Индукционный тормоз своими руками

Вихретоковые тормоза: как работает механизм торможения на вихревых токах?

Главная страница » Вихретоковые тормоза: как работает механизм торможения на вихревых токах?

vihretokovie tormoza

Техника быстрого перемещения в любом случае требует остановки движения. Чрезвычайные ситуации заставляют применять быстрый тормоз — единственный способ предотвратить катастрофу и обеспечить безопасность. Классический механизм торможения демонстрирует простую науку эффекта трения, когда две поверхности соприкасаются, образуя «очаг» сопротивления. Классические фрикционные тормоза на практике доказали ценность применения. Но фрикционным тормозам присущ явный недостаток: быстрый износ, что сопровождается дороговизной таких изделий. Существует ли альтернатива? Среди имеющихся альтернатив трению привлекательным видится электромагнетизм, на основе чего допустимо изготовить вихретоковые тормоза. которые могут стоить вдвое меньше. Что же представляет собой тормоз на вихревых токах и как работает?

Принцип действия классических (фрикционных) тормозов

Для лучшего понимания рассмотрим для начала принцип работы традиционного (фрикционного) тормозного механизма. Каждый движущийся объект обладает кинетической энергией. Для прекращения движения необходимо избавиться от энергии движения. К примеру, в случае передвижения на велосипеде с малой скоростью, достаточно опустить ноги к земле, чем вызвать эффект трения.

shema frikzionnogo tormozaКонструкция фрикционного механизма: 1 – возвратная пружина; 2 – удерживающий штифт; 3 – держатель детали; 4 – настраиваемая пружина; 5 – подстроечный винт; 6 – рабочий цилиндр; 7 – связующее звено; 8 – тормозная колодка; 9 – болт суппорта

Подошвы обуви в таком случае действуют как тормозной механизм. Эффект трения, получаемый между поверхностью земли и подошвы ботинок сопровождается преобразованием кинетической энергии в тепловую энергию. Тормоз автомобилей действуют аналогично. Механизм тормоза прижимает резиновые колодки (тормозные колодки) к поверхности металлических дисков, закрепленных на колёсах.

Тормозные колодки современных авто делают на основе сверхпрочных, износостойких материалов (например, Кевлар). Однако со временем даже прочный Кевлар изнашивается. Вместе с тем фрикционным тормозам присуща ещё одна проблема. Чем быстрее движение, тем больше нагрузки, соответственно, тем быстрее изнашиваются тормозные колодки.

Частое применение механизма тормоза приводит к эффекту так называемого «затухания тормозов», когда тормозной механизм начинает выделять чрезмерное количество тепла. Снижается эффективность гидравлической системы управления тормозами, что в итоге может привести к ситуации, когда фрикционные тормоза попросту не сработают в нужный момент.

Понятие определения вихревые токи

Прежде чем рассматривать конструкторский вариант вихретоковых тормозов, следует обеспечить общее понятие вихревых токов. По сути, вихревые токи — это часть науки электромагнетизма. Получение электричества неизменно сопровождается получением эффекта магнетизма (или наоборот). Здесь, к примеру, кроется основная идея генераторов электричества и электродвигателей.

teoriya vihrevih tokovТеория вихревых токов: 1 – катушка возбуждения; 2 – приёмная катушка; 3 – первичное (основное) поле; 4 – вторичное поле; 5 – вихревые токи; 6 – материал воздействия

Генераторы используют некоторое механическое движение (вращающийся ротор ветряной турбины) для создания электрического тока. В свою очередь, электрические двигатели делают обратное действие — преобразуют электрический ток в механическую работу (движение вала).

Оба типа машин (по сути, идентичных) работают на идее концепции использования электричества для создания магнетизма или магнетизм для производства электроэнергии. Чтобы получить электричество, всё, что нужно сделать, это провести электрический проводник (медный провод) сквозь область магнитного поля.

Как образуются вихревые токи?

Если проводник, пропущенный сквозь магнитное поле, закольцевать, не позволяя сформированным токам утекать в нагрузку, формируются токи, именуемые вихревыми токами. Другими словами, электрические токи, генерируемые внутри проводника магнитным полем, образуют вихревое движение, рассеивая энергию в виде тепла.

