Ретардер. Что такое ретардер и его принцип работы

Retarder с английского переводится как “замедлитель” еще его называют тормозом-замедлителем. И действительно, главным предназначением ретардера является замедление транспортного средства без применения основной тормозной системы.

• Что такое ретардер (интардер)
• Устройство ретардера (интардера). Конструкция.
• Электромагнитный ретардер.
• Схема и чертеж ретардера. Основные элементы, детали
• Куда ставят ретардер. Места установки.
• Принцип работы ретардера
• Преимущества и недостатки использования электромагнитного retarder’a (плюсы и минусы)
• Видео о ретардере

Что такое ретардер (интардер)

Ретардер – это тормоз замедлитель грузовых (и не только) автомобилей, который путем воздействия электромагнитных или гидравлических сил позволяет остановить транспортное средство без применения фрикционных тормозов. Так как многие тепловозы весили порядка 40 тонн, их торможение стало основной проблемой для машинистов. Фрикционная тормозная система не могла в полной мере справиться с такой массой быстро перегревалась и выходило из строя. Решением данной проблемы стало изобретение системы под названием ретардер.

Всё чаще на грузовиках применяют ретардер при спуске с горы и при длинных уклонах, где нецелесообразно использовать основную тормозную систему (она не рассчитана на длительное торможение и её основные элементы – диски, накладки, колодки быстро перегреваются и перестают эффективно выполнять свою работу – торможение).

Также всё чаще индукционный тормоз ставят на городской транспорт – автобусы, на автомобили коммунального назначения. В большинстве случаев это связано с некоторыми преимуществами использования ретардера – он позволяет притормаживать более плавно (при этом не теряется эффективность торможения), также одним из значительных преимуществ является экономия – при использование тормоза-замедлителя существенно увеличивается (5-10 раз) срок службы тормозной системы автомобиля (в частности из-за снижения нагрузки на тормозную систему), что с учетом дороговизны технического обслуживания грузовиков и автобусов, является большим плюсом.

Ниже мы рассмотрим из чего состоит ретардер и как он работает.

Устройство ретардера (интардера). Конструкция.

Гидравлические ретардеры в большинстве случаев интегрируются в коробку передач (ZF, Voith). Часто это обусловлено необходимостью подвода рабочей жидкости (которая обычно является антифризом из двигателя). Гидравлические интардеры состоят из шестеренки (которая входит в зацепление с шестеренкой выходного вала коробки передач), статора, ротора, насоса, электронного блока, теплообменника. Статор и ротор находятся на одной оси с шестеренкой, которая имеет зацепление с шестерней КП.

При нажатии водителем на педаль тормоза (или при активации кнопки интардера) насос начинает подавать жидкость в рабочую область, где она попадая на крыльчатку ротора начинает замедлять его вращение и тем самым, создавая тормозной момент, который через шестерню, карданный вал и мост передается на колёса. Ниже вы найдете видео, наглядно описывающие работу гидравлического ретардера.

Электромагнитный ретардер.

Электромагнитный ретардер в разрезе. Электромагнитные тормозы-замедлители используются в качестве дополнительной тормозной системы автомобиля и зачастую не обладают сложной конструкцией. Устройство этой системы представляет собой электрический и механический узел интегрированную в общую конструкцию транспортного средства. Индукционные замедлители состоят из нескольких модулей. Основной рабочий модуль, то есть узел обеспечивающий замедление автомобиля состоит из роторов и статора.

Роторы представляют собой два диска с небольшими лопастями для отвода тепла. К дискам с двух сторон крепятся два фланца (таких же размеров как на карданных валах), которые передают крутящий момент от коробки к ведущему мосту. Статор состоит из набора катушек расположенных вокруг вала. Управление им осуществляется при помощи нескольких модулей: реле давления, модуль управления замедлителем, ограничитель малой скорости и рукоятка переключения (либо модуль встраиваемый в педальный блок).

Схема и чертеж ретардера. Основные элементы, детали

Из чего состоит ретардер: С – воздушный зазор регулировочных прокладок, E – воздушный зазор, 1 – передний ротор (с крыльчаткой для более эффективного охлаждения при работе), 2 – задний ротор (задней оси), 3 – передний корпус, 4 – задний корпус, 5 – вал, 6 – подшипник, 7 – уплотнительная манжета, 8 – соединительный фланец, 9 – обмотка, 10 – полюс, 11 – концентратор, 12 – стопорные кольца. Схема подключения катушек.

Куда ставят ретардер. Места установки.

Мест установки retarder’a обычно бывает 4. Крупные компании производители коробок переменных передач (например, ZF и Voith) устанавливают интардер сразу после коробки (Позиция 1 на рисунке). Это место обусловлено возможностью местной интеграции замедлителя в коробку передач. Но подобная схема требует усиление крепления КПП, так как общий вес установки увеличивается.

