Для чего нужен ретардер

Для чего нужен ретардер на грузовике и как он работает

С английского языка ретардер переводится как «замедлитель». Он приводит к замедлению движения без применения основой тормозной системы автомобиля. Его использование обеспечивает остановку транспортного средства за счет воздействия гидравлических или электромагнитных сил.

Ретардер на грузовике – что это такое

На транспортных средствах со значительной массой, таких как, например, тепловоз, масса которого способна достигать 40 и более тонн, экстренное торможение часто становится проблемой. Со значительной массой не в силах в некоторых случаях справиться фрикционная тормозная система. С этой целью используется ретардер.

Система часто применяется на грузовых автомобилях при длинных уклонах, спуске с горы. В такой ситуации основная тормозная система, накладки, диски, колодки, полноценно не работают. От перегрева они могут не справляться с торможением. Подобные системы чаще всего устанавливаются на следующие виды транспортных средств:

Использование ретардера позволяет выполнять максимально плавное торможение. Такой тип тормозного устройства был разработан для железнодорожных составов. Первоначально они начали использоваться в середине ХХ века в США.

Дополнительное преимущество ретардера – увеличение срока службы тормозной системы в 5-10 раз. Учитывая высокую стоимость технического обслуживания автомобилей, это становится заметным преимуществом.

Разновидности ретардера

В настоящий момент производители предлагают два типа изделий:

Оба вида призваны выполнять единую задачу. Применяются разные принципы использования и установки. Понять виды оборудования можно при визуальном осмотре.

Электродинамический хорошо виден сразу. Внешне он похож на расположенную под днищем транспортного средства своеобразную массивную кастрюлю. К карданным валам крепятся роторы с ребристой поверхностью. Они предназначены для охлаждения. Разогрев ротора при работе достигает 600°С и более.

Гидродинамический компактнее. Его вес редко превышает 85 кг. Для предотвращения перегрева ротора на него устанавливается термозащита.

Гидродинамический ретардер

Действие основывается на принципах гидродинамики. Конструкция состоит из двух лопастных колес, статора и ротора. Когда устройство начинает работать, пространство их размещения заполняется маслом, подающимся в пространство между лопастями неподвижного статора. Тепло, выделяемое при этом, отводится в радиатор автомобиля через масловодяной теплообменник.

Могут быть первичными и вторичными, отличающимися типом расположения относительно коробки передач. Могут устанавливаться за ней или перед. Вид установки зависит от модели коробки передач.

Электромагнитный ретардер

Достаточно массивная конструкция, располагающаяся между ведущим мостом и коробкой передач. Находится или непосредственно на коробке передач, на ведущем мосту, или на карданной передаче отдельно.

Состоят из двух жестко соединенных к карданным валом дисков. Статор находится между ними. При активизации начинает действовать принцип Фотта, подразумевающий, что в зависимости от выбранной силы торможения через электромагнитные катушки проходит электроток.

Роторы тормозит возникающее при этом магнитное поле, выделяемое тепло отводится за счет действия лопастей вентилятора. Дополнительная система охлаждения не требуется, устройство работает полностью автономно.

Как работает ретардер на грузовике

Существует два способа управления. Оно может быть ручным, в такой ситуации ручка управления устанавливается под рулем. Также можно пользоваться педалью тормоза. При ручном управлении применяется 6 режимов:

Регулировка силы торможения выполняется степенью нажатия на педаль тормоза. Перемещение подрулевого переключателя или нажатие на педаль тормоза способствует передаче определенного напряжения к катушкам от аккумуляторных батарей. Это создает в катушках вихревые токи, действующие противоположно вращению роторов. Они способствуют торможению.

Изделие состоит из статора и двух роторов, установленных с минимальным зазором. Индуктором является статор, состоящих из двух последовательно соединенных магнитов, создающих электромагнитные токи (токи Фуко). Роторы выполняются из токопроводящих материалов, выполняя роль своеобразного якоря.