Одна из интересных особенностей вихревых токов – формирование определённой закономерности течения, направленного на блокировку источника. Это пример части теории электромагнетизма, описанной законом Ленца.

Простой пример: если взять небольшой магнит и сбросить в горловину небольшой пластиковой трубы, полёт магнита до днища займёт по времени не более половины секунды. Если же повторить эксперимент с медной трубой того же размера, обнаружится, что время падения магнита составит уже три-четыре секунды.

eksperiment na mednoi trubeЭксперимент с медной трубой: 1 – вихревые токи; 2 – тело медной трубы; 3 – вторичное магнитное поле; 4 – первичное магнитное поле; 5 – падающий магнит

Причиной такой разницы движения являются вихревые токи. Когда магнит пролетает через трубу, образуется магнитное поле, движущееся через стационарный проводник. Этим магнитным движением создаются электрические токи в проводнике — фактически, вихревые токи.

По закону электромагнетизма, ток, протекающий в проводнике, создаёт магнитное поле. Таким образом, вихревые токи генерируют свое собственное магнитное поле. Закон Ленца поясняет: магнитное поле пытается противостоять причине появления, то есть — падающему магниту.

Соответственно, вихревые токи и второе магнитное поле создают на магните восходящую силу, которая пытается остановить падение. Вот почему в случае с медной трубой магнит падает медленнее. Другими словами, вихревые токи оказывают тормозящее действие на падающий магнит. Поэтому вихревые токи допустимо использовать в качестве тормозного механизма:

Как работает вихретоковый тормоз на блокировку движения?

Предположим, существует поезд, представленный в образе медного блока, установленного на колеса. Этот поезд мчится на высокой скорости и в какой-то момент движение требуется остановить. Как можно затормозить движение поезда вихревыми токами?

konstrukziya vihretokovogo tormozaПримерно таким выглядит исполнение тормозного механизма с эффектом электромагнетизма, применяемое на современных железнодорожных поездах

Экспериментальный вариант — размещение гигантского магнита рядом с рельсами, чтобы обеспечить близость расположения магнитного поля по отношению к поезду. По мере приближения медного блока к магниту, внутри меди начинают генерироваться (наводиться) вихревые токи, приводящие к образованию собственного магнитного поля.

Следует отметить: вихревые токи по отношению к разным частям меди действуют по-разному. Когда передняя часть поезда приблизится к магниту, вихревые токи на этом участке меди создают отталкивающее магнитное поле (замедляют приближение меди к магниту).

Когда передняя часть поезда проходит мимо, замедляясь, вихревые токи начинают генерировать притягивающее магнитное поле, которым поезд отталкивается (вновь замедляется). Медь нагреется, когда внутри структуры отмечается кручение вихревых токов, забирает кинетическую энергию, утраченную поездом в момент замедления движения.

Читайте также:  Декор майонезного ведерка своими руками

Этот необычный вариант тормозов видится достаточно странным способом остановки поезда, но этот вариант торможения реально работает. Подобного типа конструкции используются на «американских горках», где применяется механизм магнитного тормоза, установленный на боковой стороне рельса.

Типичное исполнение вихретоковых тормозов

Современное конструкторское исполнение вихретоковых тормозов представляет несколько более сложную конструкцию, чем экспериментальная конструкция, рассмотренная выше, но принцип работы аналогичен. Вихретоковые тормоза представлены двумя основными типами исполнения:

Линейная конструкция вихревых тормозов

Линейные вихревые тормоза традиционно используются на железнодорожных путях и тех же «американских горках». Характерная особенность линейной конструкции – рабочая колея функционирует как часть тормоза.

variant ispolneniya lineinoi konstrukziiВариант исполнения конструкции тормозного механизма линейного типа, который можно встретить в различных проектах обрабатывающих станков и прочего оборудования

Простейшие линейные вихретоковые тормоза состоят из двух компонентов:

Так, на «американских горках» применяется ряд мощных постоянных магнитов, установленных в конце пути. Этими магнитами создаются вихревые токи в болванках металла, установленных на боковых сторонах пассажирских кабин. Кабины свободно движутся по трассе, пока не достигнут конца пути, где магниты воздействуют на металл, включая тем самым тормоза.

