Ретардер — устройство для ограничения скорости¶
Ретардер (от англ. to retard — замедлять) — механическое или электромеханическое устройство, предназначенное для ограничения скорости транспортного средства или замедления его движения без использования рабочей тормозной системы. Ретардеры применяются в основном на грузовиках, автобусах, троллейбусах и железнодорожном подвижном составе и служат вспомогательным тормозом, дополняющим основную тормозную систему.
¶Принцип работы и назначение
Основная функция ретардера — гашение кинетической энергии движущегося транспортного средства, преобразуя её в тепло, которое рассеивается в окружающую среду. В отличие от рабочего тормоза, ретардер не имеет фрикционных пар трения и не изнашивается в процессе работы, что позволяет использовать его длительно на затяжных спусках без риска перегрева и отказа.
Ретардеры особенно востребованы на транспортных средствах с высокой массой и габаритами, где рабочие тормоза испытывают повышенные нагрузки: междугородные грузовики, автобусы, карьерные самосвалы, а также горные и пригородные электропоезда. На затяжных спусках постоянное использование рабочего тормоза приводит к перегреву колодок и дисков, фейдингу (потере тормозной эффективности) и даже возгоранию колёс. Ретардер снимает с рабочих тормозов основную нагрузку, сохраняя их для экстренных ситуаций.
¶Виды ретардеров
По принципу действия ретардеры подразделяются на несколько типов:
¶Гидравлические (жидкостные)
Наиболее распространённый тип на дорожном транспорте. Представляет собой гидронасос (или гидромотор), жёстко связанный с карданным валом или коленчатым валом двигателя. При включении ретардера масло под давлением прокачивается через узкое сопло, создавая сопротивление вращению. Кинетическая энергия транспортного средства преобразуется в тепловую энергию масла, которая отводится через теплообменник в систему охлаждения двигателя.
Гидравлические ретардеры обеспечивают плавное и ступенчато регулируемое тормозное усилие, могут работать на любой скорости (вплоть до полной остановки) и интегрируются в трансмиссию. Крупнейшие производители — ZF (модели Intarder, OptiStop), Voith (Retarder), Telma.
¶Электромагнитные (электрические)
Принцип работы основан на явлении индукции Фуко (вихревых токов). Диск из электропроводящего материала (обычно алюминия или меди) вращается между полюсами постоянных магнитов или электромагнитов. Возникающие в диске вихревые токи создают тормозящий момент, а энергия рассеивается в виде тепла на радиаторе. Электромагнитные ретардеры Telma устанавливаются на автобусах, троллейбусах и грузовиках, а также на железнодорожном транспорте. Преимущества — отсутствие жидкостей, простота конструкции, возможность рекуперации энергии в гибридных системах.
¶Электродинамические
Применяются на электропоездах и электротранспорте. Тяговый двигатель переводится в генераторный режим, выработанная энергия рассеивается на реостатах (реостатное торможение) или возвращается в контактную сеть (рекуперативное торможение). На горных дорогах СССР и России (Московское центральное кольцо, Казанская и Сумская ветки, Свердловская железная дорога) электропоезда ЭТ2М и ЭД4М оснащены реостатно-компенсаторными устройствами, выполняющими функцию ретардера.
¶Механические
Устройства с фрикционными элементами, устанавливаемые на трансмиссию. В настоящее время практически вытеснены гидравлическими и электромагнитными аналогами.
¶Ретардеры на железнодорожном транспорте
В железнодорожном транспорте ретардеры (также называемые динамическими тормозами) применяются на локомотивах и моторвагонном подвижном составе. На грузовых локомотивах (Электровозы ВЛ80, ВЛ85, ЭС2К) динамическое торможение является основным способом снижения скорости на затяжных спусках Сибирских магистралей, где рабочие тормоза из-за массы поезда (до 10 000 т) не могут обеспечить надёжное замедление.
¶Регулирование и интеграция
Современные ретардеры управляются электронным блоком и интегрированы в систему курсовой устойчивости (ESP), систему контроля устойчивости и круиз-контроль. Водитель может задавать желаемое замедление, а электроника автоматически регулирует тормозное усилие, поддерживая заданную скорость на спуске. При экстренном торможении ретардер автоматически отключается, чтобы не конфликтовать с ABS.
¶Производители
Крупнейшими производителями ретардеров являются:
- ZF Friedrichshafen (Германия) — семейство Intarder, интегрированные в коробки передач ZF Ecomix и ZF AS Tronic;
- Voith Turbo (Германия) — гидравлические ретардеры Voith Retarder, устанавливаемые на автобусы и тяжёлые грузовики;
- Telma (Франция) — электромагнитные ретардеры, нашедшие широкое применение на автобусах, троллейбусах и грузовиках;
- Jacobs Vehicle Systems (США) — выпуск Jake Brake (компрессионный тормоз), по принципу действия отличающийся от классических ретардеров, но выполняющий ту же функцию.
¶Применение в России
На российских дорогах ретардеры распространены на импортных грузовиках (Volvo, Scania, Mercedes-Benz, MAN, Renault) и автобусах (Mercedes-Benz, Neoplan, Solaris). Отечественные производители грузовиков КамАЗ и МАЗ оснащают часть моделей ретардерами ZF и Voith. Троллейбусы, выпускаемые в России (например, троллейбусы ВМЗ и ТролЗа), могут комплектоваться электромагнитными ретардерами Telma.
Источники:
- Руководства по эксплуатации грузовых автомобилей Volvo FH/FM, Scania R/S-серии
- Техническая документация ZF Friedrichshafen AG (семейство Intarder)
- Voith Turbo GmbH — технические брошюры по ретардерам
- Железнодорожный транспорт: учебник под ред. Н. С. Стрельцова
- Автомобили КамАЗ: конструкция и эксплуатация