Самое распространенное место установки – между карданными валами – здесь нет необходимости согласования крепления с КПП или с ведущим мостом, но появляется необходимость установки более короткого карданного вала (позиция 2 на рисунке). Позиция 3 и 4 на рисунке – установка на ведущем мосту. Позиция 4 чаще всего применяется на среднем (проходном) ведущем мосту. Среди минусов данного вида установки – увеличение не подрессоренной массы. При применении на полноприводном автомобиле, устанавливается перед раздаточной коробкой. Также есть варианты установки тормоза-замедлителя впереди двигателя, но он уже называется по другому – акватардер.

Принцип работы ретардера

Элементов управления retarder’ом обычно бывает два: это либо ручное управление, устанавливающаяся в подрулевую колонку (как ручка управления коробкой передач на большинстве старых американских автомобилях), либо при помощи педали тормоза.

Ручное управление имеет 6 режимов: сила торможения (4 режима), положение для постоянного торможения и нейтральная позиция. Активация индукционного тормоза (и регулировка тормозных усилий) происходит в зависимости от положении педали тормоза – чем сильнее усилие на педаль, тем сильнее сила торможения.

После нажатия на педаль тормоза (или перемещения подрулевого переключателя), в зависимости от положения педали передается определенное напряжение от аккумуляторных батарей к катушкам, расположенным в статической части retarder’a. В катушках создаются вихревые токи, которые способствуют образованию сил действующих противоположно вращению роторов и как следствие, приводящих к торможению и остановке транспортного средства. Ретардер состоит из статора и двух роторов, (два диска с крыльчаткой, соединенные с вращающими их карданными валами.) Они установлены практически вплотную друг к другу (между ними существует небольшой зазор для того чтобы избежать вредного контакта).

Статор выступает в роли индуктора и состоит из последовательно соединенных двух электромагнитов. При помощи данных электромагнитов (когда на них подается ток) создается электромагнитное поле, необходимое для создания вихревых замкнутых электрических токов (токи Фуко). Роторы служат теми самыми элементами, при помощи которых возникает торможение – они разработаны из токопроводящих материалов, таким образом они играют роль якоря. Вихревые токи возникают только при вращении роторов с помощью карданного вала в магнитном поле, созданном статором.

Появление вихревых токов в материале ротора приводит к образованию лапласовых сил, действующих в противоположном вращению ротора направлении. Это и создает тормозной момент на карданном валу и таким образом замедляет транспортное средство без фрикционных сил (сил трения).

Преимущества и недостатки использования электромагнитного retarder’a (плюсы и минусы)

Среди преимуществ использования электромагнитного тормоз-замедлитель можно отметить – повышение комфорта из-за плавности замедления, экономичность при эксплуатации (из-за меньшего износа тормозных накладок), повышение уровня безопасности, повышение экологичности ТС, высокая скорость реагирования, как следствие сокращение тормозного пути. Также у электромагнитного тормоза замедлителя есть ряд недостатков, главный который из них – большой вес – на вопрос сколько весит ретардер можно смело ответить от 100 до 400 килограмм.

Здесь всё зависит от мощности двигателя и полной массы автомобиля, на котором планируется применение данного девайса – чем выше эти показатели, тем больше вес тормоза-замедлителя. Также среди минусов применения можно отметить необходимость термической защиты автомобиля (при торможение ретардер сильно перегревается), нагрузка на электрооборудование (электромагнитный тормоз потребляет много тока).

Хоть индукционный тормоз был изобретен более полувека назад, он до сих пор имеет спрос на рынке грузовой техники. Мы также можем ретардер увидеть в различных компьютерных играх в таких симуляторах, как Euro truck simulator, где он также отлично справляется с торможением в виртуальной реальности.

1

Видео о ретардере

Понравилась статья? Расскажите друзьям:

Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 51 чел.
Средний рейтинг: 4.2 из 5.

Принцип работы и виды ретардера

Ретардер – тормоз-замедлитель авто, который позволяет остановить машину без использования тормозов.

Зачастую на грузовых авто используют Ретардер при съезде с горы или при долгих наклонах, где неразумно применять главную тормозную систему, которая расчитана на непродолжительное торможение, а также главные ее компоненты – диски, накладки, колодки, которые достаточно скоро нагреваются и перестают правильно осуществлять свою главную задачу – торможение.

Если возникла поломка, наша компания поможет произвести качественный и быстрый ремонт. Мы проведем диагностику и быстро устраним поломку. 

В процессе использования и эксплуатации ретардера значительно возрастает до десяти раз срок работы тормозной системы авто, из-за уменьшения рабочей нагрузки на систему торможения.

Используют 2 вида ретардеров

• гидродинамический;

• электромагнитный.

