Принцип работы ретардер – Что такое ретардер (тормоз-замедлитель) и почему он портится? – Новостной портал о транспорте

Тормоз-замедлитель автомобиля - ретардер.


Тормоз-замедлитель или ретардер



В качестве вспомогательной тормозной системы автомобиля могут использоваться тормоза-замедлители различной конструкции и принципа действия. Тормоз-замедлитель – устройство, предназначенное для снижения скорости транспортного средства без использования рабочей тормозной системы.

Применение тормозов-замедлителей позволяет предотвратить перегрузку рабочей тормозной системы и ее перегрев из-за длительной интенсивной работы при движении на продолжительном спуске. В такой ситуации водителю приходится постоянно притормаживать, поскольку автомобиль стремится разогнаться под уклон, и его надо удерживать тормозами.
Продолжительная нагрузка на фрикционную тормозную систему приводит к ее перегреву и преждевременному износу. На практике при продолжительных спусках водителям приходится периодически останавливать автомобиль и выжидать, пока остынут тормозные механизмы. А если автомобиль часто эксплуатируется в гористой местности, то затраты на ремонт и обслуживание тормозов резко возрастают. По этим причинам в качестве вспомогательной тормозной системы используются тормоза-замедлители.

Слово «замедлитель» в переводе на английский язык означает «retarder», поэтому тормоза-замедлители иногда называют ретардерами.
Однако термин «ретардер» чаще применяется к специальным устройствам, которые устанавливаются на ведущие валы двигателя или трансмиссии с целью замедлять движение автомобиля при необходимости. Тормоза-замедлители, использующие тормозные свойства двигателя в компрессорном режиме, чаще называют просто вспомогательным тормозом, или горным тормозом.

В качестве тормозов-замедлителей на автотранспортных средствах обычно используются гидравлические, электрические, компрессорные и аэродинамические тормозные механизмы.
Аэродинамические тормоза-замедлители иногда используются на скоростных и гоночных автомобилях. Они выполняются в виде специальных щитов, закрылков и парашютов, увеличивающих силу сопротивления воздуха, и используются для экстренного торможения автомобилей движущихся с большой скоростью. Использование обычных тормозных систем на таких автомобилях не всегда эффективно и безопасно.

Кроме того, существуют тормоза-замедлители, способные к рекуперации (накоплению) энергии при торможении с дальнейшим возвращением её при разгоне. К таковым, например, можно отнести инерционные замедлители с массивными маховиками. При затормаживании автомобиля энергия его движения посредством специальных устройств передается маховику, который при этом раскручивается. В дальнейшем энергия вращающегося маховика может быть использована для разгона автомобиля без существенных затрат топлива.

Простейшим примером использование тормоза-замедлителя является торможение двигателем – в этом случае прекращают (или уменьшают) подачу топлива в цилиндры, переводя двигатель в компрессорный режим работы. В результате двигатель начинает противодействовать движению, замедляя автомобиль.
Если ретардер объединен с коробкой передач, его обычно называют «интардером», т. е. интегрированным в КПП.

***

Гидравлический тормоз-замедлитель

Гидравлический (гидродинамический) тормоз-замедлитель конструктивно представляет собой гидромуфту, одно из колес которой закреплено неподвижно, а другое установлено на валу трансмиссии (за коробкой передач) и вращается вместе с валом. При включении ретардера его корпус и пространство между лопастями колес заполняется жидкостью.

Центробежная сила, возникающая при вращении ротора, стремится вытеснить жидкость к внешней части корпуса, в то время как крыльчатка статора препятствует этому, изменяя направление потока жидкости таким образом, что она, воздействуя на лопасти ротора, оказывает замедляющее действие и притормаживает его. В выключенном состоянии, когда жидкости в корпусе замедлителя нет, лопасти вращаются свободно и практически не взаимодействуют.
Тормозной момент гидравлического тормоза-замедлителя зависит от скорости вращения рабочего колеса и количества подаваемой жидкости.
Гидравлические тормоза-замедлители имеют большую массу и малоэффективны при небольших скоростях движения автомобиля.

При работе гидравлического тормоза-замедлителя масло может сильно нагреваться, поэтому для его охлаждения используют специальные устройства. Одна из разновидностей гидравлического ретардера, называемая «акватардер», устанавливается в передней части двигателя и в качестве рабочей жидкости использует жидкость из системы охлаждения двигателя. Такой тормоз-замедлитель, принцип работы которого не отличается от любого другого гидродинамического устройства, не нуждается в принудительном охлаждении, что существенно упрощает его конструкцию.

***



Электрический тормоз-замедлитель

Электрический (электродинамический) тормоз-замедлитель обычно располагают за коробкой передач. Он представляет собой массивный стальной диск (ротор), закрепленный на валу трансмиссии и вращающийся с валом относительно неподвижных электромагнитов, образующих статор.
Торможение автомобиля происходит за счет работы, которая затрачивается на преодоление магнитного взаимодействия между вращающимся диском и электромагнитами.
После включения ретардера ток от аккумулятора поступает на электрические обмотки статора, создавая магнитное поле, в котором вращается ротор. Возникающие вихревые токи создают поля, противоположные тем, что генерирует статор, препятствуя вращению ротора.

