Astro-nn.ru

Стройка и ремонт
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Моторный тормоз принцип работы

Назначение и виды вспомогательной тормозной системы

Одной из систем, входящих в тормозное управление автомобиля, является вспомогательная тормозная система. Она работает вне зависимости от других тормозных систем и служит для поддержания постоянной скорости на затяжных спусках. Главная задача вспомогательной тормозной системы – разгрузка рабочей тормозной системы с целью снижения ее износа и перегрева во время длительного торможения. Применяется данная система в основном на коммерческих автомобилях.

  1. Основное назначение системы
  2. Виды и устройство вспомогательной тормозной системы
  3. Моторный тормоз
  4. Гидравлический тормоз-замедлитель
  5. Электрический тормоз-замедлитель
  6. Подведем итог

Основное назначение системы

Постепенно разгоняясь при движении на спусках, автомобиль может набрать достаточно высокую скорость, что может быть небезопасно для дальнейшего движения. Водитель вынужден постоянно контролировать скорость за счет использования рабочей тормозной системы. Такие циклы многократного притормаживания приводят к быстрому износу тормозных накладок и шин, а также увеличению температурного режима работы тормозного механизма.

В результате коэффициент трения накладок о тормозной барабан или диск снижается, что приводит к снижению эффективности всего тормозного механизма. А следовательно увеличивается тормозной путь автомобиля.

Для обеспечения длительного движения на спуске с небольшой фиксированной скоростью и без перегрева тормозных механизмов используется вспомогательная тормозная система. Она не может снизить скорость машины до нулевого значения. Это делает рабочая тормозная система, которая в “холодном” состоянии готова с наибольшей эффективностью выполнить свою задачу в нужный момент.

Виды и устройство вспомогательной тормозной системы

Вспомогательная тормозная система может быть представлена в виде следующих вариантов:

  • моторный или горный тормоз;
  • гидравлический тормоз-замедлитель;
  • электрический тормоз-замедлитель.

Моторный тормоз

Моторный тормоз (он же “горный”) представляет собой специальную воздушную заслонку, установленную в выпускной системе двигателя автомобиля. Также в его состав входят дополнительные механизмы ограничения подачи топлива и поворота заслонки, вызывающие дополнительное сопротивление.

При торможении водитель заслонку переводит в закрытое положение, а топливный насос высокого давления – в положение ограниченной подачи топлива в двигатель. Выпуск воздуха из цилиндров через выпускную систему становится невозможным. Двигатель глушится, но вращение коленчатого вала не прекращается.

В процессе выталкивания воздуха через выпускные отверстия поршень испытывает сопротивление, за счет чего замедляется вращение коленчатого вала. Таким образом тормозной момент передается на трансмиссию и далее к ведущим колесам автомобиля.

Гидравлический тормоз-замедлитель

Устройство гидравлического тормоза-замедлителя представляет собой:

  • корпус;
  • два лопастных колеса.

Гидравлический тормоз-замедлитель

Лопастные колеса установлены в отдельном корпусе друг напротив друга на небольшом расстоянии. Между собой они жестко не связаны. Одно колесо, соединенное с корпусом тормоза, установлено неподвижно. Второе устанавливается на вале трансмиссии (например, карданном) и вращается вместе с ним. Корпус наполняется маслом для создания сопротивления вращению вала. Принцип работы данного устройства напоминает гидромуфту, только здесь крутящий момент не передается, а наоборот рассеивается, переходя в тепло.

Если гидравлический тормоз-замедлитель устанавливается перед коробкой передач, то он может обеспечить несколько стадий интенсивности торможения. Чем ниже передача, тем, соответственно, эффективнее торможение.

Электрический тормоз-замедлитель

Аналогично функционирует электрический тормоз-замедлитель, который состоит из:

  • ротора;
  • обмоток статора.

Электрический тормоз-замедлитель

Данный тип тормоза-замедлителя на автомобиле с механической трансмиссией расположен в отдельном корпусе. Ротор замедлителя соединен с карданным валом либо с любым другим валом трансмиссии, а неподвижные обмотки статора закреплены в корпусе.

