مقالات خودروهای سنگین

نقش ریتاردر در خودروهای سنگین

نقش ریتاردر در خودروهای سنگین

نقش ریتاردر در خودروهای سنگین

ریتاردرها ابزاری هستند که نه تنها در وسایل نقلیه موتوری استفاده می‌شوند، بلکه ممکن است در سیستم‌های ریلی نیز از آنها استفاده کنند. نقش ریتاردر در خودروهای سنگین، کاهش سرعت وسایل نقلیه یا ثابت نگه داشتن شتاب کاهشی است؛ یعنی به ترمزها کمک می‌کنند تا سرعت را کاهش داده و شتاب کاهنده خود را کم کند تا از سُر خوردن وسیله نقلیه جلوگیری کنند. با این حال ریتاردرها به تنهایی نمی‌توانند وسیله نقلیه‌ای را نگهدارند، زیرا هرچه سرعت خودرو بالاتر می‌رود کارایی آنها نیز کاهش پیدا می‌کند. برای همین معمولاً از ریتاردرها برای کمک به کاهش سرعت وسیله نقلیه استفاده می‌شود و ترمز نهایی توسط اصطکاک سیستم ترمز انجام می‌گیرد. در واقع عملکرد اصلی ریتاردرها این است که عمر مفید ترمزها را بالاتر می‌برند. در این مقاله می‌خواهیم با نقش ریتاردرها در کاهش و کنترل سرعت آشنا شویم. همچنین در ادامه انواع مختلف ریتاردرها مورد بررسی قرار گرفته­اند.  

نقش ریتاردر در خودروهای سنگین چیست؟

ریتاردرها در ارتباط با خط انتقال قدرت و گیربکس­ها طراحی شده‌اند تا با تبدیل انرژی تولید شده توسط موتور محرکه خودرو، به سیستم ترمز در توقف اتومبیل کمک کنند. ریتاردرها ترمزهایی با عملکرد بالا هستند به طور مؤثر باعث کاهش سرعت حرکت و ایجاد مقاومت می‌شوند.

هنگامی که پدال گاز یک کامیون فشار داده می‌شود، موتور با سرازیر کردن سوخت از طریق سیلندرها و اشتعال سوخت شتاب می‌گیرد و باعث حرکت ماشین می‌شود. هنگامی که پدال گاز رها می‌شود، موتور به آرامی و بدون کمک نیروی دیگری به راه خود ادامه می‌دهد. ولی نقش ریتاردر در خودروهای سنگین ممانعت از کار اگزوز موتور بوده و فشار را در موتور بیشتر می‌کند، به طوری که موتور باید کار و انرژی بیشتری صرف کند تا گاز حاصل از احتراق را از سیلندر خارج کند. در واقع ریتاردر از طریق اعمال مقاومت در موتور، موتور را کند می‌کند و همان‌طور که از نامش پیداست کار موتور را عقب می­اندازد. این امر باعث کند شدن وسیله نقلیه می‌شود و برای این که خودرو متوقف شود، به نیروی ترمز کمتری بر روی دیسک‌های ترمز نیاز خواهد داشت.

گیربکس‌های انتقال قدرت نیز عملکردی مشابه را انجام می‌دهند که با ایجاد مقاومت در داخل سیستم انتقال قدرت، سرعت چرخش را کاهش می‌دهند و در نتیجه به ترمز کمک می‌کنند. استیو اسپورلین، مهندس ارشد Allison Transmissions در ایندیاناپولیس، نقش ریتاردر در خودروهای سنگین را این‌گونه توصیف می‌کند: «ریتاردر شامل یک عنصر چرخان پره‌ای است که روتور نامیده می‌شود. در دو طرف روتور، عناصر پره‌ای به نام استاتور وجود دارد که نمی‌چرخند. حفره بین روتور و استاتورها با روغن، تحت فشار قرار می‌گیرد. روتور به شافت خروجی گیربکس متصل می‌شود. روغن موتور تحت فشار بین روتور و استاتور، هنگامی که اپراتور درخواست مقاومت می‌کند سرعت خودرو را کاهش می‌دهد.»

طبق گفته­های اسپورلین داشتن سیستم ریتاردر در هر ماشینی به دو دلیل ضروری است. یکی از این موارد کنترل سرعت و دیگری تأمین قدرت اضافی برای ترمزهای وسیله نقلیه است. استفاده از ریتاردرها بیشتر در سرعت های بالا کاربرد دارد زیرا در سرعت پایین، ترمزها به تنهایی برای کنترل و کاهش سرعت کافی خواهند بود.