Электрические тормоза-замедлители высокоэффективны и обеспечивают плавность торможения автомобиля. Однако они имеют большую массу, дорогие в изготовлении и расходуют дополнительную энергию аккумуляторных батарей.

Как и в гидродинамических ретардерах, в процессе работы электродинамических замедлителей выделяется значительное количество тепла, поэтому их приходится охлаждать воздушным потоком, создаваемый специальной крыльчаткой. Кроме того, электродинамические ретардеры снабжены системой ограничения подачи тока в случае перегрева.

***

Компрессорный тормоз-замедлитель

Компрессорный тормоз-замедлитель представляет собой моторный тормоз, использующий противодавление на выпуске при работе двигателя на компрессорном режиме. Механизм моторного тормоза устанавливают в приемной трубе глушителя. В корпусе механизма на валу закреплены заслонка и приводной рычаг. Для создания противодавления при торможении автомобиля приемная труба глушителя перекрывается заслонкой. Одновременно с этим прекращается подача топлива в цилиндры двигателя, и двигатель работает как компрессор. В результате тормозной момент двигателя возрастает почти в два раза по сравнению с моментом при обычном торможении двигателем. Компрессорный тормоз-замедлитель прост по конструкции и не требует больших затрат. Однако он малоэффективен при торможении автомобиля, движущегося на высших передачах.

***

Тормоза-замедлители обычно используются в сочетании с основными тормозными системами автомобиля (рабочей, запасной, а иногда и в сочетании со стояночной тормозной системой). Особенно это относится к компрессорным замедлителям, которые не в состоянии поддерживать скорость автотранспортного средства постоянной – при длительном спуске она будет постепенно нарастать. Поэтому водителю периодически приходится притормаживать посредством основной системы торможения.

***

Рабочая тормозная система



k-a-t.ru

электромагнитных ретардер - Принцип работы

Продукция и приложения

Принцип работы

Индукционные тормоза Telma, обычно называемые электрическими или электромагнитными тормозами, представляют собой тормозную систему прочной конструкции. Они рассеивают значительную часть энергии, выделяющейся при торможении и снижают таким образом нагрузку на обычные тормозные системы.

Тормоза-замедлители Telma обеспечивают рассеивание энергии торможения за счет генерации токов Фуко. В состав тормоза-замедлителя Telma входят неподвижный статор и пара роторов, жестко соединенных с вращающим их приводным валом. Статор и роторы установлены коаксиально друг напротив друга и разделены небольшим воздушным зазором во избежание любого трения.

Статор играет роль индуктора. Он состоит из последовательно соединенной пары электромагнитов, которые при непрерывном протекании электрического тока через обмотки статора создают электромагнитное поле, необходимое для возникновения токов Фуко в материале роторов.

Роторы играют роль якоря. Они изготовлены из специально разработанного проводящего материала, и вихревые токи в роторах возникают только при вращении роторов с помощью приводного вала в магнитном поле, созданном статором.

Токи Фуко по определению представляют собой токи, возникающие в массивном металлическом проводнике при его помещении в переменное магнитное поле. В случае индукционных тормозов Telma изменчивость магнитного поля, воздействию которого подвергаются роторы, достигается за счет вращения последних. Токи Фуко циркулируют вокруг линий магнитного потока, и эти токи также называются вихревыми токами.

Появление токов Фуко в материале ротора приводит к возникновению лапласовых сил, действующих в направлении, противоположном вращению ротора. В результате этого создается тормозящий момент, действующий на приводной вал и замедляющий таким образом движение автомобиля.

Токи Фуко являются причиной интенсивного повышения температуры роторов, тепло от которых отводится в атмосферу посредством системы вентиляции.

Благодаря использованию индукционного тормоза Telma оказывается возможным эффективное торможение вращающегося вала без трения и, следовательно, без износа.

Принцип действия индукционных тормозов может показаться простым, но он основывается на сложных физических законах, как, например, электрическое сопротивление материалов, электромагнетизм, термодинамика и механика жидкости. Общепризнанная компетентность компании Telma в области индукционных тормозных систем базируется на подробном моделировании всех физических законов, лежащих в основе работы индукционных тормозных систем. Такое моделирование подкрепляется многолетним практическим опытом и результатами соответствующих лабораторных исследований.

ru.telma.com

Тормоз-замедлитель автомобиля - ретардер.


Тормоз-замедлитель или ретардер



В качестве вспомогательной тормозной системы автомобиля могут использоваться тормоза-замедлители различной конструкции и принципа действия. Тормоз-замедлитель – устройство, предназначенное для снижения скорости транспортного средства без использования рабочей тормозной системы.

Применение тормозов-замедлителей позволяет предотвратить перегрузку рабочей тормозной системы и ее перегрев из-за длительной интенсивной работы при движении на продолжительном спуске. В такой ситуации водителю приходится постоянно притормаживать, поскольку автомобиль стремится разогнаться под уклон, и его надо удерживать тормозами.
Продолжительная нагрузка на фрикционную тормозную систему приводит к ее перегреву и преждевременному износу. На практике при продолжительных спусках водителям приходится периодически останавливать автомобиль и выжидать, пока остынут тормозные механизмы. А если автомобиль часто эксплуатируется в гористой местности, то затраты на ремонт и обслуживание тормозов резко возрастают. По этим причинам в качестве вспомогательной тормозной системы используются тормоза-замедлители.