Вихревые потоки приводят к образованию сил, действующих в противоположном вращению ротора направлении. Тем самым они содействуют торможению.

Куда ставят ретардер на грузовике

Устройства устанавливают на вторичный вал трансмиссии или карданный вал. Некоторые производители устанавливают на ось. Сегодня в зависимости от производителя существует четыре варианта установки:

Подробная схема и чертеж ретардера

Модели состоят из двух дисков, оснащающихся для отвода тепла небольшими лопастями. Крутящий момент к ведущему мосту от коробки передают два фланца. Большая часть моделей включает на схеме следующие детали и элементы:

Схема используется фактически во всех вариантах изделий производителей. При этом электромагнитный ретардер отличается максимально простой конструкцией. Такое устройство интегрируется в общую конструкцию автомобиля.

Преимущества использования электромагнитного retarder’a

К плюсам использования электромагнитного варианта относится хорошая плавность замедления, приводящая к повышению уровня комфорта. За счет меньшего износа тормозных колодок это повышает экономичность, экологичность и безопасность работы машины.

Еще один плюс – простота конструкции.

Высокая скорость реагирования существенно сокращает тормозной путь. Такие варианты устройств обеспечивают хороший тормозной эффект на минимальной скорости движения. Гидродинамическая конструкция на небольшой скорости часто с выполнением задачи не справляется. Массивный грузовой автомобиль на незначительной скорости на спуске такое устройство замедляет не очень успешно.

Недостатки использования электромагнитного retardera

Главным минусом данного типа становится значительная масса. В зависимости от конструкции и модели она варьируется от 100 до 400 кг. Итоговый вес зависит от мощности транспортного средства и массы автомобиля. Чем выше эти показатели, тем большим весом отличается замедлитель.

В работе ретардер электромагнитного типа сильно перегревается, поэтому нужна термозащита. Происходит высокая нагрузка на электрооборудование, поскольку замедлитель в работе требует большое количество тока.

Еще одним недостатком будет достаточно высокая стоимость. Планируя установку ретардера на тягач, придется доплатить примерно 4700 евро к цене транспортного средства. По этой причине многие перевозчики от установки замедлителя часто отказываются.

Источник

Автомобильный справочник

для настоящих любителей техники

Ретайдеры

Термин «ретардер» заимствован из французско­го языка и переводится как «замедлитель». Как правило, замедление, или торможение автомо­биля выполняется рабочей тормозной системой. Тем не менее, несмотря на постоянное техниче­ское совершенствование, рабочие тормозные си­стемы автомобилей промышленного назначения уже не способны в полной мере удовлетворить требования, предъявляемые к активной и пассив­ной безопасности. Причина этого заключается с одной стороны, в увеличении нагрузки и скоро­сти, а с другой — в изменении условий эксплуата­ции (более высокая интенсивность движения, не­равномерность транспортного потока), что ведет к росту количества «ситуативных торможений».

Связанные с этим вопросы обеспечения безо­пасности вызвали необходимость в тщательном изучении тормозных систем, устанавливаемых на автомобилях промышленного назначения, кото­рое дало следующие результаты:

В рабочей тормозной системе в случае перегрузки имеет место ослабление тормозного действия. В этом случае при очередном экстренном торможении в определенных обстоятельствах эффективность торможения может оказаться недостаточной.

Недаром существует закон, согласно которому автомобили, используемые для перевозки опас­ных грузов, должны быть оснащены дополни­тельной тормозной системой, способной обеспе­чить длительное торможение. В этом случае при необходимости «торможения до полной останов­ки» используется весь потенциал холодных рабо­чих тормозов.

Среди различных дополнительных тормозных систем ретардеры проявили себя как самые эф­фективные и экономичные тормоза-замедлители и поэтому все чаще используются на автомоби­лях промышленного назначения. Эти износостой­кие тормоза отличаются принципом действия и расположением.