В результате подачи напряжения на обмотки статора появляется магнитное силовое поле, которое препятствует свободному вращению ротора. Возникающий тормозной момент,подобно гидрозамедлителю, подводится к ведущим колесам транспортного средства через трансмиссию.

На прицепах и полуприцепах при необходимости также может устанавливаться тормоз-замедлитель как электрического, так и гидравлического типа. На этот случай одна из осей должна быть выполнена с полуосями, между которыми и будет установлен замедлитель.

Подведем итог

Вспомогательная тормозная система необходима для поддержания постоянной скорости при движении автомобиля на затяжных спусках. Это снижает нагрузку на тормозные механизмы, увеличивая их срок службы.

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.

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: Партнёрская программа от сервиса «Перевозка 24»

Вспомогательная тормозная система

Вспомогательная тормозная система, ограничивающая скорость движения автомобиля на длительных спусках, выполняется не зависимой от других тормозных систем. Транспортное средство при движении под уклон начинает постепенно разгоняться, достигая скорости, опасной с точки зрения водителя для безопасного движения. Водитель притормаживает, используя рабочую тормозную систему, снижая скорость до безопасной. Через некоторое время автомобиль вновь разгоняется и цикл притормаживания повторяется. За путь движения с перевала длиной 5–20 км циклы притормаживания рабочей системой многократно повторяются. Это сопровождается износом шин, тормозных накладок и — самое главное — увеличением температуры тормозных механизмов, в первую очередь тормозных накладок. При разогреве накладок тормозных механизмов снижается коэффициент трения накладки о тормозной барабан, а следовательно, и тормозная эффективность тормозного механизма. В результате эффективность торможения автомобиля в начале спуска с горы и в конце, при прочих равных условиях, совершенно различная. Резкое ухудшение тормозных свойств автомобиля с горячими тормозными механизмами может привести к дорожно-транспортному происшествию с тяжелыми последствиями.
Поэтому была разработана для тяжелых автомобилей и автопоездов такая тормозная система, которая обеспечивает длительное движение на спуске с небольшой постоянной скоростью без использования (и разогрева) механизмов рабочей тормозной системы. Последние должны оставаться в холодном состоянии и готовности выполнить в любой момент торможение с максимальной эффективностью.
Такой системой является вспомогательная (второе название — износостойкая) тормозная система. Вспомогательная система не может снизить скорость автомобиля до нуля.
По нормативным документам эффективность вспомогательной тормозной системы считается достаточной, если на уклоне в 7 % длиной 7 км скорость автомобиля поддерживается на уровне (30±5) км/ч.
Конструктивно вспомогательная тормозная система выполняется сейчас тремя способами: моторный тормоз, гидравлический тормоз-замедлитель и электрический тормоз-замедлитель. Следует иметь в виду, что в качестве тормоза-замедлителя на каждом автомобиле можно использовать двигатель, работающий на режиме холостого хода (так называемое торможение двигателем). Тормозной момент, создаваемый в этом случае двигателем, увеличивается при включении низших передач в коробке. Однако тормозной момент, развиваемый двигателем, работающим на холостых оборотах, небольшой и не обеспечивает необходимого замедления автомобиля большой массы.
Более эффективный моторный тормоз (горный тормоз) представляет собой двигатель автомобиля, оборудованный дополнительными устройствами выключения подачи топлива и поворота заслонок в выпускном трубопроводе, создающих дополнительное сопротивление. При торможении водитель с помощью пневматического привода поворачивает заслонку в трубе глушителя в закрытое положение и перемещает рейку топливного насоса высокого давления в положение нулевой подачи топлива в двигатель. Вследствие этих действий двигатель автомобиля глушится (но вращение коленчатого вала не прекращается) и становится невозможным выпуск воздуха из цилиндров через выпускной тракт. В такте выпуска поршень стремится вытолкнуть воздух через выпускной трубопровод. При этом поршень испытывает сопротивление, многократно сжимая воздух. Следствием этого сопротивления перемещению поршня является замедление вращения коленчатого вала, и, следовательно,передача от него через трансмиссию тормозного момента к ведущим колесам автомобиля.