Слово «замедлитель» в переводе на английский язык означает «retarder», поэтому тормоза-замедлители иногда называют ретардерами.
Однако термин «ретардер» чаще применяется к специальным устройствам, которые устанавливаются на ведущие валы двигателя или трансмиссии с целью замедлять движение автомобиля при необходимости. Тормоза-замедлители, использующие тормозные свойства двигателя в компрессорном режиме, чаще называют просто вспомогательным тормозом, или горным тормозом.

В качестве тормозов-замедлителей на автотранспортных средствах обычно используются гидравлические, электрические, компрессорные и аэродинамические тормозные механизмы.
Аэродинамические тормоза-замедлители иногда используются на скоростных и гоночных автомобилях. Они выполняются в виде специальных щитов, закрылков и парашютов, увеличивающих силу сопротивления воздуха, и используются для экстренного торможения автомобилей движущихся с большой скоростью. Использование обычных тормозных систем на таких автомобилях не всегда эффективно и безопасно.

Кроме того, существуют тормоза-замедлители, способные к рекуперации (накоплению) энергии при торможении с дальнейшим возвращением её при разгоне. К таковым, например, можно отнести инерционные замедлители с массивными маховиками. При затормаживании автомобиля энергия его движения посредством специальных устройств передается маховику, который при этом раскручивается. В дальнейшем энергия вращающегося маховика может быть использована для разгона автомобиля без существенных затрат топлива.

Простейшим примером использование тормоза-замедлителя является торможение двигателем – в этом случае прекращают (или уменьшают) подачу топлива в цилиндры, переводя двигатель в компрессорный режим работы. В результате двигатель начинает противодействовать движению, замедляя автомобиль.
Если ретардер объединен с коробкой передач, его обычно называют «интардером», т. е. интегрированным в КПП.

***

Гидравлический тормоз-замедлитель

Гидравлический (гидродинамический) тормоз-замедлитель конструктивно представляет собой гидромуфту, одно из колес которой закреплено неподвижно, а другое установлено на валу трансмиссии (за коробкой передач) и вращается вместе с валом. При включении ретардера его корпус и пространство между лопастями колес заполняется жидкостью.
Центробежная сила, возникающая при вращении ротора, стремится вытеснить жидкость к внешней части корпуса, в то время как крыльчатка статора препятствует этому, изменяя направление потока жидкости таким образом, что она, воздействуя на лопасти ротора, оказывает замедляющее действие и притормаживает его. В выключенном состоянии, когда жидкости в корпусе замедлителя нет, лопасти вращаются свободно и практически не взаимодействуют.
Тормозной момент гидравлического тормоза-замедлителя зависит от скорости вращения рабочего колеса и количества подаваемой жидкости.
Гидравлические тормоза-замедлители имеют большую массу и малоэффективны при небольших скоростях движения автомобиля.

При работе гидравлического тормоза-замедлителя масло может сильно нагреваться, поэтому для его охлаждения используют специальные устройства. Одна из разновидностей гидравлического ретардера, называемая «акватардер», устанавливается в передней части двигателя и в качестве рабочей жидкости использует жидкость из системы охлаждения двигателя. Такой тормоз-замедлитель, принцип работы которого не отличается от любого другого гидродинамического устройства, не нуждается в принудительном охлаждении, что существенно упрощает его конструкцию.

***



Электрический тормоз-замедлитель

Электрический (электродинамический) тормоз-замедлитель обычно располагают за коробкой передач. Он представляет собой массивный стальной диск (ротор), закрепленный на валу трансмиссии и вращающийся с валом относительно неподвижных электромагнитов, образующих статор.
Торможение автомобиля происходит за счет работы, которая затрачивается на преодоление магнитного взаимодействия между вращающимся диском и электромагнитами.
После включения ретардера ток от аккумулятора поступает на электрические обмотки статора, создавая магнитное поле, в котором вращается ротор. Возникающие вихревые токи создают поля, противоположные тем, что генерирует статор, препятствуя вращению ротора.

Электрические тормоза-замедлители высокоэффективны и обеспечивают плавность торможения автомобиля. Однако они имеют большую массу, дорогие в изготовлении и расходуют дополнительную энергию аккумуляторных батарей.

Как и в гидродинамических ретардерах, в процессе работы электродинамических замедлителей выделяется значительное количество тепла, поэтому их приходится охлаждать воздушным потоком, создаваемый специальной крыльчаткой. Кроме того, электродинамические ретардеры снабжены системой ограничения подачи тока в случае перегрева.

***

Компрессорный тормоз-замедлитель

Компрессорный тормоз-замедлитель представляет собой моторный тормоз, использующий противодавление на выпуске при работе двигателя на компрессорном режиме. Механизм моторного тормоза устанавливают в приемной трубе глушителя. В корпусе механизма на валу закреплены заслонка и приводной рычаг. Для создания противодавления при торможении автомобиля приемная труба глушителя перекрывается заслонкой. Одновременно с этим прекращается подача топлива в цилиндры двигателя, и двигатель работает как компрессор. В результате тормозной момент двигателя возрастает почти в два раза по сравнению с моментом при обычном торможении двигателем. Компрессорный тормоз-замедлитель прост по конструкции и не требует больших затрат. Однако он малоэффективен при торможении автомобиля, движущегося на высших передачах.