Подобный типа инженерный подход, между тем, видится бесполезным для конструкции поезда, учитывая необходимость применения тормоза в любой точке пути. Поэтому здесь магниты встроены в конструкцию колёсных тележек и поддерживают функции включения / выключения (электромагниты).

Как правило, электромагниты перемещаются чуть менее чем на 1 см от границы рельса и при активации замедляют движение поезда, создавая вихревые токи (генерируя тепло) внутри рельсовой структуры.

Между тем закон электромагнетизма позволяет генерировать ток, только в момент фактического перемещения проводника через магнитное поле. Отсюда следует вывод: вихретоковый тормоз допустимо применять для остановки поезда, но не для удержания поезда в неподвижном состоянии (например, на склоне). По этой причине технике с вихретоковым тормозом дополнительно требуются классические фрикционные тормоза.

Вихретоковые тормоза круглой (дисковой) формы

Аналогично линейным вихретоковым тормозам, круглые (дисковые) вихретоковые тормоза также имеют одну статическую и одну подвижную часть. Существуют дисковые конструкции двух видов, где электромагнит подвижен или неподвижен.

variant diskovoi sistemiВариант конструкции оборудования, где используется дисковый тормозной механизм, действующий по принципам эффекта электромагнетизма

Самые простые механизмы выглядят подобно традиционным тормозам, но оснащённым статическим электромагнитом. Наличием электромагнита обеспечивается эффект магнетизма и создаются вихревые токи в структуре вращающегося металлического диска (вместо простого давления и трения).

Другой конструкцией предусматривается движение электромагнита. На внешнем колесе устанавливается ряд электромагнитных катушек, которые в процессе вращения формируют эффект магнетизма неподвижного центрального вала. Тормозные механизмы многих грузовиков, автобусов, автомобилей, работают таким образом.

Как дисковые вихретоковые тормоза работают на практике? Возьмём для эксперимента высокоскоростной заводской станок. Здесь можно установить металлическое колесо на одном конце приводного вала и поместить это колесо между электромагнитами. Всякий раз, когда нужно остановить машину, достаточно задействовать электромагниты для создания вихревых токов в структуре металлического колеса.

Однако для дисковых вихретоковых тормозных механизмов достаточно актуальной проблемой видится эффект нагрева конструкции. По этой причине вихретоковым дисковым тормозам требуется система охлаждения. Обычно дисковые тормозные механизмы дополняются воздушным охлаждением от лопастей вентилятора. Также применяются механизмы с жидкостным охлаждением.

Где используются вихретоковые тормоза?

Несмотря на факт изобретения конструкции вихретоковых тормозов, отмеченный более века назад, эти механизмы применяются относительно редко. Помимо «американских горок», такие системы находят применение, по большей части, лишь в составе высокоскоростных электропоездов (немецкий «InterCity Express», японский «Shinkansen» и др.).

nemezkii poezd intercityПример техники, где успешно применялся принцип электромагнетизма для обеспечения функций тормозного механизма. На текущий момент, правда, концепция пересматривается в пользу другой системы

Правда, теперь часто можно встретить вихретоковые тормоза в конструкциях современных машин — дисковых пилах и прочем силовом оборудовании. Также подобного рода системы применяются на гребных и других тренажерах для придания дополнительного сопротивления движущимся частям. Так обеспечивается оптимальная нагрузка на мышцы тренирующихся спортсменов.

Преимущества и недостатки вихретоковых тормозов

При работе механизма исключается появление запаха или загрязнения (в отличие от фрикционных тормозов, способных выделять токсичные химические вещества в окружающую среду).

Отмеченные преимущества выделяют вихретоковые тормозные механизмы против шумных фрикционных тормозов, требующих регулярного осмотра, способных быстро изнашиваться. Экспериментально отмечено: модернизация электропоезда с переходом от фрикционных тормозов на вихревые тормоза, приводит к сокращению затрат на эксплуатацию и техническое обслуживание.

Недостатки конструкций вихретоковых тормозов больше связаны с малым опытом использования этих механизмов в реальных условиях. Согласно практическим наблюдениям, иногда отмечаются помехи на сигнальных линиях электропоездов от действия вихретоковых тормозных систем.

