Ретардер что это такое в автомобиле?

Ретардер

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)

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.

Видео о ретардере

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:

• Электромагнитные ретардеры (тормоза-замедлители на вихревых токах);
• Гидродинамические ретардеры (гидродинами­ческие тормоза-замедлители).

По расположению различаются:

• Первичные ретардеры (на стороне привода ко­робки передач);
• Вторичные ретардеры (на стороне отбора мощности коробки передач).

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:

• Для свободного монтажа (в карданной пере­даче);
• Для непосредственной установки на коробку передач;
• Для встраивания в коробку передач.

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.

ПОЛЕЗНЫЕ СТАТЬИ и советы

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 (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.

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.

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 (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 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.

МАСЛЯНЫЙ «РУБЕЖ»

Сравнительно небольшая собственная масса и оптимальное торможение независимо от выбранной передачи — вот далеко не полный перечень преимуществ гидравлических ретардеров. Было время, когда многие перевозчики, пригнавшие подержанный грузовик из-за рубежа, стремились при первой же возможности избавиться от вспомогательного тормоза, размещенного на коробке передач, объясняя это желанием снизить массу автомобиля и упростить конструкцию трансмиссии. Сегодня ситуация выглядит иначе, на первый план выходит экономический фактор. Уже ни у кого не вызывает сомнения тот факт, что тормоз-замедлитель не только улучшает динамику торможения (особенно на затяжных спусках), но и заметно уменьшает износ рабочих тормозов (как утверждают специалисты, в некоторых случаях в пять раз!).

Рынок гидроретардеров в России уверенно набирает обороты. Лишним подтверждением этому служит инициатива Тутаевского завода (ОАО «ТМЗ»).

В прошлом году этот производитель представил широкому кругу специалистов 14-ступенчатую КПП с ретардером (зарубежного производства), изготовленную по заказу Минского автозавода.

И все же не стоит списывать со счетов тот факт, что современные гидравлические ретардеры являются достаточно сложными автокомпонентами. О чем нужно помнить, чтобы избежать неприятных сюрпризов?

В отличие от моторного тормоза, о котором мы рассказывали ранее (см «Автотрак» №1/2012), гидравлический ретардер позволяет получать постоянный тормозной момент в пределах широкого диапазона частот вращения карданного вала, за исключением самых низких оборотов, на которых эффективность торможения резко уменьшается. Эти свойства, собственно, и обуславливают использование гидравлических ретардеров на скоростных транспортных средствах — грузовиках и автобусах.

Конструктивно ретардеры схожи с гидротрансформатором, используемым в автоматической коробке передач. Две основных детали — статор и ротор — располагаются (как правило, соосно) в общей емкости, заполненной маслом, в непосредственной близости друг от друга. Ротор непосредственно связан с ведущими (вращающимися) элементами трансмиссии, в то время как статор жестко прикреплен к корпусу. Лопатки вращающегося ротора заставляют масло двигаться вместе с ними, однако такому движению препятствуют неподвижные лопатки статора. Поскольку жидкость обладает вязкостью, она, совершая круговое движение среди подвижных и неподвижных лопаток, создает солидный тормозной момент на валу ротора. При этом масло разогревается и отдает накопленное тепло в систему охлаждения ретардера, которая, в свою очередь, является частью основного контура системы охлаждения двигателя. К слову, именно ее возможности и ограничивают величину тормозного момента ретардера. Эффективностью торможения управляет по сигналу от включающего устройства электронный клапанный блок, контролирующий количество жидкости в замкнутом объеме. Датчики температуры масла и охлаждающей жидкости позволяют водителю следить за состоянием ретардера и не допустить выхода его из строя.

В зависимости от способа передачи тормозного момента в силовую линию принято различать два типа ретардеров: первый располагается непосредственно в линии привода (соединен с карданным валом), а второй — вне линии привода (связан с коробкой передач). Наибольшее распространение получили ретардеры вне линии привода. Интегрированный в КПП агрегат соединяется с вторичным валом не напрямую, а через повышающую передачу, что позволяет улучшить величину тормозного момента на малых скоростях. Эти ретардеры очень компактны и имеют даже при небольшой скорости движения высокую степень эффекта торможения.

Если говорить о конкретных моделях, то, прежде всего, следует упомянуть немецкую компанию Voith, которая по праву считается крупнейшим мировым производителем гидравлических замедлителей для тяжелых магистральных грузовиков и автобусов. Сегодня Voith имеет в своей обойме восемь моделей интегрированных ретардеров. Самый легкий из них — VR3250 предлагается в двух модификациях — для автомобилей Volvo и Renault. Имея сухую массу около 59 кг, VR3250 способен выдать тормозной момент 3250 Нм при частоте вращения карданного вала 2500 об/мин. Ну а самый тяжелый — VR115 Е (для автобусов Mercedes-Benz) при сухой массе 105 кг выдает 3750 Нм при частоте вращения карданного вала 2400 об/мин. Пять ступеней торможения обеспечивают точную дозировку тормозного усилия, при этом существует возможность управления через функцию круиз-контроль, что особенно ценно при езде по горным серпантинам. Примечательна общая конструктивная особенность всех ретардеров Voith — их маслосистема независима от системы смазки КПП. Автономный маслобак позволяет использовать более дешевое масло и не влияет на срок замены масла в КПП.