***

Тормоза-замедлители обычно используются в сочетании с основными тормозными системами автомобиля (рабочей, запасной, а иногда и в сочетании со стояночной тормозной системой). Особенно это относится к компрессорным замедлителям, которые не в состоянии поддерживать скорость автотранспортного средства постоянной – при длительном спуске она будет постепенно нарастать. Поэтому водителю периодически приходится притормаживать посредством основной системы торможения.

***

Рабочая тормозная система



k-a-t.ru

Ретардер – дополнительные возможности тормозной системы | "Камаз-Ремонт"

Безопасность автомобильного транспорта упирается в длину тормозного пути. Обеспечить максимальную защиту водителя, груза и самого автомобиля стараются инженеры, ищущие все более оптимальные способы усиления способности остановить автомобиль в различных ситуациях.

Помимо основной тормозной системы все большей популярностью пользуются ретардеры–устройства, которое без использования основной тормозной системы способно замедлить скорость передвижения транспортного средства.

Ретардерами оснащают, прежде всего, грузовые, тяжелые и потому особенно опасные транспортные средства: поезда, автобусы, фуры.

Различают несколько видов систем для замедления движения

Первичные тормоза-замедлители устанавливают на валу коробки передач. Он имеет небольшой вес (1,5 кг) и заполняется жидкостью, которая способна поглощать энергию, выделяющуюся при экстренном торможении. Размещают на первичном валу коробки передач.

Вторичные замедлители (ретардеры) могут быть интегрированы с коробкой передач, он весит около  40 кг и подключается к системе охлаждения двигателя.

Размещают на втором валу коробки передач.

Ретардеры называются также трансмиссионными тормозами, так как напрямую воздействуют на двигатель, колеса при этом не блокируются.

Ретардеры могут заполняться маслом, но бывают и водяные системы, во всех случаях идет речь о специальной вязкой жидкости. Помимо гидравлических систем, часто используют электродинамическую схему (она способна выдать большее тормозное усилие, но менее стабильное, чем при гидравлической схеме).

Преимущества использования ретардеров (тормозов-замедлителей)

Современный ретардер может обеспечить 90% замедлений, сохраняя тормозные колодки (износ может быть снижен до 80%). Весь модельный ряд магистральных автомобилей КАМАЗ грузоподъемностью 13,5 тн оборудованы ретардерами.

Существуют ретардеры, которые способны рекуперировать энергию, выработанную при торможении, и вернуть ее при дальнейшем разгоне.

Для транспорта, используемого на горных дорогах, при частой эксплуатацией на уклоне, ретардернеобходим для качественного и безопасного вождения.

Тормоза-замедлители – очень экономичное устройство: используя различные устройства с функцией ретардеров, можно существенно снизить расход топлива, значительно уменьшить износ шин, и существенно повысить безопасность движения.

Одной из задач конструкторов сейчас является повышение маневренности транспортного средства при торможении.

Краткое ознакомление с устройством трансмиссионного тормоза (ретардера) приведено в этом видео.

kamavtoresurs.ru

Дополнительные моторные тормоза для вашего тягача

У современных магистральных тягачей с 20-тонными прицепами большая масса и мощные двигатели. Поэтому, если непредвиденная ситуация возникает при движении под уклон, вовремя затормозить довольно сложно.

Более того, даже всего лишь удерживать автомобиль на спуске от разгона – и то нелегко. «Обычные» моторные тормоза в таких ситуациях быстро изнашиваются.

Кроме того, приходится нажимать на педаль кратковременно, но часто. Из-за этого рабочие элементы перегреваются, что может повлиять на эффективность торможения.

Из-за описанных выше причин ретардеры (замедлители) приобретают среди дальнобойщиков все большую популярность. Это устройства, поглощающие часть кинетической энергии коленвала. Нередко их называют “Jake brake”, что значит «тормоз Джейка», поскольку выпускаются они компанией Jacobs Engine Brake. Есть несколько видов ретардеров, работа которых основана на разных принципах.

Первый тип (engine compression brakes) использует такт сжатия в камере сгорания. В ВМТ поршня выпускной клапан открывается, после чего сжатый воздух уходит в выхлопную систему. Движение машины замедляется из-за того, что энергия, которая действует на поршень, рассеивается. Этот принцип предложил Clessie Cummins, основатель одноименной фирмы. Но, по-настоящему популярными такие ретардеры стали только в наше время, после того, как на тягачи начали ставить дизеля мощностью до 500 л.с., и оказалось, что без дополнительных тормозов им не обойтись.

Моторный замедлитель данного типа включается лишь тогда, когда водитель не нажимает на акселератор и не вводит в цилиндр топливо. Эффективность ретардера наибольшая при максимальном числе оборотов двигателя. Правда, указанная система не лишена недостатков. Если ею злоупотреблять, то клапана выйдут из строя раньше положенного срока. К тому же, во многих городах США пользоваться компрессионными замедлителями запрещено, потому что они очень сильно шумят (звук похож на очередь из пулемета).