Недостатком видится и фактор рассеяния тепла в рельсах. Теоретически такая проблема исключается, но на перегруженных участках пути, где требуется быстрое торможение, нагрев и расширение рельсов могут оказаться проблемой. Сообщается о снижении эффективности тормозов, либо о структурных изменениях рельс.

Распространение и перспективы конструкций

Широкое распространение вихретоковых тормозов видится сомнительным, если учитывать растущий интерес к рекуперативным тормозным механизмам. Учёные видят в этом предложении более энергоэффективный подход, чем преобразование энергии в бесполезное тепло с помощью вихревых токов. Некоторыми конструкциями современных поездов (Shinkansen серии E5) используются регенеративные тормозные механизмы, внедрённые взамен вихретоковой технологии.

Источник

Малоинерционный индукционный тормоз

Использование: изобретение относится к электрическим машинам, в частности к электромагнитным индукционным тормозам, муфтам и может быть использовано в автоматизированном электроприводе, в системах автоматики для рассеивания кинетической энергии соударения масс. Технический результат: снижение массогабаритных показателей, улучшение динамических характеристик за счет использования двойного полого ротора и индуктора в виде полого цилиндра, набранного из постоянных магнитов. Сущность изобретения: поле постоянных магнитов наводит во вращающемся роторе вихревые токи, аксиальные составляющие которых обуславливают электромагнитный тормозной момент.

Изобретение относится к электрическим машинам, в частности к электромагнитным индукционным тормозам, муфтам и может быть использовано в автоматизированном электроприводе, в системах автоматики для рассеивания кинетической энергии соударения масс.

Известна электромагнитная муфта [патент ФРГ 84701454516, кл. 2 Н02К 49/04, 1967], состоящая из индуктора, магнитопровода и немагнитного ротора, изготовленного из материала с высокой электрической проводимостью, выполненного в форме полого цилиндра с аксиальным воздушным зазором.

Известен также электромагнитный индукционный тормоз [авторское свидетельство СССР 8470264957, кл. Н02К 49/00, 1970], содержащий статор с обмотками возбуждения на полюсах, магнитопровод, укрепленный в корпусе, два ротора из электропроводного материала, установленные между статором и магнитопроводом, один из роторов соединен с валом тормоза.

Читайте также:  Делаем скейт своими руками

Известна также конструкция электромагнитного тормоза [авторское свидетельство СССР 8470875553, кл. Н02К 49/02, 1980], содержащего статор с сосредоточенными обмотками возбуждения на полюсах, два немагнитных электропроводящих ротора, которые установлены на двух соосно расположенных валах, связанных через конические шестерни.

Недостатками известных устройств являются высокие массогабаритные показатели, малый электромагнитный тормозной момент.

Поставленная задача решается тем, что в малоинерционном индукционном тормозе содержащем статор, магнитопровод, электропроводящий ротор, согласно изобретению, тормоз снабжен двойным полым ротором и индуктором в виде полого цилиндра, набранного из постоянных магнитов.

Существо изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 приведена конструкция индукционного тормоза в разрезе, на фиг.2 приведен вид сбоку.

Малоинерционный индукционный тормоз содержит магнитопровод 1, соединенный с индуктором 2 в виде полого цилиндра, набранный из постоянных магнитов 3, электропроводящий двойной полый ротор 4.

Малоинерционный индукционный тормоз работает по принципу возбуждения вихревых токов во вторичных распределенных системах. Поле постоянных магнитов 2 наводит во вращающемся роторе 4 вихревые токи, аксиальные составляющие которых обуславливают электромагнитный тормозной момент.

Конструкция ротора 4 и магнитопровода 1 позволяет при максимальном использовании поля постоянных магнитов, получить высокий тормозной момент. Применение высококоэрцитивных магнитов решает также задачу обеспечения максимально возможной статической добротности и устойчивости тормоза к значительным перегрузкам по току и моменту.

Малоинерционный индукционный тормоз, содержащий статор, магнитопровод, электропроводящий ротор, отличающийся тем, что тормоз снабжен двойным полым ротором и индуктором в виде полого цилиндра, набранного из постоянных магнитов.