Гидродинамический ретардер

Он включает в себя 2 турбины, они закреплены на одной оси в главном корпусе, который наполнен маслом. Ротор сопряжен с ведущими компонентами трансмиссии, статор сопряжен с корпусом. Когда включается ретардер – происходит открытие клапана, с помощью которого воздух под давлением проходит в расширительный бак. В турбину начинает поступать жидкость .Карданный вал двигает ротор, он в свою очередь разгоняет масло, после которое попадает в статор и затормаживается, в итоге происходит процесс замедления авто.

Чтобы вывести тепло зачастую применяют систему охлаждения двигателя. Ретардеры можно оснащать личным радиатором, в случае, когда системы охлаждения (ее объем) не хватает на возникновение вспомогательных источников тепла. Сейчас современные модели оснащены системой охлаждения, которая объединена с системой охлаждения двигателя, что упрощает конструкцию, и позволяет достигнуть лучшей стабильности в работе температуры. Главным недостатком этого ретардера считается то, что для получения положительных результатов торможения он использует довольно большие обороты.

Электромагнитный ретардер

Такие ретардеры значительно тяжелее гидродинамических, но при этом они обладают большим плюсом – эффективно работают с начальных холостых оборотов. Недостатком электромагнитного ретардера считается цена замены вышедших из строя электрических катушек.

Иногда изготовители помещают в саму коробку передач ретардер, чем обуславливается экономия в весе. Одним из самых лучших и испробованных методов считается установка ретардера за коробкой передач. В этом случае трансмиссия не подвержена лишним температурным перегрева. Еще используют метод установки: на ось или осевой ретардер. При данном методе ретардер крепится на задний мост.

Существует 2 вида управления ретардером

Ручное управление включает в себя шесть режимов: 

Включение индукционного тормоза и регулирование тормозных сил осуществляется в зависимости от положения педали тормоза – чем больше давление на педаль, тем больше давление на тормоз.

Осуществляется давление на педаль тормоза или перемещается подрулевой переключатель, возникает и направляется   напряжение от аккумуляторов к катушкам, смотря в каком положении находится педали ретардера. Вихреобразные токивозникшие в катушках, помогают сформировать силы функционирующих обратно пропорционально вращению роторов, благодаря которым и происходит остановка авто.

Ретардер включает в себя статор и 2 ротора (2 диска с крыльчаткой, которые соединены с карданными валами вращающими их). Находятся рядом друг с другом.

Статор является индуктором и включает в себя 2 электромагнитных соединений. Благодаря ним возникает электромагнитное поле, оно то и формирует вихревые замкнутые электротоки (токи Фуко). Роторы являются в свою очередь компонентами, из-за которых появляется торможение – они созданы из токопроводимых материалов, по этой причине они играют роль якоря. Появляются вихревые токи в случае вращательного процесса роторов при помощи карданного вала в магнитном поле, который создает статор.

Возникают случаи, когда Вы не можете транспортировать свой грузовик до сервиса. ГК Витес располагает эвакуатором для грузовиков. Оперативно отбуксируем ваше авто и приступим к устранению поломки.

 

Тормоза и замедлители: когда нужно остановиться

Каждую неделю тормозная система грузовика-вывоза подвергается невероятной нагрузке в самых суровых условиях и обстоятельствах. Грузовик должен поддерживать нормальные функции торможения в дорожных условиях, начиная от автострады и заканчивая интенсивным городским движением и повторяющимися остановками на маршруте сбора. С каждой остановкой вес грузовика увеличивается до тех пор, пока он не достигнет своей полезной нагрузки, при этом предполагается, что тормозные характеристики грузовика будут оставаться достаточно постоянными от пустого до полного. Добавьте к этому необходимость делать эти неожиданные остановки в панике для автомобилиста, который внезапно подрезает грузовик, или ребенка на трехколесном велосипеде, который незамеченным выскакивает между двумя припаркованными автомобилями, чтобы увидеть «большой грузовик», и вы должны иметь система, которая является отказоустойчивой.

В двух словах, системы торможения и ретардера работают по принципу оказания избирательного сопротивления движущемуся компоненту, либо вращающемуся колесу, либо вращающемуся валу с силой трения, равной и противоположной движению, до тех пор, пока объект не остановится. В результате функции торможения энергия, содержащаяся в движущемся объекте, превращается в тепло, которое затем рассеивается в атмосфере. Тормозные системы в основном механические по своей природе, в то время как тормозные системы работают либо за счет сопротивления жидкости, либо за счет электромагнитных сил. Ретардеры используются в качестве дополнения к основной тормозной системе, уменьшая усилие, которое должна приложить основная тормозная система, чтобы остановить транспортное средство.

A Учебник по тормозным системам

Тормозная система мусоровоза состоит из двух подсистем: рабочего тормоза, который предназначен для работы с помощью ножной педали и задействуется во время нормальной работы транспортное средство; и стояночный тормоз, который представляет собой механическую систему, предназначенную для удержания тормозов, когда автомобиль припаркован и двигатель выключен. В ситуациях, когда водителю необходимо неоднократно выходить из автомобиля, ставя автомобиль на стоянку, можно использовать систему рабочего тормоза, которая сочетает в себе функции рабочего и стояночного тормозов, не вызывая значительного износа пружинных тормозов. включен стояночный тормоз.