Ретардер второго типа, exhaust brakes, конструктивно очень простой. В выхлопную трубу монтируется дроссельная заслонка. Управляется она с помощью электрического, вакуумного, гидравлического или пневматического привода. При ее закрытии грузовик тормозит за счет того, что уменьшается количество выпущенных наружу выхлопных газов. Оставшиеся создают обратное давление в моторе, которое оказывает сопротивление движению поршней.

В результате коленвал начинает вращаться с меньшей угловой скоростью. Принцип работы очень похож на популярную шутку, когда в выхлопную трубу плотно забивают картофелину. Нередко производители двигателей объединяют в одном изделии оба описанных выше вида замедлителей, в результате чего ретардеры поглощают почти столько же кинетической энергии, сколько может произвести силовая установка.

Третий вариант – гидравлический ретардер. Он преобразовывает крутящий момент. Один из наиболее распространенных - Caterpillar Brake Saver. Он делается в виде камеры, установленной между трансмиссией и приводным валом. Обычно лопасти на входе гидротрансформатора, прикрепленного к коленвалу, передают через гидромуфту крутящий момент лопастям на выходе. А сам вал соединен с КПП. В замедлителе энергия вращения передается на лопасти в блоке двигателя.

В результате создается дополнительное гидравлическое сопротивление. Достаточно активировать такой ретардер, чтобы он начал поглощать кинетическую энергию автомобиля. Недостатки: не рекомендуется включать замедлитель данного вида в дождливую погоду или при движении по скользкой дороге.

Четвертый тип – электрический. Ретардер монтируется на задний мост, трансмиссию или карданный вал. Он состоит из ротора, статора, электронного контроллера и пульта управления. Пульт – это панель с переключателями. Контроллер соединяет замедлитель с ABS, которая отключает дополнительные моторные тормоза при опасности блокировки колес. Замедлитель работает по принципу использования электромагнитной силы.

У него есть два вращающихся диска и несколько неподвижных магнитов. Диски соединены с приводным валом ТС. При включении ретардера, они создают вихревые электрические токи, из-за которых возникает сопротивление вращению ротора. Отобранная у двигателя кинетическая энергия преобразуется в тепловую. Которая затем рассеивается в атмосферу. Замедлитель данного типа эффективен при работе мотора на малых оборотах.

С каждым годом ретардеры все чаще ставятся на силовые агрегаты мощных тягачей. Популярные изготовителя моторных тормозов Jacobs Vehicle Systems, Pacbrake, TecBrake и другие предлагают новые разработки для двигателей Cummins, Caterpillar, International, DDC и Mack.

Эти системы не только выполнены в корпусах двигателей, но еще и объединены в единый комплекс оборудования по повышению безопасности движения с такими устройствами, как круиз-контроль, АКПП, контроль устойчивости и другими. И включаются они автоматически, без участия водителя.

Любой процесс всегда развивается в двух направлениях. Автотранспорт – не исключение. С одной стороны, создаются более тяжелые и мощные машины, которыми сложнее управлять. С другой – придумываются технические средства, помогающие водителю в его нелегкой работе. Все правильно, по-другому и быть не должно.

Видео: Аренда спецтехники и услуги грузоперевозки без посредников!

perevozka24.ru

Гидродинамический ретардер

Изобретение относится к области автомобилестроения, а именно к гидродинамическим ретардерам. Ретардер содержит тороидальную рабочую камеру, образованную лопаточным колесом ротора и лопаточным колесом статора. Лопаточное колесо статора содержит корпус статора, в котором выполнен опорожняющий канал, причем опорожняющий канал имеет, по существу, форму кольцевого канала, связанного отверстиями в лопаточном колесе статора с рабочей камерой. Опорожняющий канал ретардера имеет, по существу, ширину, составляющую 2/10-4/10 диаметра профиля лопаточного колеса ротора. Достигается минимизация шумообразования в ретардере в режиме торможения. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к гидродинамическому ретардеру, в частности водяному ретардеру, т.е. ретардеру, рабочей средой которого является вода или смесь с водой, в частности водно-гликолевая смесь, используемая также в охлаждающем контуре автомобиля. Изобретение относится также к автомобильному приводу с таким ретардером.

Ретардеры и автомобильные приводы или трансмиссии с ретардерами широко известны и распространены. Ретардер, называемый также гидродинамический тормоз или гидродинамический тормоз-замедлитель, используется для торможения автомобилей или же стационарных установок с малым износом. За счет расположения двух обращенных друг к другу соседних лопаточных колес, а именно приводимого лопаточного колеса ротора и неподвижного лопаточного колеса статора, образуется тороидальное рабочее пространство, в котором рабочая среда образует гидравлический контур, посредством которого крутящий момент привода передается на неподвижное лопаточное колесо статора.