Источник

Deus-Ex › Блог › Тормоз-замедлитель, Ретардер, Интардер, Турбо-ретандер, Горный тормоз и Jake Brake. Все что нужно знать о необычных тормозах.

100

Недавно мне попалась статья о новых сверхтяжелых тягачах Mercedes-Benz, способных тянуть за собой до 250 тонн. Но заинтересовало меня не грузоподьемность, а конкретно некоторые технические решения, а именно — «Турбо-ретардер». Но прежде чем начинать разбираться в «Турбо-ретардере», следовала узнать что такое просто «ретардер», и с чем его едят. По мере изучения предмета, я наткнулся на огромное колличество интересных технических решений. Интересно? Погнали.

Начать конечно следует с википедии.

Тормоз-замедлитель, ретардер (англ. retarder), — устройство, предназначенное для снижения скорости транспортного средства без задействования основной тормозной системы. Из большого количества схем чаще всего применяются электромагнитная и гидравлическая. Преимущество гидравлического тормоза-замедлителя в стабильности тормозного усилия по мере повышения температуры, в то время как электродинамический ретардер способен выдавать большее тормозное усилие.

К слову, в англоязычном разделе вики статья на эту тему в 10 раза больше, чем в русском:

Теперь более подробный разбор.

По месту расположения ретардеры разделяют на первичные (перед коробкой передач) и вторичные (за ней). Недостаток первичных в том, что при переключении передач происходит прерывание тормозного момента — что, разумеется, нежелательно.

411ce12s 960

Гидродинамический ретардер по принципу работы очень похож на гидротрансформатор. Ретардер этого типа состоит из двух турбин, закрепленных на одной оси в общем корпусе. Ротор жестко связан с ведущими элементами трансмиссии, в то время как статор жестко соединен с корпусом. При движении машины ротор бесцельно гоняет воздух внутри ретардера, а при включении ретардера открывается клапан, через который сжатый воздух поступает в расширительный бак, и рабочая жидкость начинает поступать внутрь турбины. Ротор, движимый карданным валом, разгоняет масло, которое затем попадает в статор и тормозится, замедляя тем самым и ТС. Для вывода тепла чаще всего используется система охлаждения двигателя. Ретардеры могут оборудоваться собственным радиатором, если объем системы охлаждения автодома не рассчитан на появление дополнительных источников тепла. В новых моделях этих устройств система охлаждения ретардера объединена с системой охлаждения двигателя, что не только делает конструкцию проще и легче, но и позволяет достичь большей стабильности температурного режима работы. Недостатком гидродинамического ретардера является тот факт, что для достижения эффективного торможения ему необходимы достаточно высокие обороты.


111ce12s 960

Индукционные тормоза обеспечивают рассеивание энергии торможения за счет генерации токов Фуко. В состав тормоза-замедлителя как правило входят неподвижный статор и пара роторов, жестко соединенных с вращающим их приводным валом. Статор и роторы установлены коаксиально (что бы совпадали центральные оси) друг напротив друга и разделены небольшим воздушным зазором во избежание любого трения.
Статор играет роль индуктора. Он состоит из последовательно соединенной пары электромагнитов, которые при непрерывном протекании электрического тока через обмотки статора создают электромагнитное поле, необходимое для возникновения токов Фуко в материале роторов.
Роторы играют роль якоря. Они изготовлены из специального проводящего материала, и вихревые токи в роторах возникают только при вращении роторов с помощью приводного вала в магнитном поле, созданном статором.
Токи Фуко по определению представляют собой токи, возникающие в массивном металлическом проводнике при его помещении в переменное магнитное поле. Токи Фуко циркулируют вокруг линий магнитного потока, и эти токи также называются вихревыми токами.
Появление токов Фуко в материале ротора приводит к возникновению лапласовых сил, действующих в направлении, противоположном вращению ротора. В результате этого создается тормозящий момент, действующий на приводной вал и замедляющий таким образом движение автомобиля.
Токи Фуко являются причиной интенсивного повышения температуры роторов, тепло от которых отводится в атмосферу посредством системы вентиляции.
Несмотря на то, что электромагнитные ретардеры тяжелее гидродинамических, они имеют существенное преимущество — начинают эффективно работать практически с холостых оборотов. Слабая сторона – ресурс. Ретардеры такого типа, могут быть установлены непосредственно на вторичный вал трансмиссии или карданный вал. Фирма Telma предлагает еще один способ установки – «на ось» или «осевой ретардер», если переводить дословно – axle retarder. На самом деле он устанавливается на задний мост, и ротор крепиться на вал главной передачи.
Принцип действия индукционных тормозов может показаться простым, но он основывается на сложных физических законах, как, например, электрическое сопротивление материалов, электромагнетизм и термодинамика.