В тормозных системах для работы используется либо гидравлическая жидкость, либо воздух. Хотя обе системы применимы на различных транспортных средствах, основные тормозные системы на мусоровозах имеют пневматический привод. Для этого требуется компрессор для производства воздуха под надлежащим давлением и резервуар для хранения сжатого воздуха. Затем воздух обрабатывается для удаления влаги, которая может снизить эффективность тормозных систем. Тормозная система часто делится на цепи, предназначенные для обеспечения резервирования системы. Эта избыточность предназначена для того, чтобы транспортное средство сохраняло более 50% своей тормозной функции в случае отказа цепи. Каждый контур имеет соответствующую систему клапанов, которая распределяет воздух к основным тормозам на каждом колесном узле.

Пневматические тормозные системы являются преобладающей платформой из-за их надежности и низкой стоимости обслуживания. «Пневматическая тормозная система — это прощающая система», — заявляет Рон Бейли, технический менеджер по продажам компании Bendix Spicer Foundation Brake LLC из Элирии, штат Огайо. «Вы можете использовать пневматическую тормозную систему с некоторой утечкой в ​​системе, и вы не потеряете тормозную систему. Я имею в виду, что и воздушная, и гидравлическая системы имеют резервирование, в том смысле, что если вы теряете часть системы, другая половина системы работает. Тем не менее, воздушная система может работать с незначительной утечкой в ​​​​системе и при этом работать, чего нельзя сделать с гидравлической системой. Вы получаете утечку в гидравлической системе, и вы потеряли часть системы».

Компоненты тормозов для грузовиков-вывозчиков должны быть прочными, чтобы останавливать большегрузные автомобили в их повседневных поездках. По часовой стрелке сверху слева – воздушный дисковый тормоз; привод клапана, который использует воздух от стояночных тормозов, чтобы удерживать педаль нажатой во время осмотра; и компрессор, который используется в качестве источника энергии для зарядки воздуха для пневматической тормозной системы. Справа техник работает с пневматическим дисковым тормозом.

Тормоза Foundation могут состоять из дисковых или барабанных тормозов. Большинство тормозных систем на мусоровозах представляют собой барабанные тормоза с S-образными кулачками, которые состоят из тормозной камеры и регулятора зазора, вращающего S-образный кулачок, который прижимает колодки к барабану для создания тормозного усилия. Дисковые тормоза используют суппорт для приложения давления через колодки к ротору. Барабанные тормоза отталкиваются наружу от поверхности барабана, которая движется параллельно поверхности дороги, в то время как дисковые тормоза оказывают давление на диск, вращающийся перпендикулярно поверхности дороги.

По словам Бэйли, между этими двумя системами есть некоторые существенные различия. «Менее 2% большегрузных автомобилей в Штатах имеют пневматические дисковые тормоза, — говорит он. «Я думаю, что главная причина этого — экономика. Дисковые тормоза, как правило, более дорогие авансом, но мы считаем, что существуют платежи за жизненный цикл, которые уменьшат это и сделают более разумной возможность для пневматических дисковых тормозов благодаря более длительному сроку службы накладок и более простому обслуживанию. Для сравнения, у барабанных тормозов есть несколько особенностей, которые превосходят дисковые тормоза. Номер один – стабильность. Там может быть до 30% отклонения справа налево [в барабанных тормозах]. Дисковые тормоза по своей природе обладают гораздо большей стабильностью – вероятно, разница между тормозами составляет менее 10%. Еще одна вещь, связанная с дисковыми тормозами по сравнению с барабанными, — это то, что мы называем затуханием тормозов, то есть потерей эффективности торможения. При повышении температуры барабанные тормоза, безусловно, будут терять эффективность, так как тормоза нагреваются. У вас может быть от 30% до 40% затухания барабанного тормоза при переходе от холода к жаре. Дисковые тормоза, вероятно, получают менее 10% вариаций от холодного к горячему. Отказ считается тяжелой операцией горячего торможения. Мы наблюдаем до 60 остановок на милю при отказе. Барабанные тормоза нагреваются, они изнашиваются, и вы начинаете терять эффективность торможения и увеличиваете износ накладок при повышении температуры. Дисковые тормоза гораздо менее чувствительны к этим условиям и могут обеспечить меньший износ накладок и гораздо более быстрое обслуживание, когда вам действительно нужно заменить колодки».

Определение того, какой тип тормозной системы (дисковая или барабанная) подходит для конкретного применения, зависит от множества факторов, говорит Джон Холл, вице-президент по разработке продуктов компании Webb Wheel Products в Каллмане, Алабама. Некоторыми из этих факторов являются рабочий цикл, привычки водителя, тип груза, вес и стоимость.