Читать еще:  Как соединить розетки шлейфом своими руками: сколько можно подключить

Гидравлический тормоз-замедлитель:
1— корпус;
2 — лопастное колесо

Гидравлический тормоз-замедлитель представляет собой устройство из двух лопастных колес, не связанных жестко друг с другом, но расположенных друг напротив друга на небольшом расстоянии. Лопастные колеса установлены в отдельном корпусе или встроены в гидромеханическую передачу (ГМП). Одно лопастное колесо установлено на вале трансмиссии, например на карданном, и вращается вместе с ним, а второе колесо неподвижно и соединено с корпусом тормоза. Для создания сопротивления вращению карданного вала корпус с помощью специального насоса наполняется маслом. Масло разгоняется лопастями вращающегося колеса, перетекает на лопасти неподвижного колеса, где его скорость резко замедляется и затем повторно поступает на лопатки вращающегося колеса. При попадании масла на лопатки быстро вращающегося лопастного колеса вращение последнего замедляется, а образующийся тормозной момент через трансмиссию подводится к ведущим колесам автомобиля. Нагреваемое в корпусе тормоза-замедлителя масло охлаждается в специальном радиаторе. Для выключения тормоза масло удаляют из корпуса. Гидрозамедлитель может обеспечить несколько ступеней интенсивности торможения, если устанавливается перед коробкой передач. Чем ниже передача, тем эффективнее происходит торможение.

Электрический тормоз-замедлитель:
1 — ротор;
2 — обмотки статора

По аналогичному принципу работает и электрический тормоз-замедлитель. На автомобилях с механической трансмиссией он выполняется в отдельном корпусе. С карданным валом или любым другим валом трансмиссии соединен вращающийся ротор замедлителя, а в корпусе закреплены неподвижные обмотки статора. При подаче напряжения на обмотки статора возникает магнитное силовое поле, препятствующее свободному вращению ротора. Образующийся тормозной момент через трансмиссию подводится к ведущим колесам автомобиля, аналогично гидравлическому тормозу-замедлителю.
Также следует отметить, что на прицепах и полуприцепах при необходимости также может устанавливаться тормоз-замедлитель. Он может быть электрического или гидравлического типа. Для этого одна из осей конструктивно должна быть выполнена с полуосями, между которыми устанавливается замедлитель. Включение и выключение замедлителя производится водителем из кабины тягача.

Тормозные механизмы и системы автомобиля

Сообразно своему названию, тормозной механизм выполняет в автомобиле процесс торможения, то есть препятствует вращению колеса с целью понижения скорости или полной остановки. На сегодняшний день большинство автопроизводителей используют фрикционный тип тормозных устройств, принцип работы которого заключается в организации силы трения между вращающимися и стационарными элементами.

Обычно тормоза располагают во внутренней полости самого колеса, в этом случае такой механизм называют колесным. Если тормозное устройство включается в состав трансмиссии (за КПП), то механизм носит названием трансмиссионного.

Вне зависимости от места размещения и формы вращающихся деталей, любой тормозной механизм призван создавать максимально возможный тормозной момент, который не зависит от износа деталей, наличия конденсата на поверхности колодок или их степени нагрева во время трения. Обязательным условием для оперативного срабатывания механизма является конструкция устройства с минимальным зазором между двумя соприкасающимися поверхностями. В ходе длительной эксплуатации величина этого зазора неизменно будет увеличиваться за счет износа.