 

فروش آنلاین سوپاپ ریتاردر

 

ریتاردر هیدرولیک

برای ایفای نقش ریتاردر در خودروهای سنگین، این بخش از خودرو از نیروهای کشش چسبناک بین پره‌های پویا و ایستا در یک محفظه پر از مایع استفاده می‌کنند. انواع مختلفی وجود دارند که از مایع انتقال استاندارد (روغن دنده)، منبع روغن آسپارات یا آب استفاده می‌کنند. یک ریتاردر ساده از پره‌های متصل به گیربکس بین کلاچ و چرخ‌های ماشین استفاده می‌کند. پره‌ها مانند یک جعبه دنده اتوماتیک در محفظه‌ای ساکن و با فاصله کمی از دیواره‌های محفظه، محصور شده‌اند. در صورت نیاز به تولید مقاومت، مایع (روغن یا آب) به داخل محفظه پمپ می‌شود و کشش چسبناک ناشی از آن باعث کند شدن خودرو می‌شود. با تنظیم سطح پر شدن محفظه می‌توان درجه مقاومت را تغییر داد. گیربکس‌های هیدرولیک بسیار بی­صدا هستند.

ریتاردر الکتریکی

مورد بعدی در بررسی نقش ریتاردر در خودروهای سنگین، ریتاردر الکتریکی است. ریتاردر الکتریکی از القای الکترومغناطیسی برای ایجاد مقاومت استفاده می‌کند. یک ریتاردر الکتریکی می‌تواند بر روی محور یا سیستم انتقال قدرت قرار گیرد. این ریتاردر شامل یک روتور متصل به محور یا سیستم انتقال قدرت و یک استاتور متصل شده به شاسی خودرو است. هیچ سطح تماسی بین استاتور و هیچ سیال فعالی نیز وجود ندارد. در صورت نیاز به افزایش مقاومت، سیم‌پیچ‌های الکتریکی استاتور از باتری خودرو قدرت گرفته و یک میدان مغناطیسی در روتور و استاتور تولید می‌کنند. این جریان‌های مغناطیسی گردابی هستند، به عبارت دیگر میدان مغناطیسی ایجاد شده در روتور در جهت مخالف میدان مغناطیسی ایجاد شده در استاتور است. میدان‌های مغناطیسی مخالف باعث کندی موتور می‌شوند. عملکرد سیستم بسیار بی صدا است. عمده انرژی این نوع ریتاردر از باتری‌ها تأمین می‌شود و موتور کششی الکتریکی به عنوان یک ژنراتور برای شارژ باتری عمل می‌کند.

ریتاردرهای فشرده سازی موتور

ریتاردر فشرده سازی موتور از ضربه­های فشرده سازی موتور برای ایجاد مقاومت و کاهش سرعت حرکت خودرو استفاده می‌کند. همیشه پیستون‌ها هوای سیلندر را برای فشار برق بعدی فشرده می‌کنند و در این فشرده سازی از هوای سیلندر، ریتاردرهای فشرده سازی موتورطی فرآیندی که توسط پیستون‌ها در حال انجام است، از انرژی حرکت خودرو استفاده می‌کنند. درنتیجه استفاده این نیرو فشرده سازی توسط ریتاردر هیچ نیرویی (یا اگر هم باشد نیرویی بسیار ناچیز است) در موتور تولید نمی‌شود، زیرا گاز داخل پیستون‌ها برای کمک به عملکرد ریتاردرها در حال بلاتکلیفی مانده و به حرکت خودرو کمکی نمی‌کنند. پس نقش ریتاردر در خودروهای سنگین با موفقیت در جهت کاهش سرعت ایفا میشود.

چگونگی ایفای نقش ریتاردر در خودروهای سنگین در ریتاردرهای فشرده سازی این‌گونه است: در طول عملکرد ریتاردرها، هنگامی که پیستون به بالاترین حد فشار نزدیک می‌شود، سیستم ریتاردر دریچه‌های خروجی آن پیستون را باز می‌کند. این کار انرژی جذب شده از حرکت خودرو را تخلیه می‌کند. هنگامی که پیستون فشار فشرده سازی خود را کامل می‌کند، ریتاردر با جذب انرژی در هنگام فشار و تخلیه این انرژی از طریق دریچه‌های اگزوز ، باعث ایجاد مقاومت در برابر تولید نیرو می‌شود. محبوب‌ترین بازدارنده فشرده سازی موتور، Jake Brake است. این سیستم بازدارنده توسط شرکت تولید کننده Jacobs تولید شده و محصول آنها برای موتورهای Caterpillar ، Cummins ، Detroit Diesel و Mack موجود است.

نوشته های مرتبط

دیدگاهتان را بنویسید