作温度不得达到或超过160摄氏度，这分散了驾驶员的注意力。

2，由于发动机的工况以及油、水热交换的属性，导致其长时间在高温状态下、其参数性能边界运行，造成扭矩不足且对本体会有损害。

3，整套散热系统管路曲折冗长，接口多、安装不便，增加了整车装配工艺复杂度，推高了存量车的改装难度。

本发明使液力缓速器的使用工况完全脱离与发动机转速的因果关系；利用回收扭矩作动力，对温度实现有效控制；一体化设计安装简单，操作简便。

参照图1-2，一种液力缓速器的温度控制系统，分为扭矩来源和温度控制模块，具体包括齿轮1、主轴2、转子3、定子4、空气进气及空气调节模块5、进气道6、止回装置7、油路进管8、油路出管9、油泵10、后轴承11、油封12、内丝衬套13、内丝圆盘14、定位轴承15、凹形滑块16、磁力线圈17、轴向风扇18、涡旋压缩机19、冷凝模块20、压缩机冷媒出管21、压缩机冷媒回管22、散热装置23、散热器冷媒管进24、散热器冷媒管出25、温度感应模块26、减震隔热垫27、储油腔壳体28、后盖29、螺丝30、密封圈31。

油路结构有两根，一根粗的油路进管8，一根细的油路出管9。油路结构开口都在工作腔上端，不在同一纬度。油路顶端设置有止回装置7。油路向下延伸至储油腔底部，并与散热器左右分布。

齿轮1中心处设有主轴2，主轴2在靠近定子4的前端直径逐渐缩小，主轴2变径部位为坡度。主轴2与定子4连接的后部末端设置后轴承11，后轴承11的后部设置油泵10。主轴2的末端设置有内丝。

储油腔壳体包括：储油腔主体28和后盖29。储油腔主体28中间开孔，开孔部位内置密封圈31。开孔部位与定子主轴末端延长线相通。储油腔主体28底端做了扩容延伸，储油腔底端扩容部分内置散热装置23。储油腔的后盖29为平板，平板中间开孔，开孔与储油腔主体28的开孔相重叠，且与定子4上主轴2的延长线相通。

散热系统由涡旋压缩机19、冷凝模块20、储液腔、节流阀和散热装置23组成，散热装置23置于储油腔底部。涡旋压缩机19、冷凝模块20、储液腔和节流阀设置在后盖29上，其连接部位置有橡胶隔热垫27。

本装置的工作原理：该液力缓速器一体化温度控制系统根据工况需要，对储油腔介质油温度实行自我调节。分别呈现两种状态：一种是扭矩链接制冷工况，另一种是扭矩断开待命工况：

一，如图4所示，扭矩链接制冷工况：当温度感应模块感应介质油油温超过设置温度时，磁力线圈17会被通电，产生推动力推动凹形滑块16，该凹形滑块16沿槽向前推进，紧紧的吸咐在内丝圆盘14上，完成扭矩链接。此时涡旋压缩机19开始压缩冷媒做功，轴向风扇18同时转动为冷凝模块20散热。此时浸泡在高温油中的散热装置23开始为介质油带去冷量，此时油温开始下降。

二，如图3所述，扭矩断开待命工况：当介质油油温下降到设置温度以后，磁力线圈17被断电，其对凹形滑块16失去推力，凹形滑块16同时对内丝圆盘14失去吸附。此时扭矩链接被中断，涡旋压缩机19即时停机。

本发明的积极效果：

1.当液力缓速器启动，介质油温度升高，达到系统设置的温度上限时，电控磁力线圈会被通电，从而推动凹形滑块沿滑动槽向前滑动，吸附在圆形铁片上，与其跟着同轴心同轴向转动，从而带动压缩机做功。此时，行车速度与压缩机转速及环形风扇转速成正比，速度越快，压缩机发出的有效功率越高，冷凝器的散热效果就越好，油腔中散热器的冷量就越足。