Три вида тормозных систем в автомобиле

На сегодняшний день все транспортные средства оснащаются тремя видами тормозных механизмов. Чтобы успешно и безопасно управлять автомобилем, требуется использовать следующие виды систем тормозов:

  • Рабочая. Именно эта система обеспечивает уменьшение скорости на участке движения и гарантирует полную остановку транспортного средства.
  • Запасная. Используется в том случае, если по каким-либо объективным причинам вышла из строя рабочая система. Функционально она работает так же, как и рабочая, то есть выполняет торможение и остановку автомобиля. Конструктивно может быть реализована как полностью автоматическая система или входить в состав рабочей.
  • Стояночная. Применяется для стабилизации положения транспортного средства во время стоянки на длительное время.

В современных автомобилях принято использовать не только три вида систем тормозов, но и различные вспомогательные механизмы, которые призваны усилить результативность торможения. Это усилитель тормозов, ABS, контроллер экстренного торможения, электроблокировка дифференциала и прочее. Практически во всех автомобилях, представленных в ГК Favorit Motors, присутствуют вспомогательные устройства для эффективности прохождения тормозного пути.

Устройство тормозного механизма

Конструктивно механизм соединяет два элемента — само устройство тормоза и его привод. Рассмотрим каждое из них по отдельности.

Устройство тормоза в современных автомобилях

Механизм характеризуется работой подвижной и неподвижной частей, между которыми происходит трение, что, в конечном итоге, и снижает скорость автомобиля.

В зависимости от того, какую форму имеют вращающиеся детали, различают два вида тормозных устройств: барабанные и дисковые. Основное различие между ними заключается в том, что подвижными элементами барабанных тормозов являются колодки и ленты, а у дисковых — только колодки.

В качестве неподвижной (вращающейся) части выступает сам барабанный механизм.

Традиционный дисковый тормозной механизм состоит из одного диска, который вращается, и двух колодок, которые неподвижны и размещены внутри суппорта с обеих сторон. Сам суппорт при этом надежно зафиксирован на кронштейне. В основании суппорта имеются рабочие цилиндры, которые в момент торможения соприкасают колодки к диску.

Работая на полную мощь, тормозной диск очень сильно нагревается от трения с колодкой. Чтобы его охладить, в механизме используются потоки свежего воздуха. Диск имеет на своей поверхности отверстия, через которые выводится лишнее тепло и поступает холодный воздух. Имеющий специальные отверстия тормозной диск носит название вентилируемого. На некоторых моделях автомобилей (преимущественно гоночного и скоростного назначения) используют керамические диски, которые имеют гораздо меньшую теплопроводность.

На сегодняшний день, чтобы обезопасить водителя, тормозные колодки оснащаются датчиками, показывающими уровень их износа. В нужный момент, когда на панели загорится соответствующий индикатор, потребуется просто приехать в автосервис и провести замену. Специалисты ГК Favorit Motors обладают большим опытом и всем необходимым современным оборудованием для демонтажа старых тормозных колодок и монтажа новых. Обращение в компанию не займет много времени, тогда как качество работы будет на той высоте, которая обеспечит действительно комфортное и безопасное управление автомобилем.

Читать еще:  Можно ли линолеум постелить на старый линолеум

Основные типы тормозных приводов

Главное назначение этого привода состоит в предоставлении возможности управления тормозным механизмом. На сегодняшний день существует пять типов приводов, каждый из которых выполняет свои функции в автомобиле и позволяет оперативно и четко подать сигнал механизму для торможения:

  • Механический. Сфера применения — исключительно в стояночной системе. Механический тип привода объединяет несколько элементов (система тяги, рычаги, тросики, наконечники, уравнители и т.д.). Этот привод позволяет подать сигнал стояночному тормозу о фиксации транспортного средства на одном месте, даже в наклонной плоскости. Обычно применяется на парковках или во дворах, когда автовладелец оставляется машину на ночь.
  • Электрический. Сфера применения — также стояночная система. Привод в этом случае получает сигнал от ножной электрической педали.
  • Гидравлический. Основной и самый распространенный тип тормозного привода, который применяется в рабочей системе. Привод представляет собой объединение нескольких элементов (педаль тормоза, усилитель тормоза, цилиндр торможения, цилиндры на колесах, шланги и трубопроводы).
  • Вакуумный. Данный тип привода также часто встречается на современных авто. Суть его работы такая же, как и у гидравлического, однако характерное отличие состоит в том, что при нажатии на педаль создается дополнительное вакуумное усиление. То есть исключена роль гидравлического усилителя тормозов.
  • Комбинированный. Также применим только в рабочей тормозной системе. Специфика работы заключается в том, что тормозной цилиндр после нажатия на педаль давит на тормозную жидкость и заставляет ее поступать под высоким давлением к тормозным цилиндрам. Применение сдвоенного цилиндра позволяет разделять высокое давление на два контура. Таким образом, если один из контуров выйдет из строя, система всё равно будет полноценно функционировать.

Принцип работы системы тормозов на автомобиле

В связи с тем, что сегодня распространены транспортные средства с разными типами рабочей тормозной системы, принцип работы тормозного механизма будет рассмотрен на примере самой часто употребляемой — гидравлической.

Как только водитель нажимает на тормозную педаль, нагрузка сразу же начинает передаваться к усилителю тормозов. Усилитель вырабатывает дополнительное давление и передает его на главный тормозной цилиндр. Поршень цилиндра тут же нагнетает жидкость через специальные шланги и подает ее к тем цилиндрам, которые установлены на самих колесах. При этом давление тормозной жидкости в шланге сильно повышается. Жидкость поступает на поршни колесных цилиндров, которые начинают вращать колодки к барабану.

Как только водитель сильнее нажимает на педаль или же повторяет нажатие, соответственно будет увеличиваться давление тормозной жидкости во всей системе. Сообразно повышению давления будет усиливаться трение между колодками и барабанным устройством, что замедлит скорость вращения колес. Таким образом, наблюдается прямая связь между силой нажатия на педаль и замедлением скорости автомобиля.

После того, как водитель отпускает педаль тормоза, она возвращается на свое исходное место. Вместе с ней поршень главного цилиндра прекращает нагнетание давления, колодки отводятся от барабана. Давление тормозной жидкости спадает.

Работоспособность всей тормозной системы всецело зависит от работоспособности каждого ее элемента. Тормозная система является одной из самых важных в автомобиле, поэтому не терпит пренебрежительного отношения. В случае подозрения на каике-либо дефекты в ее работе, или появление индикации от датчика колодок, следует немедленно обратиться к профессионалам. ГК Favorit Motors предлагает свои услуги по диагностике степени износа и замене любых компонентов системы торможения. Качество работ и предоставление разумных цен на услуги гарантировано.

Принцип работы горного тормоза Камаз

Когда тяжелая машина работает в условиях пересеченной местности, ей постоянно приходится спускаться под уклон, используя тормоз. Поскольку во время затяжного спуска притормаживать приходится неоднократно, шины и накладки на тормозных колодках быстро приходят в негодность, что ведет к уменьшению трения о тормозящий барабан и, как результат, к снижению качества работы тормозной системы. Поэтому в автомобилях Камаз устанавливается дополнительный тормоз, который позволяет сократить износ основной тормозной системы.

Под горным тормозом понимается вспомогательная встроенная замедляющая система, позволяющая транспортному средству двигаться с малой скоростью. Обычно дополнительный замедлитель ставится на грузовую и строительную технику. Иногда дополнительный замедлитель устанавливается на междугородние автобусы, курсирующие в горной местности. Однако наиболее широкое применение горный тормоз получил на отечественных Камазах.

Как работает горный тормоз на Камазах?

В настоящее время выделяется три вида дополнительных замедлителей: моторный, гидравлический и электрический. От вида тормоза зависит принцип его работы.

Так, моторный тормоз перекрывает подачу топлива. Он представляет собой заслонку, которая закрывает трубу глушителя и смещает рейку ТНВД. Топливо перестает поступать, двигатель глохнет, но коленвал продолжает работать. При попытке вытолкнуть воздух из камеры сгорания, поршень встречает значительное сопротивление, вследствие чего притормаживает движение коленвала и колес.