Сегодня стоимость пневматического дискового тормоза существенно выше стоимости барабанного тормоза. Основная причина этого заключается в том, что компоненты барабанного тормоза производятся в гораздо большем объеме, чем компоненты пневматического дискового тормоза. Стоимость комплектующих крайне чувствительна к объему. По мере увеличения объема компонентов для пневматического дискового тормоза разница между стоимостью пневматического дискового тормоза и стоимостью барабанного тормоза будет уменьшаться.

Увеличение срока службы тормозного барабана

Срок службы сменных тормозных барабанов можно увеличить, если не следовать общепринятой практике «выверки» нового тормозного барабана перед вводом его в эксплуатацию. Сегодня большинство производителей барабанов обрабатывают барабан за один патрон. Это позволяет минимизировать биение между диаметром тормозной поверхности и диаметром пилота. Практика дальнейшей механической обработки тормозного барабана снижает срок службы нового барабана за счет увеличения диаметра его тормозной поверхности. Кроме того, эта практика обычно увеличивает биение диаметра тормозной поверхности по отношению к диаметру пилота, что может способствовать образованию тепловых пробок на тормозной поверхности. В конечном итоге это может сократить срок службы барабана.

Использование вентилируемых барабанов вместе с тормозными турбинами может снизить рабочую температуру тормозных барабанов в тяжелых условиях эксплуатации. Более низкие рабочие температуры коррелируют с увеличением срока службы барабана.

Добавление в систему рабочего тормоза позволяет использовать тормозную систему более эффективно, говорит Чак Эберлинг, старший инженер компании Bendix Commercial Vehicle Systems. «Один из самых больших врагов тормозной системы на мусоровозе — это использование стояночного тормоза во время рутинных остановок, — отмечает он. «Благодаря исследованиям в отрасли мы узнали, что системы зарядки, которые обычно используются на этих транспортных средствах, буквально не могут идти в ногу с маршрутом от 800 до 1200 остановок, когда водитель фактически включает стояночные тормоза на каждой остановке. Очень важно, чтобы у него был так называемый рабочий тормоз, который фактически задействует рабочий тормоз. При этом потребление воздуха снизится в три раза и, следовательно, даст возможность системе зарядки не отставать от спроса. Если система зарядки не сможет удовлетворить спрос, она перегрузит всю систему и в будущем возникнут проблемы с внутренней коррозией, замерзанием и тому подобными вещами».

Торможение с помощью тормозов-замедлителей

Любой, кто стоял на спуске с автострады, когда тяжелый грузовик замедляется, слышал знакомое ворчание системы двигатель-замедлитель. В сочетании с ретардерами трансмиссии и трансмиссии они предназначены для поддержки существующей тормозной системы путем преобразования энергии, вырабатываемой трансмиссией автомобиля, в тормозную систему.

Когда дроссельная заслонка грузовика-сборщика нажата, двигатель разгоняется, поскольку топливо проталкивается через цилиндры и воспламеняется, создавая работу. При отпускании дроссельной заслонки двигатель глохнет. Тормоз-замедлитель улавливает выхлопные газы двигателя и сжимает их, так что двигатель должен работать больше, чтобы вытолкнуть газ из цилиндров, и поэтому он замедляет и замедляет двигатель за счет сопротивления. Это заставляет транспортное средство замедляться, требуя меньшего тормозного усилия на рабочих тормозах, чтобы остановить транспортное средство.

Замедлители трансмиссии выполняют аналогичную функцию в том смысле, что они замедляют вращательные силы трансмиссии, создавая сопротивление внутри трансмиссии. Стив Сперлин, главный инженер Allison Transmissions в Индианаполисе, штат Индиана, описывает, как работает система: «Ретардер состоит из лопастного вращающегося элемента, называемого ротором. По обеим сторонам ротора расположены лопаточные элементы, которые не вращаются, называемые статорами. Полость между ротором и статором заполнена маслом. Ротор соединен шлицами с выходным валом коробки передач. Масло под давлением, работающее между ротором и статором, замедляет транспортное средство, когда оператор запрашивает замедление. Ретардер перекачивает масло примерно до 60 галлонов в минуту и ​​забирает масло из обычной системы подачи трансмиссионного масла».

Замедлители трансмиссии устанавливаются между трансмиссией и задней частью грузовика и используют электромагнитную энергию для противодействия энергии вращающейся трансмиссии, подобно электродвигателю. «На рынке отходов его в первую очередь покупают для продления срока службы тормозов», — говорит Джо Гаулик, региональный менеджер по продажам Telma Inc. из Элк-Гроув-Виллидж, штат Иллинойс, дочерней компании Valeo Group. «Учитывая количество тормозных работ, которые выполняются на рынке отходов, это сэкономит срок службы тормозов и связанные с ними расходы на тормоза, а также срок службы шин. [Система состоит из] двух роторов, прикрепленных к трансмиссии, которые вращаются с той же скоростью, что и трансмиссия. Статор прикручен к раме и неподвижен. Когда тормоз-замедлитель активируется, создается электромагнитное поле с использованием вихревых токов, которые замедляют вращение этих роторов, а это означает, что вы замедляете грузовик, не используя тормоза». По словам Джона Гиллеспи, генерального директора Telma: «Ни одна другая технология вспомогательного торможения не подходит для работы с мусором так хорошо, как электромагнитная. С помощью этой технологии мы наблюдаем пятикратное увеличение срока службы тормозов и снижение количества отказов шин, связанных с перегревом».