По принципу действия различают:

По расположению различаются:

Электромагнитные ретардеры

Электромагнитные ретардеры всегда расположе­ны между коробкой передач и ведущим мостом. В зависимости от условий установки на автомобиле они могут располагаться либо непосредственно на коробке передач (рис. 1), либо на ведущем мосту, либо отдельно на карданной передаче.

Конструкция и принцип действия электромагнитных ретардеров

Электромагнитные ретардеры (рис. 2а «Ретардер Telma серии СС«) состоят из двух дисков, так называемых роторов (1), которые жестко соединены с карданным ва­лом (4). Между ними находится статор (2). Он за­креплен на шасси (5) и включает в себя несколько электромагнитных катушек (3), которые располо­жены с чередованием полярности (плюс-минус).

Действие электромагнитных ретардеров осно­вано на принципе Фонта. При активизации ретардера через электромагнитные катушки проходит электроток большей или меньшей силы в зави­симости от выбранной ступени торможения. Воз­никающее при этом магнитное поле проникает через оба ротора и формирует вихревые токи, которые тормозят роторы (рис. 2Ь).

Выделяющееся при этом тепло отводится с помощью лопастей вентиляторов роторов непосредственно в атмосферу (рис. 2с). В этом отношении ретардер работает абсолютно ав­тономно, то есть без дополнительной системы охлаждения.

Гидродинамические ретардеры

В отличие от электромагнитных, действие гидро­динамических ретардеров основано на принципах гидродинамики. В замкнутой полости друг на­против друга расположены два лопастных колеса (ротор и статор). При активизации ретардера это пространство заполняется маслом, которое по­дается от вращающегося ротора в пространство между лопастями неподвижного статора (см. главу Полуавтоматические коробки передач, рис. 5). Выделяющееся при этом «теп­ло от торможения» отводится через масляно­водяной теплообменник в радиатор автомобиля.

Различают первичные и вторичные гидроди­намические ретардеры, различающиеся располо­жением перед коробкой передач или после нее. В большинстве случаев это определяется типом коробки передач.

Первичные ретардеры

Первичные ретардеры используются преимуще­ственно в сочетании с так называемыми гидро­механическими коробками передач (автомати­ческие и полуавтоматические коробки передач автомобилей промышленного назначения, спе­циальные коробки передач с переключением под нагрузкой). В эти коробки передач уже включе­ны и могут активно использоваться некоторые элементы, необходимые для работы ретардеров (такие, как высокопроизводительный масляный насос, большой объем масла, масляный радиа­тор и т.д.).

Первичные ретардеры встроены в коробку передач и расположены в основном между гидротрансформатором крутящего момента и пла­нетарной передачей (рис. 3 «Автоматическая пяти- или шестиступенчатая коробка передач со встроенным ретардером ZF-Ecomat«). Благодаря та­кому расположению тормозное действие всегда обеспечивается в полной мере на всех передачах.

Кроме традиционных узлов — ротора и стато­ра — первичные ретардеры ZF оснащены решет­чатой вставкой на поворотной опоре в статоре (рис. 4 «Первичный ретардер ZF с запатентованной решетчатой вставкой«). В выключенном состоянии решетка поворачивается на половину расстояния между лопастями. Находящийся в полости ретар дера воздух может проходить через образующиеся ко­роткозамкнутые каналы и обтекать решетку без значительного отклонения. Благодаря этому по­тери, характерные для традиционных ретардеров, уменьшаются почти на четверть от первоначаль­ного значения.

Вторичные ретардеры

С механическими коробками передач автомоби­лей промышленного назначения используются преимущественно вторичные ретардеры. При этом производители предлагают ретардеры с раз­личными вариантами схемы установки, а именно:

Ниже приводится описание на примере ретардера для свободного монтажа и встроенного ретардера.

На рисунке 5 «Ретардер Voith 120» в качестве примера показана конструкция ретардера модели 120 производства Voith. Эти ретардеры — как и другие ретардеры из ассортимента Voith — имеют отдельный масляный контур. В сочетании с так называемой системой Logoprop он образует мощный, но компактный тормоз-замедлитель.