Прежние разработки были направлены главным образом на оптимизацию мощности и типоразмеров. Так, сегодня известен ряд мер, с помощью которых удалось максимизировать отдаваемую ретардером мощность в режиме торможения и минимизировать ее в режиме холостого хода. Далее, современные ретардеры имеют крайне малые типоразмеры, благодаря чему они могут быть компактно расположены в автомобиле, где для ретардера в распоряжении имеется все меньше места. Напротив, вопроса изоляции шумообразования ретардеров, особенно в режиме торможения с увеличенной мощностью, до сих почти никто не касался. Вследствие небольшого шумообразования автомобильных трансмиссий, как это известно сегодня, необходимо уменьшить также шумообразование ретардеров, чтобы, например, обеспечить высокий комфорт движения автомобиля с ретардером, особенно при перевозке пассажиров. В частности, так называемые водяные ретардеры повышенной мощности в режиме торможения являются очень шумными.

В основе изобретения лежит задача создания ретардера, в частности водяного ретардера, шумообразование которого, в частности, в режиме торможения было бы минимизировано по сравнению с известными решениями. Далее должно быть создано такое выполнение, которое было бы рентабельным в изготовлении.

Эта задача решается посредством гидродинамического ретардера с признаками п.1 формулы и посредством трансмиссии с ретардером по п.16 формулы. Зависимые пункты описывают особенно предпочтительные усовершенствования изобретения.

Было установлено, что, в частности, форма опорожняющего канала ретардера сказывается на шумообразовании. При этом была разработана форма опорожняющего канала, которая оказалась особенно благоприятной в отношении минимального шумообразования. Опорожняющий канал выполнен в виде кольцевого канала в корпусе статора ретардера и имеет, по существу, ширину, составляющую 2/10-4/10 диаметра профиля лопаточного колеса ротора. Под диаметром профиля лопаточного колеса ротора, соответствующим, в частности, диаметру профиля лопаточного колеса статора, понимают наружный диаметр профиля лопатки ротора.

Особенно предпочтительно, если высота опорожняющего канала составляет по существу 1/10-2/10 диаметра профиля лопаточного колеса ротора. Далее особенно благоприятной оказалась ширина опорожняющего канала 3/10 и, в частности, 3,5/10 диаметра профиля лопаточного колеса ротора.

Под выражением «по существу» при расчете высоты или предпочтительно ширины канала следует понимать, что опорожняющий канал имеет, в частности, ширину, составляющую 2/10-4/10 диаметра профиля лопаточного колеса ротора. То же относится к высоте канала, которая составляет предпочтительно по всему своему контуру 1/10-2/10 диаметра профиля лопаточного колеса ротора. Возможны, однако, и варианты осуществления изобретения, при которых каналы уплощены на одном конце, так что не вся ширина или не вся высота канала имеет названную долю диаметра профиля. Также эти варианты осуществления должны охватываться выполнением опорожняющего канала согласно изобретению.

Также за счет подходящего выбора материала, по меньшей мере, стенки опорожняющего канала можно оказать положительное влияние на шумообразование. Так, вследствие своей демпфирующей характеристики предпочтительны материалы, выбираемые из следующей группы:

- цветные металлы;

- пластики (предпочтительно в соответствии с областью применения стойкие к температуре и давлению).

При этом из такого материала может быть выполнена либо только касающаяся течения поверхность опорожняющего канала, либо вся стенка опорожняющего канала. Далее в одном особом варианте осуществления весь корпус статора может быть выполнен из такого материала.

В частности, значительную оптимизацию шума по сравнению с известными вариантами осуществления дает комбинация названных признаков и выполнение ретардера в виде водяного ретардера, т.е. рабочей средой которого является вода или водная смесь, в частности водно-гликолевая смесь. Далее, минимизация шумообразования может быть достигнута за счет того, что учитывают также расположение ретардера, например в трансмиссии автомобиля. Так, особенно предпочтительно, если ретардер установлен в автомобильном приводе на коробке передач с ведомой стороны. За счет этого можно в значительной степени избежать действия коробки передач в качестве резонатора для шумообразования ретардера. Такой ретардер называется также вторичным водяным ретардером.

Ниже изобретение более подробно описано с помощью прилагаемого чертежа, на котором изображено сечение водяного ретардера с опорожняющим и наполнительным каналами, выполненными в корпусе статора.

Изображенный на чертеже ретардер имеет рабочую камеру 4, образованную лопаточным колесом 1 ротора и лопаточным колесом 2 статора. Лопаточное колесо 1 ротора содержит лопаточные профили 1.2, а лопаточное колесо 2 статора - лопаточные профили 2.2, расположенные в рабочей камере 4, как известно, против друг друга. Лопаточное колесо 2 статора выполнено за одно целое с корпусом 2.1 статора. Далее видны выполненные в корпусе 2.1 статора проточные каналы, а именно наполнительный 7 и опорожняющий 3 каналы. Наполнительный 7 и опорожняющий 3 каналы выполнены при этом в виде кольцевых каналов и расположены близко друг к другу, причем они отделены друг от друга стенкой корпуса 2.1 статора.

Лопаточное колесо 1 ротора выполнено за одно целое с валом ротора, который герметизирован посредством уплотнений 5 от корпуса 2.1 статора и от соединенного с корпусом 2.1 статора, охватывающего лопаточное колесо 1 корпуса 6.

Лопаточное колесо 1 ротора и лопаточное колесо 2 статора или лопаточные профили 1.2 и 2.2 имеют диаметр профиля, обозначенный на фигуре DP.