По словам Сперлина, есть две причины устанавливать любой тип тормоза-замедлителя на инкассаторскую машину. «Одним из них является контроль скорости на уклонах, что на самом деле не то, для чего нужен мусоровоз», — говорит он. «Вторая цель состоит в том, чтобы обеспечить дополнительное торможение транспортного средства, которое фактически может помочь сохранить обычные рабочие тормоза и продлить срок их службы. Наиболее распространенное преимущество заключается в высокой скорости остановки / запуска, такой как мусоровоз. При обычном сборе мусора в жилых помещениях, будь то боковой погрузчик, задний погрузчик или даже фронтальный погрузчик, когда они выполняют работу на низкой скорости, вы не получите большой выгоды от любого типа ретардера, потому что вы работаете на низкой скорости. скорости. Энергия торможения, которую вы вкладываете в рабочие тормоза, очень мала, потому что скорость низкая. Но каждый из этих грузовиков выезжает за пределы района. Они ходят в обычном трафике и, в большинстве случаев, несколько раз в день на больших скоростях выезжают на трассу на полигоны или пересадочные станции. Они получат выгоду от тормоза-замедлителя с точки зрения экономии тормозов, потому что сейчас они на более высоких скоростях, и на рабочие тормоза уходит больше энергии торможения. Если тормоз-замедлитель может поглотить эту энергию по сравнению с рабочими тормозами, то именно так вы продлите срок службы тормозов».

Активация систем ретардера может быть настроена исходя из потребностей операционной системы. «У водителей и компаний есть выбор, как настроить систему, — говорит Гавлик. «Большинство единиц, которые выходят на рынок мусора, имеют ножное управление, то есть, как только водитель нажимает на тормоз, ретардер активируется в четыре разных этапа с 25% для каждого этапа. Он активируется реле давления воздуха и активируется при 3, 5, 7 и 10 фунтах воздуха в тормозных магистралях. Это самый популярный вариант на рынке мусора. Однако есть и другие варианты, такие как управление дроссельной заслонкой. Несколько мусорных компаний выбирают вариант, при котором примерно 25% или 50% мощности активируются сразу после отпускания акселератора, а дополнительные ступени активируются при нажатии на педаль тормоза. Как только вы отпускаете акселератор, бум, у вас сразу работает 50% ретардера».

Будущие системы

В настоящее время все тормозные системы должны соответствовать или превосходить требования Национальной администрации безопасности дорожного движения (NHTSA), чтобы иметь возможность остановить транспортное средство класса 8 на расстоянии 355 футов со скоростью 60 миль в час. У NHTSA в настоящее время есть программа из девяти шагов, направленная на снижение количества смертельных случаев, связанных с большегрузными транспортными средствами, на 50% к 2010 году. до 248 футов», — говорит Бейли. «Барабанные тормоза могут достичь такого уровня, но именно здесь этот фактор эффективности действительно вступает в игру, когда вы начинаете устанавливать барабанные тормоза гораздо большего размера на передние оси. Дисковые тормоза справятся с этим. У нас есть информация, которая показывает тормозной путь типичного трактора с дисковыми тормозами вплоть до тормозного пути от 185 до 215 футов».

Поскольку активация тормозных систем может привести к проблемам со стабильностью и управляемостью, особенно в сложных погодных условиях или в условиях паники, будущие системы будут включать такие функции, как контроль устойчивости и более совершенные автоматизированные тормозные системы. «Передовые системы, о которых мы говорим, на самом деле те, которые вы найдете более распространенными в полностью электронной тормозной системе, которая довольно распространена в Европе», — говорит Эберлинг. «Однако из-за отсутствия более короткого тормозного пути [требований] и затрат, связанных с наличием полностью электронной тормозной системы с пневматическим резервированием, требуемым по закону, то, что мы фактически сделали, это включили расширенные функции полностью электронного тормоза. система в текущую платформу антиблокировочной тормозной системы. Мы думаем, что наша система, с этими передовыми концепциями устойчивости к крену и улучшенной электронной стабильностью, не имеет реальной ценности в полностью электронной тормозной системе».

Торможение и устойчивость: замедлители

Ретардеры дополняют функции традиционной тормозной системы, снижая скорость транспортного средства, но они также помогают сократить расходы и снизить утомляемость водителя. Отчет Криса Тиндалла

Назначение ретардера состоит в том, чтобы дополнить или заменить определенные функции тормозной системы, основанной на трении, когда транспортное средство движется не на очень малых скоростях.