2.设计了利用回收扭矩做动力源，且降温散热一体化。

所有以此专利技术为背景开发的，包括但不限于使用压缩机压缩冷媒对介质液体进行温度调节的方式；

所有以此专利技术为背景开发的，包括但不限于使用回收扭距驱动压缩机、使用车载电源驱动压缩机、使用主机驱动压缩机、使用皮带轮传动驱动压缩机等。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种液力缓速器的温度控制系统，其特征在于，包括扭矩回收装置，所述扭矩回收装置包含有连接定子和转子主轴末端内置的内丝，所述内丝与另一根圆柱体相连，该圆柱体从前后壳体连接处穿过，该壳体连接处内置密封圈，该圆柱体的另一端为带外丝的直杆，所述直杆的外丝上安装一个带内丝的圆盘形铁片，所述铁片平面左右各布一个孔，所述圆盘形铁片中心内嵌一个轴承，所述轴承中心为压缩机的轴承定位孔，所述压缩机主轴前端有内嵌式滑动槽，所述带滑动槽的主轴前端置有凹形滑块，所述凹型滑块内置环形磁力线圈，所述磁力线圈旁置有以压缩机主轴为轴心的环形风扇，所述环形风扇中间为压缩机本体，所述环形风扇上下置有两块冷凝器，所述两块冷凝器中间左边置有储液罐、节流阀，所述两块冷凝器中间右边置有气流挡板，所述节流阀铜管穿过气流挡板向壳体内延伸至储油腔，所述储油腔内置有散热器，所述散热器被储油箱内的介质油完全浸泡。

2.根据权利要求1所述的一种液力缓速器的温度控制系统，其特征在于，齿轮(1)中心处设有主轴(2)，主轴(2)在靠近定子(4)的前端直径逐渐缩小，主轴(2)变径部位为坡度；主轴(2)与定子(4)连接的后部末端设置后轴承(11)，后轴承(11)的后部设置油泵(10)；主轴(2)的末端设置有内丝。

3.根据权利要求1所述的一种液力缓速器的温度控制系统，其特征在于，油路结构有两根，一根粗的油路进管(8)，一根细的油路出管(9)；油路结构开口都在工作腔上端，不在同一纬度；油路顶端设置有止回装置(7)；油路向下延伸至储油腔底部，并与散热器左右分布。

4.根据权利要求1所述的一种液力缓速器的温度控制系统，其特征在于，储油腔主体(28)中间开孔，开孔部位内置密封圈(31)；开孔部位与定子主轴末端延长线相通；储油腔主体(28)底端做了扩容延伸，储油腔底端扩容部分内置散热装置(23)；储油腔的后盖(29)为平板，平板中间开孔，开孔与储油腔主体(28)的开孔相重叠，且与定子(4)上主轴(2)的延长线相通。

5.根据权利要求1所述的一种液力缓速器的温度控制系统，其特征在于，散热系统由涡旋压缩机(19)、冷凝模块(20)、储液腔、节流阀和散热装置(23)组成，散热装置(23)置于储油腔底部；涡旋压缩机(19)、冷凝模块(20)、储液腔和节流阀设置在后盖(29)上，其连接部位置有橡胶隔热垫(27)。

6.根据权利要求1所述的一种液力缓速器的温度控制系统，其特征在于，

扭矩链接制冷工况：当温度感应模块感应介质油油温超过设置温度时，磁力线圈(17)会被通电，产生推动力推动凹形滑块(16)，该凹形滑块(16)沿槽向前推进，紧紧的吸咐在内丝圆盘(14)上，完成扭矩链接；此时涡旋压缩机(19)开始压缩冷媒做功，轴向风扇(18)同时转动为冷凝模块(20)散热；此时浸泡在高温油中的散热装置(23)开始为介质油带去冷量，此时油温开始下降。

扭矩断开待命工况：当介质油油温下降到设置温度以后，磁力线圈(17)被断电，其对凹形滑块(16)失去推力，凹形滑块(16)同时对内丝圆盘(14)失去吸附；此时扭矩链接被中断，涡旋压缩机(19)即时停机。

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