Интегрированные ретардеры выпускает и компания ZF. Более того, этот именитый производитель ввел для своих гидродинамических замедлителей специальное маркетинговое название — интардер. Современное поколение интардеров ZF работает с механическими синхронизированными механическими коробками ZF и с автоматическими трансмиссиями, такими как: AS Tronic, MAN TipMatic и др. По техническим характеристикам интардеры ZF схожи с ретардерами Voith. Есть у них, пожалуй, лишь одно принципиальное отличие, а именно — использование в качестве рабочей среды масла КПП. Что это дает? Во-первых, снижение массы, обусловленное отсутствием необходимости в дополнительной емкости для рабочей жидкости. Во-вторых — интардер ZF может выполнять функцию обогрева и охлаждения коробки передач. Например, после пуска двигателя он позволяет быстрее довести температуру трансмиссионного масла до рабочего значения и тем самым скорее достичь оптимального температурного режима с точки зрения расхода топлива. Но есть и обратная сторона медали, которую также не стоит списывать со счетов. Дело в том, что использование в качестве рабочей среды масла КПП приводит к более частой замене трансмиссионного масла и отсечке тормозного момента (автоматическое выключение ретардера) при его нагреве более 80-85 градусов — иначе КПП заклинит.

Теперь несколько слов о ретардерах, встраиваемых в линию привода. Этот тип гидродинамических замедлителей устанавливается непосредственно на КПП или встраивается в силовую линию в разрыв карданного вала. Такой тип монтажа, как правило, предусматривает укорачивание карданного вала, но отсутствие промежуточного звена (зубчатой передачи) делает конструкцию проще и легче, при этом высокий эффект торможения достигается во всем диапазоне скоростей, а пик тормозной мощности приходится на более высокую частоту вращения карданного вала. Например, ретардер Voith VR 123+ имеет сухую массу около 58 кг и выдает максимальный тормозной момент 2000 Нм при 3600 об/мин.

Всем перечисленным современный мир автомобильных ретардеров не ограничивается. Если говорить о последних новациях в этой области, то следует упомянуть компактный водный ретардер Voith Aquatarder SWR, использующий в качестве рабочей среды антифриз системы охлаждения двигателя. Новинка относится к группе ретардеров вне линии привода, но в отличие от обычных гидромеханических замедлителей не требует наличия водомасляного теплообменника. Из этого следует сразу несколько преимуществ. Прежде всего, значительно сокращается число входящих в ретардер компонентов и, как следствие, снижается масса всего узла (примерно на 35 кг в сравнении с масляным VR 115 HV). Помимо этого, конструкция водного замедлителя получается более компактной (требуемое монтажное пространство уменьшается на 50%). Наконец, отсутствие промежуточных звеньев в гидравлическом контуре дает возможность увеличить скорость потока рабочей жидкости. За счет непосредственной интеграции в систему охлаждения Aquatarder SWR поддерживает своим помповым действием водяной насос транспортного средства и производит вместе с тем более высокую (вплоть до 30%) продолжительную тормозную мощность. А поскольку эффективность любого гидродинамического ретардера во многом зависит от температурных свойств системы охлаждения двигателя, то новинка имеет все предпосылки заменить масляных предшественников в ближайшем будущем.

Следует отметить, что к работе по созданию водяного ретардера компания Voith Turbo приступила более 10 лет назад. В 2003 году грузовики MAN получили первичный акватардер WR 190, расположенный на двигателе и конструктивно объединенный с насосом охлаждающей жидкости. Однако впоследствии опция водяной помпы не прижилась и сейчас акватардер размещается на двигателе отдельно от штатного насоса охлаждающей жидкости.

Принцип работы акватардера достаточно прост: при разгоне машины ротор бесцельно гоняет воздух внутри замкнутого объема, а вот для торможения — в пустующий объем подается жидкость из системы охлаждения. Образно говоря, получается этакая «буря в стакане»: чем больше жидкости в зоне вращения ротора, тем сильнее тормозной момент. При этом вторичный водяной ретардер оказывает определенное влияние на поток охлаждающей жидкости в контурах системы охлаждения, а это требует особого внимания конструкторов на стадии адаптации замедлителя к конкретной модели грузовика или автобуса.

Добавим, что по информации производителя Aquatarder SWR может агрегатироваться как с обычной механической КП, так и с автоматизированной трансмиссией. По присоединительным размерам вторичный акватардер взаимозаменяем с некоторыми масляными ретардерами Voith, но замена обычного ретардера на SWR на вторичном рынке невозможна.

Ретардер – дополнительные возможности тормозной системы

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.

другие новости по теме

Тормозные системы abs и esp – умные тормоза

Электропневматические системы тормозов ABS и ESP – еще одна возможность оптимизации способности торможения транспортных средств. Так как принип .

Тормозные системы: ленты, барабаны и диски – есть ли что-то еще?

Большое значение для безопасности движения имеют тормоза транспортного средства. На сегодняшний день даже автомобили большой грузоподъемности .

Проверка системы электроснабжения КАМАЗа в дороге

Стоит для сначала разобраться с тем, что же такое система электроснабжения машин. Она автономная и состоит из регулятора напряжения, .

Проверка коробок передач КамАЗ

По завершению ремонтных работ для всех собранных коробок передач необходимо провести испытания на специальном стенде. Оборудование специального .

Признаки, причины поломок кпп Камаз

Трансмиссия грузового автомобиля Камаз имеет сложное устройство. Трансмиссия включает в себя коробку передач, приводные валы и сцепление. .

Ремонт элементов коробки передач КамАЗ

Для того чтобы произвести снятие и разборку крана управления делителем в коробке передач нужно пройти через ряд процедур указанных далее. Ремонт .

Ремонт центробежного фильтра и полнопоточного привода КамАЗ

Когда барахлит двигатель можно провести уйму работы по налаживанию его неисправностей. Главное – сперва разобраться, в чем причина этих .

Ремонт ходовой части

Для того чтобы грузовая машина долго и надежно эксплуатировалась, нужно регулярно ремонтировать ходовую часть. Диагностика Мастера по .