В состав гидравлического тормоза входят два параллельно расположенных на малом расстоянии друг от друга колеса с лопастями. Одно из колес фиксируется на корпусе тормоза, другое — крутится вместе с карданом. Внутренняя полость самого тормоза наполняется маслом, которое разгоняется движущимися лопастями. При соприкосновении и неподвижными лопастями, масло теряет скорость, замедляя тем самым вращающееся колесо, следовательно, и сам кардан.

Действие электрического горного тормоза основано на электромагнитном поле, которое тормозит вращение ротора. Ротор обычно соединяется с карданом, хотя может быть установлен и на любой другой вал трансмиссии. Обмотки статора фиксируются на корпусе.

Горный тормоз необходим не исключительно ради безопасности, но и в качестве дополнительной защиты от преждевременного износа основного тормоза.

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.

Читать еще:  Иногда поломку не так и сложно устранить самостоятельно! Как починить капающий кран в ванной

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.

Ретардер — что это такое? Retarder — тормоз-замедлитель

Ретардер. Что это такое, далеко не всем понятно только из названия. В переводе с английского этот термин буквально означает «замедлитель». Его применяют в различных областях науки и промышленности к устройствам, агрегатам или веществам, тормозящим динамику протекания какого-либо процесса. Применительно к сфере машиностроения ретардером называют устройство, которое устанавливается на транспортных средствах с целью замедления скорости их движения без участия или с частичным использованием основных тормозных систем.

Где пригодится замедлитель?

Потребность в использовании замедлителей обусловлена тем, что в условиях длительных нагрузок на основную тормозную систему надежность и эффективность последней значительно снижаются, что оказывает негативное влияние на безопасность. Как правило, это касается тяжелых грузовиков и автопоездов, которые движутся в условиях постоянных подъемов и спусков по горным дорогам.

Рассмотрим реальную ситуацию, которая помогает понять, для чего нужен ретардер. Двигаясь вниз по склону, водителю приходится постоянно притормаживать для поддержания постоянной скорости. Такая продолжительная нагрузка на фрикционную тормозную систему приводит к ее перегреву и преждевременному износу. В первом случае тратится драгоценное время рейса на то, чтобы дать остыть тормозным механизмам, во втором — увеличивается затратная часть на ремонт и техническое обслуживание автомобиля.

На необходимость поиска дополнительного источника замедления также повлиял тот факт, что с каждым годом грузоподъемность и скорость грузовых автомобилей увеличивались. К примеру, для остановки автопоезда со скорости 80 км/ч потребуется в 4 раза большее тормозное усилие, чем для его же остановки с 40 км/ч. Трудно не согласиться, что, имея в распоряжении и зная, как пользоваться ретардером, водитель чувствует себя гораздо увереннее и спокойнее.

Из истории ретардера

Наиболее значимым представителем в истории изобретения ретардера является немецкая компания Voith. Попытки применить идею замедлителя предпринимались компанией еще со второй четверти прошлого столетия, а свой первый заказ на разработку она получила в конце 50-х от крупного производителя железнодорожных локомотивов. После успешного завершения проекта в 1961 г. Voith создает отдельное свое подразделение, которое и по сей день специализируется исключительно на выпуске ретардеров.

Семь лет спустя Voith разрабатывает по заказу основателя компании Setra первые замедлители для колесных транспортных средств. Таким образом Setra стремилась существенно повысить уровень безопасности перевозки пассажиров своими автобусами. Новая разработка от Voith оправдала ожидания и начала завоевывать популярность среди прочих автопроизводителей. Уже к концу прошлого века водители большегрузных транспортных средств имели не только общее представление о том, что такое ретардер на грузовиках и автобусах, а еще и активно использовали агрегат в своей повседневной работе.

