带缓速器重卡冷却方式的选择和应用

随着社会的发展，重型汽车的舒适性和安全性要求越来越高，配自动变速箱或缓速器的重型卡车，以其操作轻便、换挡平稳、乘坐舒适，过载保护性能好，可以大大减轻驾驶员的驾驶强度，可以提高车辆行驶的机动性及交通安全性等优势逐渐受到广大用户的喜爱。国外重型卡车已经普遍在应用自动变速箱以提高车辆的整体性能。
国内的一些重型汽车企业集团在一些高档配置的车及大件运输车上也在开始应用自动变速箱，一些机械变速箱上也开始选用缓速器，不管是自动变速箱，还是机械变速箱带缓速器，它们变矩或缓速时产生的热量一般都是通过液压油传给油冷却器，再由油冷却器通过液压油和冷却液的热量交换传给发动机的冷却系，由发动机的冷却系将热量最终带走。这部分热量就是需冷却的附加热量。如何让这部分附加装置和热量与发动机的冷却装置和热量很好地结合和匹配就是本文力求探讨和解决的问题。本文分两种情况对该类型的重型汽车冷却系统的布置及设计原则和注意事项进行了阐述：一种是不带缓速器的自动变速箱车辆的冷却；一种是带缓速器车辆的冷却。
不带缓速器自动变速箱的冷却
在不带缓速器的自动变速箱的车辆冷却中，因为变速箱和发动机的最大热负荷会同时出现，所以必须在原车的基础上对冷却系统的散热能力进行加强，变速器厂家一般会根据整车的动力匹配及使用路况给出变矩器的散热量，在进行整车系统匹配时必须将这些热量和发动机的热量叠加起来考虑。一般必须重新匹配散热器、风扇等散热部件。
对于该种车辆，一种比较理想的冷却方式是：变速箱的油液经变速箱出油口接头、输油软管流向冷却器，在冷却器内，被反向流经冷却器细管的水冷却，经输油软管、变速箱进油口接头流向变速箱。这种冷却方式的发动机相对不带自动变速箱的车辆来说是专用的，将自动变速箱的油冷器（和变速箱可以是一体式的，也可以是分体式的）串入发动机，和发动机一起参加大小循环。客车上目前普遍采用这种发动机。
但是因为目前国内重卡带自动变速箱的车辆相比较来说还很少，主机厂和发动机厂在没有批量的情况下不愿意投入，而一般用普通发动机进行改装，就衍生出的另一种冷却方式，变速箱油冷却器被安装在水箱和水泵入口之间的水箱出口线路上。这个位置的优点在于当发动机自动调温器打开的时候水箱完全流通在系统的最冷点，但是缺点是当调温器关闭的时候没有流通。这个缺点可以通过从节温器旁通阀流入变速箱冷却器入口的管路来消除。旁通管路部件可用于所有发动机模型，并在变速箱冷却器中提供持续的冷却液流动，而不管发动机的温度如何。这种持续的流通保证了变速箱的持续冷却，并允许变速箱冷却器在冷天或变热时加热变速箱机油。
在不带缓速器的自动变速箱的冷却中从节温器旁通管流入变速箱冷却器入口的管路是选装的，因为在关闭调温器操作期间变速箱热损耗一般意义上是最小的。是否选择远端旁通管路取决于车辆和变速箱的要求。如果车辆的节温器大部分时间处于关闭状态，则必须采用旁通管路来保证油冷却器内冷却液常流动。
一般使用了固定风扇驱动（风扇通常处于工作状态）的车辆上使用节温器旁路流进变速箱冷却器入口的管路。当风扇持续工作时，节温器在车辆操作的绝大部分时间里处于关闭状态，以限制通过水箱和变速箱冷却器的流动。旁通阀流入变速箱冷却器入口的管路通过提高变速箱冷却器流动改善了变速箱的冷却效果。
带缓速器自动变速箱的冷却
在带缓速器的车辆中，因为缓速器和发动机的最大热负荷并不是同时出现的，一般如果原车所配散热系统性能足够，可以不再重新匹配散热器、风扇等部件。对带缓速器的车辆把节温器旁通管路安装到变速器油冷却器入口处是强制要求的。因为当发动机的热负荷不是很高的时候，节温器通常处于关闭状态，来自缓速器的最大热负荷出现在轻载或下坡操作中。
带缓速器的变速箱冷却器必须能够转移缓速器的高排热，而不引起冷却液的沸腾，油冷却器的阻力也必须与整个冷却系统及水泵相匹配，一般在带缓速器的设计中会增大管路系统的直径，使压力下降最小化。也可以通过用“Y”连接代替“T”连接引导旁通管内的冷却液流向变速箱冷却器。当调温器关闭，经过缓速器的冷却液不允许回流到水泵里。
为了保证缓速器的可靠冷却，为了避免缓速器内冷却液的回流，最理想的方式是采用缓速器和其油冷器是一体式的冷却方式，去掉原发动机上的节温器，装用外部节温器，这种冷却原理和图1的思想是一致的，只是不需要更改发动机缸体，并且只能采用在节温器和水泵分体式布置的发动机上。外部节温器的开启温度可以根据整个系统的性能来合理设定。这种连接方式保证了发动机和缓速器都可以参加大小循环，保证了系统的可靠运转。
对于这种需冷却附加装置的重型车辆，不管采用哪种冷却方式，整个冷却系统都必须具有足够的冷却能力，以保证车辆在各种工况下不致发生过热；并保证整个系统的管路阻力和发动机水泵的扬程相适应。并注意管路的密封和固定。