В статье расскажем о ретардере. Что это за узел, зачем его устанавливают на грузовых автомобилях и как он работает.
Грузовики в дополнение к рабочей системе оборудуют ретардером (в переводе с английского retarder означает замедлитель). Устройство представляет собой дополнительный тормоз, который создаёт сопротивление вращению колёс машины. Это приводит к плавному снижению скорости движения автомобиля.
Это устройство помогает водителю плавно уменьшать скорость движения при затяжных спусках по склону. Возможностей торможения гружёного автомобиля обычными системами в таких ситуациях недостаточно. На помощь приходит ретардер.
Кроме того, основные узлы рабочей тормозной системы — диски, тормозные барабаны, колодки – при движении в таком режиме достаточно быстро нагреваются из-за трения. Их ресурс сильно сокращается, так как они рассчитаны на короткое торможение. Ретардер позволяет помочь тормозной системе во время торможения автомобиля
Устройство может размещаться на первичном валу коробки переключения передач или на валу мотора, либо после КП. Недостаток установки ретардера по первому варианту — при переключении скоростей прерывается тормозной момент. Модели, устанавливаемые за коробкой, лишены этого минуса и отличаются универсальностью в расположении устройства. Тормоз-замедлитель может быть установлен на ведущем или среднем мосте, либо на карданном валу.
Иногда для экономии веса и упрощения системы отвода тепла, выделяющегося при торможении, производители помещают ретардер непосредственно в коробку передач. Он соединяется с вторичным валом через специальные шестерни. Такие интегрированные устройства разработала компания ZF, которая назвала их интардером.
При включении ретардера создается сопротивление вращению двигателя и трансмиссии. Тормозной момент передается на колёса. Это приводит к снижению скорости движения автомобиля без задействования пневматической системы.
Чаще всего используется два типа тормоза-замедлителя: гидродинамический и электромагнитный.
В его конструкции используется ротор, жёстко связанный с трансмиссией, и статор, прикреплённый к раме. Гидродинамический тормоз-замедлитель работает по принципу гидромуфты. Чем большее количество жидкости поступает в рабочую зону, тем сильнее тормозится ротор за счет вязкостного трения. Так как ротор соединён с трансмиссией, то происходит замедление автомобиля. Тормозной момент может достигать 4000 Н·м, что превосходит крутящий момент силовых установок грузовиков.
Гидродинамическая конструкция ретардера отличается компактностью и весом до 85 кг. Для отвода тепла из устройства, выделяющегося при замедлении, используется система охлаждения мотора. В случае, когда её объема недостаточно, тормоз-замедлитель оснащается собственным радиатором.
Компания Voith разработала гидродинамическую систему Aquatarder, которая устанавливается в передней части двигателя. В отличие от традиционных ретардеров, здесь в качестве рабочей жидкости используется охлаждающая жидкость мотора. Это решение позволяет сразу отводить теплоту в систему охлаждения без использования промежуточных теплообменников, что улучшает тепловую стабильность и снижает сложность конструкции. Aquatarder применяется на грузовиках MAN.
Состоит из двух основных частей: статора и ротора. Электромагнитные тормоза-замедлители тяжелее гидродинамических аналогов, но их главное преимущество заключается в эффективности работы на низких оборотах, включая холостой ход. Статор крепится к раме автомобиля, а ротор соединяется с карданным валом. При подаче напряжения на обмотки статора генерируется магнитное поле. Оно индуцирует вихревые токи в роторе, которые создают тормозной момент, замедляющий движение грузовика.
Ротор при работе нагревается до 600°С и выше, что требует особого внимания к тепловому режиму. Чтобы предотвратить перегрев статора, температура которого не должна превышать 250°С, система оснащается термозащитой. Она автоматически снижает силу тока, что уменьшает тормозной момент и предотвращает перегрев. Недостатком электромагнитных моделей является большой вес, габариты, высокая стоимость замены электрических катушек при выходе их из строя.
Недостатки:
Несмотря на высокие начальные затраты, применение тормоза-замедлителя может быть оправдано в долгосрочной перспективе, что может принести значительные выгоды для логистической компании.
Устройства могут управляться водителем двумя основными способами: вручную и через педаль тормоза.
Ручное управление ретардером осуществляется с помощью подрулевого рычажка, который устанавливается на рулевой колонке. Этот тип управления предоставляет водителю возможность выбора одного из шести уровней:
Управление через педаль тормоза автоматизирует процедуру включения ретардера и регулировки усилия. В зависимости от прикладываемого давления, система изменяет напряжение, подаваемое от аккумуляторов к катушкам устройства. Чем сильнее водитель нажимает на педаль, тем больше создаётся тормозное усилие. Это достигается за счёт вихревых токов, возникающих в катушках под действием магнитного поля. Они создают тормозной момент, противоположный направлению движения роторов, что замедляет автомобиль.
В обоих случаях управление устройством позволяет водителю гибко адаптировать тормозное усилие в зависимости от дорожной ситуации, обеспечивая более безопасное и контролируемое торможение.
Известные производители ретардеров, такие как Jacobs Vehicle Systems, Pacbrake, TecBrake, предлагают системы, которые не только интегрированы в корпуса моторов, но также работают в сочетании с круиз-контролем, АКП, блоком контроля устойчивости. Их преимущество заключается в том, что они включаются автоматически, без вмешательства водителя, что обеспечивает удобство в управлении машиной.
При применении тормоза-замедлителя необходимо выполнять следующие рекомендации:
Эти советы помогут продлить ресурс ретардера и позволят без аварий передвигаться на горных и скользких дорогах.