Многообразие замедлителей

К замедлителям можно отнести и торможение двигателем, и горный тормоз. Однако термин «ретардер» применяется чаще к отдельным агрегатам, которые устанавливаются на ведущие валы двигателя или трансмиссии. Различают несколько типов ретардеров. В зависимости от места установки они делятся на первичные и вторичные. Первичные расположены до КПП, а вторичные — после. У первичных ретардеров присутствует один существенный недостаток. В момент переключения передачи он не взаимодействует с трансмиссией, и тормозное усилие на колесах исчезает. По принципу работы ретардеры делятся на гидродинамические и электродинамические.

Гидродинамические ретардеры

Чаще других на большегрузных транспортных средствах можно встретить гидродинамический ретардер. Что это такое и как он работает, проще будет проще уяснить тем, кто знаком с устройством АКПП. В основе работы гидродинамического ретардера лежит принцип гидромуфты. Конструктивно агрегат состоит из двух колес с гребными лопастями, расположенными в общем корпусе друг перед другом. Одно из колес жестко закреплено внутри, а второе, которое сопряжено с валом транспортного средства, имеет возможность вращаться.

В момент включения ретардера пространство между лопастями заполняется жидкостью. Центробежная сила, возникающая при вращении ротора, стремится вытеснить ее наружу, в то время как крыльчатка статора препятствует этому процессу и оказывает ответное замедляющее воздействие. В выключенном состоянии, когда жидкости в корпусе замедлителя нет, лопасти вращаются свободно и практически не взаимодействуют.

В большинстве случаев в качестве рабочей жидкости используют масло. В некоторых агрегатах снабжение маслом является автономным, а в некоторых — сопряжено с системой смазки трансмиссии. В процессе работы ретардера выделяется значительное количество тепла. Согласно закону сохранения энергии, тяговый момент, который поглощает тормоз-замедлитель, преобразуется в тепло, что повышает температуру рабочей жидкости. Поэтому для эффективного теплообмена ретардер подключают к контуру основной системы охлаждения двигателя.

Электродинамический ретардер. Что это такое?

По схожему принципу работает и электродинамический ретардер. Что это такое и каким образом он справляется со своей задачей, можно понять, обратившись к законам электродинамики. В устройстве также есть ротор и статор, а тормозной момент создается в результате их взаимодействия. Вот только роль жидкости в электродинамических замедлителях играет магнитное поле. После включения ретардера ток от аккумулятора поступает на электрические обмотки статора, образуя магнитное поле, в котором вращается ротор. Возникающие вихревые токи создают поля, противоположные тем, что генерирует статор, и ротор приобретает замедляющий момент.

Как и в гидродинамических замедлителях, в процессе работы выделяется значительное количество тепла. Перегрев в подобных агрегатах приводит к снижению эффективности и полному выходу его из строя. Использование жидкостного охлаждения в электродинамических ретардерах по очевидным причинам является затруднительным. Поэтому конструкция устройства включает ряд элементов, выполняющих функцию защиты от перегрева. На колесе ротора расположены лопасти, которые при вращении создают воздушный поток, рассеивающий выделяемое тепло. Также электродинамические ретардеры снабжены системой ограничения подачи тока в случае перегрева.

Интардер и акватардер

Перечисленные выше разновидности замедлителей являются базовыми. На их основе конструкторы создают новые типы ретардеров, которые скорее можно назвать усовершенствованными классическими моделями. Компания ZF, лидер европейского рынка производства деталей и частей трансмиссий, к примеру, встроила тормоз-замедлитель внутрь КПП и назвала этот узел интардером.

Немецкий Voith, в свою очередь, экспериментирует с расположением ретардера на транспортном средстве и составом рабочей жидкости. Одна из разработок — акватардер — замедлитель, который устанавливается в передней части двигателя и использует тосол в качестве рабочей жидкости. Такой ретардер, принцип работы которого не отличается от любого другого гидродинамического устройства, уже не нуждается в принудительном охлаждении, что заметно упрощает его конструкцию и уменьшает снаряженную массу.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector