Гальмо-сповільнювач автомобіля

Гальмо-сповільнювач або сповільнювач

В якості допоміжної гальмівної системи автомобіля можуть використовуватися гальма-сповільнювачі різної конструкції і принципу дії. Гальмо-сповільнювач - пристрій, призначений для зниження швидкості транспортного засобу без використання робочої гальмівної системи.

Застосування гальм-сповільнювачів дозволяє запобігти перевантаженню робочої гальмівної системи і її перегрів через тривалу інтенсивної роботи при русі на тривалому спуску. У такій ситуації водієві доводиться постійно пригальмовувати, оскільки автомобіль прагне розігнатися під ухил, і його треба утримувати гальмами.

Тривала навантаження на фрикционную гальмівну систему призводить до її перегріву і передчасного зносу. На практиці при тривалих спусках водіям доводиться періодично зупиняти автомобіль і вичікувати, поки охолонуть гальмівні механізми. А якщо автомобіль часто експлуатується в гористій місцевості, то витрати на ремонт і обслуговування гальм різко зростають. З цих причин в якості допоміжної гальмівної системи використовуються гальма-сповільнювачі.

Слово «сповільнювач» в перекладі на англійську мову означає «retarder», тому гальма-сповільнювачі іноді називають сповільнювач.
Однак термін «сповільнювач» частіше застосовується до спеціальних пристроїв, які встановлюються на провідні вали двигуна або трансмісії з метою сповільнювати рух автомобіля при необхідності. Гальма-сповільнювачі, що використовують гальмівні властивості двигуна в компресорному режимі, частіше називають просто допоміжним гальмом, або гірським гальмом.

Як гальм-сповільнювачів на автотранспортних засобах зазвичай використовуються гідравлічні, електричні, компресорні і аеродинамічні гальмівні механізми.
Аеродинамічні гальма-сповільнювачі іноді використовуються на швидкісних і гоночних автомобілях. Вони виконуються у вигляді спеціальних щитів, закрилків і парашутів, що збільшують силу опору повітря, і використовуються для екстреного гальмування автомобілів, що рухаються з великою швидкістю. Використання звичайних гальмівних систем на таких автомобілях не завжди ефективно і безпечно.

Крім того, існують гальма-сповільнювачі, здатні до рекуперації (накопичення) енергії при гальмуванні з подальшим поверненням її при розгоні. До таких, наприклад, можна віднести інерційні сповільнювачі з масивними маховиками. При затормаживании автомобіля енергія його руху за допомогою спеціальних пристроїв передається маховика, який при цьому розкручується. Надалі енергія обертового маховика може бути використана для розгону автомобіля без істотних витрат палива.

Найпростішим прикладом використання гальма-сповільнювач є гальмування двигуном - в цьому випадку припиняють (або зменшують) подачу палива в циліндри, переводячи двигун в компресорний режим роботи. В результаті двигун починає протидіяти руху, сповільнюючи автомобіль.
Якщо сповільнювач об'єднаний з коробкою передач, його зазвичай називають «інтардером», т. Е. Інтегрованим в КПП.

Гідравлічний гальмо-сповільнювач

Гідравлічний (гідродинамічний) гальмо-сповільнювач конструктивно являє собою гідромуфту, одне з коліс якої закріплено нерухомо, а інше встановлено на валу трансмісії (за коробкою передач) і обертається разом з валом. При включенні ретардера його корпус і простір між лопатями коліс заповнюється рідиною.
Відцентрова сила, що виникає при обертанні ротора, прагне витіснити рідина до кришки, в той час як крильчатка статора перешкоджає цьому, змінюючи напрямок потоку рідини таким чином, що вона, впливаючи на лопаті ротора, надає уповільнює дію і пригальмовує його. У вимкненому стані, коли рідини в корпусі сповільнювач немає, лопаті обертаються вільно і практично не взаємодіють.
Гальмівний момент гідравлічного гальма-сповільнювач залежить від швидкості обертання робочого колеса і кількості рідини, що подається.
Гідравлічні гальма-сповільнювачі мають велику масу і малоефективні при невеликих швидкостях руху автомобіля.

При роботі гідравлічного гальма-сповільнювач масло може сильно нагріватися, тому для його охолодження використовують спеціальні пристрої. Одна з різновидів гідравлічного ретардера, звана «акватардер», встановлюється в передній частині двигуна і в якості робочої рідини використовує рідина з системи охолодження двигуна. Такий гальмо-сповільнювач, принцип роботи якого не відрізняється від будь-якого іншого гідродинамічного пристрою, не потребує примусового охолодження, що суттєво спрощує його конструкцію.

Електричне гальмо-сповільнювач

Електричний (електродинамічний) гальмо-сповільнювач зазвичай розташовують за коробкою передач. Він являє собою масивний сталевий диск (ротор), закріплений на валу трансмісії і обертається з валом щодо нерухомих електромагнітів, що утворюють статор.

Гальмування автомобіля відбувається за рахунок роботи, яка витрачається на подолання магнітного взаємодії між обертовим диском і електромагнітами.
Після включення ретардера ток від акумулятора надходить на електричні обмотки статора, створюючи магнітне поле, в якому обертається ротор. Виникаючі вихрові струми створюють поля, протилежні тим, що генерує статор, перешкоджаючи обертанню ротора.

Електричні гальма-сповільнювачі високоефективні і забезпечують плавність гальмування автомобіля. Однак вони мають велику масу, дорогі у виготовленні і збільшують споживання енергії акумуляторних батарей.

Як і в гідродинамічних сповільнювач, в процесі роботи електродинамічних уповільнювачів виділяється значна кількість тепла, тому їх доводиться охолоджувати повітряним потоком, який створюється спеціальної крильчаткою. Крім того, електродинамічні ретардери забезпечені системою обмеження подачі струму в разі перегріву.

Компресорне гальмо-сповільнювач

Компресорне гальмо-сповільнювач є моторний гальмо, який використовує засунений на випуску при роботі двигуна на компресорному режимі. Механізм моторного гальма встановлюють в приймальній трубі глушника. У корпусі механізму на валу закріплені заслінка і приводний важіль. Для створення протитиску при гальмуванні автомобіля приймальня труба глушника перекривається заслінкою. Одночасно з цим припиняється подача палива в циліндри двигуна, і двигун працює як компресор. В результаті гальмівний момент двигуна зростає майже в два рази в порівнянні з моментом при звичайному гальмуванні двигуном. Компресорне гальмо-сповільнювач простий по конструкції і не вимагає великих витрат. Однак він малоефективний при гальмуванні автомобіля, що рухається на вищих передачах.

Гальма-сповільнювачі зазвичай використовуються в поєднанні з основними гальмівними системами автомобіля (робочої, запасний, а іноді і в поєднанні зі гальмівної системою). Особливо це відноситься до компресорних сповільнювач, які не в змозі підтримувати швидкість автотранспортного засобу постійної - при тривалому спуску вона буде поступово наростати. Тому водієві періодично доводиться пригальмовувати за допомогою основної системи гальмування.