На рисунке 6 «Коробка передач ZF Ecosplit со встроенным вторичным ретардером» изображен интардер (intarder — integrirte retarder, т.е. встроенный ретар- дер) производства ZF, который представляет собой гидродинамический вторичный ретардер, целиком встроенный в механическую коробку передач.

Задающий каскад (1), соединенный с вторич­ным валом коробки передач (2) (передаточное отношение 1:2), приводит в действие ротор (3) и насос (4) интардера. Гидравлический аккуму­лятор (7) обеспечивает быстрое заполнение кон­тура и, тем самым, оптимальное реагирование системы на изменение условий работы. Гидрав­лический блок управления (5) и теплообменник (6) также встроены в картер коробки передач, благодаря чему отпадает необходимость во внешних трубопроводах для соединения с мас­ляным контуром.

К отличительным признакам интардеров ZF относятся — помимо высокого коэффициента по­лезной нагрузки за счет низкой массы — также общий с коробкой передач масляный контур и высокий системный потенциал.

Преимуществом общего масляного контура является то, что в отсутствие торможения с уча­стием интардера радиатор всегда охлаждает мас­ло коробки передач. Во время торможения мас­ло, отводящее энергию торможения, циркулирует между интардером и радиатором. Когда интардер выключен, масляный насос направляет трансмис­сионное масло через масляный радиатор (рис. 7 «Масляный контур интардера«). Это позволяет избежать пиковых темпе­ратур и добиться в среднем более низкой темпе­ратуры масла. В свою очередь, это ведет к более медленному старению масла, что положительно влияет на срок службы всех деталей коробки пе­редач с интардером.

Рисунок 8 «Коробка передач ZF с интардером» демонстрирует высокий си­стемный потенциал интардера ZF. Благодаря сме­щению вбок всей конструкции интардера фланец вторичного вала коробки передач и длина кар­данного вала остаются без изменений. Кроме всего прочего, это позволяет использовать все привычные вспомогательные механизмы отбора мощности.

Управление ретардером

У электромагнитных и гидродинамических ре­тардеров управление тормозным моментом осу­ществляется чаще всего в ручном режиме с по­мощью многоступенчатого рычага управления, расположенного на рулевом колесе.

На рисунке 9 «Электрическая схема системы управления интардером ZF» в качестве примера пока­зана конструкция системы интардера ZF. Рычаг управления интардером (1) позволяет точно регу­лировать тормозной момент по шести ступеням. Электрический сигнал от движения рычага пре­образуется в электронном блоке (4) в комплекс электроимпульсов, управляющих исполнитель­ными механизмами, регулирующими давление подачи масла. Это давление определяет количе­ство масла, которым должна быть заполнена по­лость ретардера.

Чтобы обеспечить максимально короткое время реагирования ретардера, при нажатии на переключатель тормозной ступени масло, на­ходящееся в гидравлическом аккумуляторе (7), тотчас впрыскивается через нагрузочный клапан гидроаккумулятора (6) в гидравлический контур.

Интардер имеет два режима работы — обыч­ный режим и режим «Bremsomat».

В обычном режиме каждой ступени рычага управления соответствует постоянный тормозной момент (рис. 10 «Кривые тормозного момента на шести ступенях торможения«). Он равномерно увеличива­ется от ступени «О» до максимального значения на ступени «6».

В режиме «Bremsomat» водитель может запро­граммировать текущую (требуемую) скорость при движении под гору с помощью кнопки на рычаге управления (рис. 9, поз. 2).

При возврате рычага управления в положение ступени «О» активизируется электронный блок и автоматически устанавливается необходимый для постоянной скорости тормозной момент.

Электронный блок интардера оснащен допол­нительными функциями безопасности, в том числе функцией защиты системы охлаждения автомоби­ля от перегрева. Она реализуется путем обратной регулировки тормозного момента в зависимости от температуры охлаждающей жидкости. При этом мощность торможения ограничивается 300 кВт (рис. 10), что препятствует перегреву жидкости в системе охлаждения и, тем самым, слишком бы­строй обратной регулировке тормозного момента.

