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.

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 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

(горный тормоз)

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.