«С точки зрения эффективности моторный тормоз предпочтительнее любого другого устройства, поскольку это наиболее эффективный способ замедления транспортного средства с использованием самого существующего двигателя в качестве тормозного устройства», — говорит Хилко Шмитт, европейский бизнес. менеджер по развитию Jacobs Vehicle Systems. Это производитель «Джейка Брейка», выпущенного в 1961, считается первым механизмом изменения фаз газораспределения по требованию на дизельном грузовике.

Но главное преимущество любого тормозного устройства заключается не только в безопасности. Представитель Daimler Trucks заявляет: «Ретардеры могут значительно снизить затраты оператора, поскольку их использование снижает износ тормозов, сохраняет вкладыши и тормозные колодки, а также барабаны и тормозные диски. В результате можно сократить использование рабочего тормоза на 50-80%, в зависимости от топографических условий».

Он продолжает: «Дополнительное преимущество — помимо сокращения жизненного цикла и затрат на техническое обслуживание — заключается в том, что он также снижает утомляемость водителя. Ретардер также обеспечивает более высокую скорость спуска и, следовательно, более высокую среднюю скорость. Наконец, эффективность торможения не зависит от частоты вращения двигателя, поэтому при наличии встроенной трансмиссии входная скорость может быть увеличена для получения подходящего тормозного момента даже при движении автомобиля на низкой скорости».

ТИПЫ

Существует четыре основных типа тормозов-замедлителей, используемых в грузовых автомобилях: моторные тормоза, моторные тормоза, гидравлические замедлители и электронные или магнитные тормоза-замедлители. Все типы используются разными OEM-производителями грузовиков.

Allison Transmission описывает функцию моторного тормоза как ретардера, который частично глушит двигатель, помогая снизить скорость автомобиля. Когда поршень достигает верхней мертвой точки, скопившийся в цилиндре сжатый воздух выпускается, прежде чем он сможет действовать как пружина, толкая поршень обратно вниз. Делая это, двигатель замедляет транспортное средство, а также действует как воздушный компрессор.

Моторный тормоз DAF MX, например, работает вместе со стандартным моторным тормозом для ускорения синхронизации двигателя и коробки передач. Например, на двигателе MX-11 специальный узел тормозного кулачка и коромысла, управляющий одним выпускным клапаном на цилиндр, создает тормозное усилие до 340 кВт при 2100 об/мин. (На MX-13 система с гидравлическим управлением интегрирована в собственные коромысла клапанов двигателя.) Водители выбирают режим торможения двигателем на правом рычажке приборов. Система является стандартной для тракторов CF и XF, а также четырехосных грузовиков.

Моторный тормоз Volvo известен как VEB и первоначально был запущен в 1993 году на совершенно новом двигателе D12 модельного ряда FH. Джон Комер, руководитель отдела управления грузовыми автомобилями Volvo Trucks, говорит: «Основное преимущество заключается в том, что вы получаете высокие характеристики замедления без ухудшения характеристик из-за нагрева, при дополнительном весе в 6 кг и за небольшую часть стоимости ретардера с коробкой передач. . При 2400 об/мин он может развивать мощность от 290 до 300 кВт, в зависимости от объема двигателя».

Моторные тормоза проще, но работают аналогично моторным тормозам. Они ограничивают выпуск выхлопных газов — обычно с помощью клапана для создания обратного давления в системе — что заставляет двигатель работать с большей нагрузкой, тем самым замедляя автомобиль.

Volvo Trucks полагается на дроссельный тормоз-бабочку или регулятор давления выхлопных газов в стандартной комплектации для всей своей линейки. Выхлопные тормоза также входят в стандартную комплектацию всей линейки крупногабаритных автомобилей MAN. Они используются в сочетании с MAN EVBec (на фото выше), который расширяет обычные функции тормоза с выпускным клапаном, обеспечивая бесступенчатую регулировку тормозной мощности. Когда выпускной дроссельный клапан закрыт, в выпускном канале возникают волны давления, что приводит к кратковременному открытию выпускных клапанов. Поршень, находящийся под давлением моторного масла в блоке выпускных клапанов, удерживает клапаны открытыми во время сжатия и последующего такта расширения. Это означает, что и такт сжатия, и такт расширения также могут использоваться для целей торможения. Это улучшает эффективность торможения по сравнению с моторным тормозом с выхлопной заслонкой.