Опорожняющий канал имеет, как показано, ширину в осевом направлении вала ротора, обозначенную В, и высоту в радиальном направлении вала ротора, обозначенную Н. Эту ширину В опорожняющего канала и, при необходимости, его высоту Н выполняют с указанными предельными отклонениями размеров, чтобы минимизировать, таким образом, шумообразование.

В режиме торможения рабочая среда, преимущественно вода, предпочтительно в водяной смеси, попадает по наполнительному каналу 7 в рабочую камеру 4. Для этого стенка корпуса 2.1 статора, отделяющая наполнительный канал 7 от рабочей камеры 4, снабжена отверстиями 8, которые, как обозначено штриховыми линиями, впадают в наполнительные каналы в лопаточных профилях 2.2 статора 2. Лопатки статора с таким подводящим каналом или шлицем называются также наполнительными лопатками. Ретардер имеет заданное число таких наполнительных лопаток, например, каждая вторая лопатка может быть выполнена в виде наполнительной лопатки.

Из рабочей камеры 4 рабочая среда попадает в опорожняющий канал 3 через отверстие 9 в отделяющей рабочую камеру от опорожняющего канала стенке корпуса 2.1 статора. Предпочтительно это отверстие 9 выполнено радиально в зоне диаметра DP профиля, так что рабочая среда, как показано, течет, в основном или полностью, в опорожняющий канал 3 в радиальном положении, соответствующем наружному диаметру лопаточных профилей. Далее, проточная длина отверстия 9 предпочтительно выполнена сравнительно короткой. Затем рабочая среда течет в кольцевом потоке по опорожняющему каналу 3. В зависимости от скорости этого кольцевого потока и выходной скорости рабочей среды через отверстие 9 рабочая среда ударяет по противоположной отверстию 9 стенке корпуса 2.1 статора. Кроме того, рабочая среда может ударять в лежащую радиально снаружи стенку опорожняющего канала 3. Эти удары создают шум. За счет выполнения опорожняющего канала согласно изобретению этот шум от ударов, однако, можно минимизировать. К тому же, можно применять недорогие материалы, в частности иные нежели металл материалы, что может привести к дополнительному демпфированию удара капель.

1. Гидродинамический ретардер, в частности, водяной ретардер, содержащий тороидальную рабочую камеру (4), образованную лопаточным колесом (1) ротора и лопаточным колесом (2) статора, лопаточное колесо (2) статора содержит корпус (2.1) статора, в котором выполнен опорожняющий канал (3), причем опорожняющий канал (3) имеет, по существу, форму кольцевого канала, связанного отверстиями в лопаточном колесе (2) статора с рабочей камерой (4), отличающийся тем, что опорожняющий канал (3) имеет, по существу, ширину (В), составляющую 2/10-4/10 диаметра (DP) профиля лопаточного колеса (1) ротора.

2. Ретардер по п.1, отличающийся тем, что опорожняющий канал (3) имеет, по существу, высоту (Н), составляющую 1/10-2/10 диаметра (DP) профиля лопаточного колеса (1) ротора.

3. Ретардер по п.1 или 2, отличающийся тем, что ширина (В) опорожняющего канала (3) составляет, по существу, 3/10-3,5/10 диаметра (DP) профиля лопаточного колеса (1) ротора.

4. Ретардер по п.1 или 2, отличающийся тем, что, по меньшей мере, стенка опорожняющего канала (3) и, в частности, весь корпус статора выполнены из одного из следующих материалов:

- цветной металл;

- пластик.

5. Ретардер по п.3, отличающийся тем, что, по меньшей мере, стенка опорожняющего канала (3) и, в частности, весь корпус статора выполнены из одного из следующих материалов:

- цветной металл;

- пластик.

6. Ретардер по п.1 или 2, отличающийся тем, что он содержит в качестве рабочей среды охлаждающую среду охлаждающего контура автомобиля, в частности, воду или водно-гликолевую смесь.

7. Ретардер по п.3, отличающийся тем, что он содержит в качестве рабочей среды охлаждающую среду охлаждающего контура автомобиля, в частности, воду или водно-гликолевую смесь.

8. Ретардер по п.4, отличающийся тем, что он содержит в качестве рабочей среды охлаждающую среду охлаждающего контура автомобиля, в частности, воду или водно-гликолевую смесь.

9. Ретардер по п.5, отличающийся тем, что он содержит в качестве рабочей среды охлаждающую среду охлаждающего контура автомобиля, в частности, воду или водно-гликолевую смесь.

10. Ретардер по п.1 или 2, отличающийся тем, что он представляет собой вторичный водяной ретардер.

11. Ретардер по п.3, отличающийся тем, что он представляет собой вторичный водяной ретардер.

12. Ретардер по п.4, отличающийся тем, что он представляет собой вторичный водяной ретардер.

13. Ретардер по п.5, отличающийся тем, что он представляет собой вторичный водяной ретардер.

14. Ретардер по п.6, отличающийся тем, что он представляет собой вторичный водяной ретардер.

15. Ретардер по одному из пп.7-9, отличающийся тем, что он представляет собой вторичный водяной ретардер.