Источник

Ретардеры – дополнительные моторные тормоза

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.

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: Партнёрская программа от сервиса «Перевозка 24»

Источник

О причинах неисправности ретардера и о том, как их можно избежать

Любая неисправность тягача напрямую означает простои и, как правило, дорогостоящие ремонты. Данный материал поможет разобраться в причинах неисправностей ретардеров и выяснить, как их можно избежать.

Гидродинамические ретардеры намного компактнее и намного легче электродинамических. Однако, на небольших скоростях они не так эффективны, хотя могут работать продолжительное время, потому что с того момента, когда гидродинамический ретардер начинает работать, топливо в двигатель не поступает, а система охлаждения используется только для работы ретардера. Момент торможения в гидродинамических ретардерах может доходить до 4000 Nm, что превышает крутящий момент самых мощных двигателей.

Также следует знать, что ретардер, соединённый с коробкой передач, называется интегрированным ретардером, или интардером. При такой конструкции ретардер подсоединяется к вторичному валу не напрямую, а через пару шестерён с передаточным отношением примерно 1:2, поэтому скорость вращения ротора здесь в два раза выше (что позволяет улучшить характеристики момента торможения на малых скоростях). Некоторые производители для работы интардера используют масло, находящееся в картере коробки передач, хотя бывают и модели с автономной смазочной системой.

Ещё одна интересная конструкция – акватардер. Он устанавливается спереди двигателя и жёстко закрепляется с его коленчатым валом. В качестве смазочного материала тут служит охлаждающая жидкость. Преимущество налицо – тепло, которое выделяется в момент торможения, отправляется прямо в систему охлаждения двигателя. На сегодняшний день акватардеры в свои автомобили устанавливает только один из семи присутствующих на нашем рынке производителей, однако, ситуация может измениться.

Причины неисправностей в ретардерах

Как нам рассказали мастера, занимающиеся поддержкой технического состояния и ремонтом тягачей, наиболее частыми причинами неисправностей в ретардерах можно назвать:

· Неисправности в датчике скорости; · Неисправности в проводке CAN (короткое замыкание, трещины в проводах); · Неисправности в датчике температуры; · Недостаточное количество охлаждающей жидкости; · Неисправности в вентиляторе охлаждения; · Неисправности в блоке управления; · Проблемы в электропроводке.

По словам специалистов, на неисправности в ретардере указывают такие моменты, как:

· код неисправности ретардера на экране бортового компьютера; · Ретардер вообще не работает; · При спуске с горы не поддерживается постоянная скорость; · Накаляется охлаждающая жидкость; · Низкий момент торможения; · Ретардер начинает тормозить при малейшем нажатии на тормозную педаль.

Какие неисправности можно попытаться устранить самим?

В некоторых случаях, когда водитель заметит один из вышеуказанных сигналов, он может попытаться устранить причину неисправности собственными силами. В первую очередь он должен проверить уровень охлаждающей жидкости – если её не хватает, он должен дополнить резервуар до нужной отметки. Бывают случаи, когда водители не уделяют должного внимания своему автомобилю, или автомобиль работает в достаточно суровых условиях – в таких случаях охлаждающая жидкость испаряется быстрее, чем обычно. Если на это не обращать внимания, можно навредить не только ретардеру, но и двигателю.

Следующий шаг – осмотреть и проверить электропроводку. Если после осмотра явных повреждений не видно, а ретардер всё равно не работает так как надо, без специального оборудования не обойтись. В таких случаях лучше всего обращаться к специалистам (официальным представителям или мастерам по ремонту тягачей) – они не только установят и устранят неисправность, но и подскажут вам наиболее вероятные причины её возникновения. Эта информация позволит вам избежать подобных проблем в будущем.

Источник