Третий тип, электронный тормоз-замедлитель, широко используется на небольших автобусах, оснащенных полностью автоматическими коробками передач Allison серии 1000/2000, которые не предлагаются с гидравлическими замедлителями. Инженер по применению Allison Гэвин Бредвелл говорит, что он основан на принципе вихретокового торможения. Это замедляет транспортное средство за счет использования электромагнитного ротора для создания вихревого тока, который создает магнитное поле в статоре, прикрепленном к шасси транспортного средства. Два противоположных поля создают силу сопротивления, которая замедляет ротор и ось или карданный вал, к которому он прикреплен. Он добавляет: «Поскольку здесь нет трения, детали не изнашиваются». Кроме того, систему можно использовать для круиз-контроля с помощью сигналов дроссельной заслонки двигателя, передаваемых через систему CAN-Bus.

Гидравлические тормоза-замедлители работают за счет использования сил физического сопротивления между динамическими и статическими лопастями в заполненной жидкостью камере, установленной на выходном валу. Брэдвелл добавляет: «Заполнение камеры оказывает сопротивление выходному валу, замедляя транспортное средство. Чем больше масла в камере, тем сильнее торможение. Например, в трансмиссии Allison серии 3000 ретардер с низким входным крутящим моментом может быть установлен на любое значение крутящего момента от 750 до 2170 Нм. Этот тип системы очень тихий и работает тише, чем работающий двигатель».

В 2014 году компания Scania объявила о последнем усовершенствовании гидравлического тормоза-замедлителя, который она использует в своих грузовиках, который автоматически отключается и работает на выбеге, когда он не используется, что позволяет экономить топливо. По словам технического менеджера Scania по предпродажной подготовке Фила Рутэма, R4100D обеспечивает более высокий тормозной эффект — 4100 Нм вместо 3500 Нм — и повышенное торможение при более низких оборотах двигателя, а также снижение лобового сопротивления. Рутэм говорит: «[Есть] преимущества с точки зрения эффективности, с точки зрения того, как он активируется. Большая часть работы по разработке сейчас заключается в том, как вы смешиваете ее со всеми другими системами: как уменьшить сопротивление, уменьшить вес, уменьшить штрафы, количество требуемого масла и как вы интегрируете ее больше».

ИНТАРДЕРЫ

Некоторые OEM-производители грузовиков устанавливают гидрозамедлители не на двигатель, а на коробку передач. Версия ZF называется Intarder. DAF поставляет один в качестве опции для автомобилей DAF XF и CF с двигателями MX-11 или MX-13. Эффект торможения достигается за счет попадания масла в контур замедлителя. Тормозной момент — максимум до 4000 Нм с автоматизированной коробкой передач TraXon или 3500 Нм с механической коробкой передач — определяется количеством масла в контуре ретардера. Интардер включает в себя встроенный охладитель, который подключен к системе охлаждения двигателя. Во избежание перегрева ЭБУ автоматически уменьшает эффект замедления при заданной температуре. Это означает, что двигатель должен работать на высоких оборотах для максимального эффекта охлаждения, чтобы поддерживать максимальный эффект замедления при длительной работе ретардера. Отчасти по этой причине Комер из Volvo, которая также предлагает ретардер коробки передач, указывает, что его основное применение в Великобритании — это международные грузовики, курсирующие по альпийским маршрутам, или большегрузные перевозки.

Кроме того, установка может быть сложной. «Дополнительный вес составляет около 105 кг, и система требует дополнительного охлаждения редуктора, а установка в шасси может быть затруднена, когда речь идет о пространстве для упаковки вокруг редуктора». Наконец, интардеры стоят почти в четыре раза дороже моторных тормозов.

Для работы на более низких скоростях MAN рекомендует не ретардер коробки передач, а систему под названием PriTarder, разработанную Voith. В нем используются две противоположные силы: крыльчатка в системе охлаждения, приводимая в движение карданным валом, обеспечивает циркуляцию охлаждающей жидкости; он замедляется статором, создавая определенное сопротивление двигателю, чтобы создать тормозное сопротивление. Тепло, выделяемое при торможении, непосредственно воздействует на охлаждающую жидкость двигателя. По словам представителя MAN, PriTarder представляет собой комбинацию гидрозамедлителя с усовершенствованным моторным тормозом MAN с электронным управлением. Он добавляет: «Эффект MAN PriTarder зависит от частоты вращения двигателя, а не от скорости движения, как в случае вторичного ретардера».

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ

Что касается технического обслуживания, уход за маслом является наиболее важным фактором сохранения эффективности моторного тормоза.

Шмитт из Jacobs утверждает, что графики обслуживания моторных тормозов всегда совпадают с интервалами обслуживания двигателя. Таким образом, новый или новый тормоз требует очень небольшой доработки: «Обычно это просто проверка зазора и зазора коромысла тормоза одновременно с первой заменой масла в двигателе и проверкой регулировки зазора, обычно на пробеге около 150 000 км ( 93000 миль)».

Комер соглашается: «Моторное масло используется гидравлическим коромыслом, чтобы заполнить зазор на распределительном валу для моторного тормоза, поэтому качество и техническое обслуживание моторного масла в запланированные интервалы времени имеют жизненно важное значение.