16. Трансмиссия, в частности, автомобильный привод, включающий в себя ретардер по п.1 и содержащий двигатель и коробку передач, отличающаяся тем, что ретардер (10) установлен на коробке (6) передач с ведомой стороны.

www.findpatent.ru

Intarder ZF Интардер

Intarder ZF Интардер

Интардер – это тормоз-замедлитель движения, созданный по принципу термодинамики. Устройство при торможении направляет усилие на вал, отвечающий за выбор нужной мощности, затем на вал, находящийся на выходе коробки передач и с помощью карданного вала на колеса машины. Это устройство не изнашивается, во время его работы происходит активный теплообмен. Даже когда водитель переключает передачу, интардер сохраняет эффект торможения.

Данный замедлитель в состоянии взять на себя 90 % усилий по торможению. В этом случае основной тормоз задействован минимально. Использование интардера защищает от износа тормозные колодки, делает движение более комфортным и безопасным, а автомобиль легко управляемым.

Использование интардера дает следующие преимущества автовладельцу:

  • Своевременная доставка людей и грузов
  • Экономия на ремонте тормозной системы.
  • Гарантия сохранности жизни пассажиров и грузов, т. к. автомобиль, в котором используется интардер более устойчивый и маневренный.

Характеристики интайдера:

  • Совместим с синхронизированными механическими коробками передач ZF и коробками-автоматами MAN TipMatic и AS Tronic.
  • Пятиступенчатое торможение гарантирует дозированное распределение усилий для замедления.
  • Эффект замедления не меняется в зависимости от количества оборотов мотора в момент торможения.
  • Благодаря небольшим размерам интардер не делает коробку передач более громоздкой.
  • Сохраняет постоянное замедление при переключении передач и включении сцепления.
  • Последняя разработанная модель имеет меньший вес, по сравнению с предыдущими вариантами интардера, работает тише и замедляет движение эффективнее на 25%.
  • За счет более простой системы стыковых узлов, можно использовать с функцией круиз-контроля Tempomat.
  • Интардер может взять на себя работу по охлаждению или нагреву коробки передач. При включении двигателя он быстро доводит до необходимой температуры трансмиссионное масло. Это обеспечивает наилучшие условия для оптимального использования топлива.
  • Бремзомат – функция, которая дает возможность установить неизменную скорость при движении с горки. Если при этом установлен еще и Круиз-контроль, можно установить постоянную скорость при движении по равнине, в гору и под гору.

 

Строение интардера:

 

 

  • (1) Привод с зубчатой цилиндрической передачей.
  • (2) Ротор и статор.
  • (3) (4) (5) Гидравлический блок управления, включающий электромагнитные клапаны.
  • Гидронасос с возможностью регулирования.
  • (3) Теплообменник, изготовленный из высококачественной нержавеющей стали.
  • Электронное управление.

 

Использование масла

 

Интардеры серии ZF не требуют дополнительных маслопроводов, т. к. их рабочей жидкостью является масло, содержащееся в коробке передач. Теплообменник соединяется с контуром охлаждения двигателя. Масло проходит путь от интардера к теплообменнику и снова попадает в коробку передач. Энергия, которая создается при торможении, превращается в тепловую, при этом повышая температуру масла. Теплое масло через теплообменник попадает в контур охлаждения двигателя. Чтобы двигатель не пострадал от перегрева, в интардере есть система, ограничивающая мощность при торможении.

 

Если интардер не включен, гидронасос закачивает масло из коробки передач прямо в теплообменник интардера, откуда оно снова возвращается обратно в коробку передач. Камера интардера при этом не задействована. Такое использование интардера позволяет предотвратить резкие изменения температуры в коробке передач. Так в коробке передач создается средняя или низкая рабочая температура масла. За счет этого масло можно использовать дольше.

 

Как управлять интардером?

Включить интардер можно двумя способами: рабочим тормозом или электрическим переключателем торможения. Режимы торможения регулирует электронный блок управления, он производит контроль за температурой жидкости, числом оборотов и другими параметрами. Блок управления подает сигнал, по которому в работу включается клапан 6 пропорционально действующий и гидравлического управляющего блока 4 и клапан 5 переключающийся. Этот механизм обеспечивает поступление оптимального количества масла для каждого момента торможения.

Мощность тормозного усилия автоматически регулируется в зависимости от температуры жидкости для охлаждения и соответствует охлаждающей способности двигателя в момент замедления движения.

 

Устройство и работа интардера

 

При включении замедлителя насос очень быстро подает нужное количество масла в полость интардера. Там происходит непрерывное вращение крыльчатки ротора, который соединен с валом на выходе коробки передач с помощью зубчатой передачи пускового привода. Лопасти ротора и статора располагаются навстречу друг другу. Ротор с помощью пускового привода приобретает скорость вращения, вдвое превышающую скорость выходного вала коробки передач. Ротор нагнетает поток масла из камеры интардера в полости лопастей статора, который потом возвращается на лопасти ротора. Обратный крутящий момент наступает, когда встречный поток масла попадает на лопасти ротора. В этот момент возникает тормозящий момент, который затем возвращается на вал на выходе из коробки передач. При этом автомобиль замедляет движение.

 

 

 

euro-gearbox.ru