a11ce12s 960

611ce12s 960

c11ce12s 960

e11ce12s 960



211ce12s 960

Последняя разработка фирмы Voith – акватардер. Он работает по тому же принципу что и гидродинамический, но вместо рабочего тела он использует не масло, а ОЖ двигателя. Акватардер установлен спереди двигателя и жестко закреплен с его коленчатым валом. Он относится к классу первичных ретардеров. Во время простоя работы (педаль тормоза не нажата) поток жидкости направляется помпой в систему охлаждения двигателя, минуя акватардер. Любое торможение активирует переключающий клапан, который направляет с помощью помпы весь поток охлаждающей жидкости в контур ретардера. Дальше эту функцию берет на себя сам ретардер, действуя как мощный насос. Чтобы с такой мощностью нагнетания получить желаемый тормозной момент, ретардер должен сопротивляться выходному сопротивлению. Этим дросселем является установленный на выходе акватардера пневматический регулировочный клапан, который служит бесступенчатым регулированием тормозного момента. При выключении ретардера оба клапана вентилируются и возвращаются в свое прежнее состояние. К недостаткам конструкции относиться малая мощность – около 1800 Нм, меньше, чем у ретардеров, работающих на масле (от 2000 до 3200 Нм). К достоинствам – малый вес, всего 32 кг, в сравнении с электромагнитным ретардером (в среднем от 100 кг) и простоту кострукции, так как нет необходимости в охлаждении.

Читайте также:  Горшок под бонсай своими руками

Интардер
Некоторые производители автобусов и среднетоннажных грузовиков европейской конструкторской школы (ZF Friedrichshafen AG) встраивают ретандер непосредственно в коробку передач, чем достигается экономия в весе, простота обслуживания а так же возможность охлаждения агрегата ОЖ двигателя. Наиболее распространенным способом является установка ретардера за коробкой передач. Он соединяется со вторичным валом не напрямую, а через пару шестерен с передаточным отношением примерно 1:2, поэтому скорость вращения ротора здесь в два раза выше (что позволяет улучшить характеристики тормозного момента на малых скоростях). Но собственно почему интардер вынесен отдельно от гидродинамического ретардер? Все дело в соединении шестерен в соотношении 1:2. Я думаю, что ZF запатентовала эту схему, и другие производители не идут по этому пути по причине вынужденных отчислений.


***
Турборетандер на тяжелых тягачах Mercedes-Benz Actros SLT и Arocs SLT

be1ce12s 960

811ce12s 960

Тянуть за собой 250 тонн очень тяжело. Но еще тяжелее начать движение с таким грузом. Гениальность турбо-ретардера в том, что помимо своей основной функции, выполняет роль гидромуфтыв начале движения. Преимуществом такого способа передачи усилия является быстрое и плавное силовое замыкание с высоким проскальзыванием, при полном крутящем моменте двигателя до 3000 Нм, без износа узлов.
При нажатии на педаль акселератора, с помощью сжатого воздуха масло закачивается в сцепление с турбо-ретардером, это создает силовое замыкание между двигателем и первичным валом коробки передач. Количество масла регулируется нажатием на акселератор. Непосредственно после начала движения сцепление с турбо-ретардером замыкается, и масло удаляется из корпуса под воздействием центробежной силы, силовое замыкание между двигателем и коробкой передач производится стандартным способом с наивысшим КПД посредством фрикционного сцепления. В зависимости от нагрузки, подъема и выбранной программы движения тягач начинает движение на первой или второй передаче.
Поскольку трогание с места с проскальзывающим сцеплением не требуется, на SLT оно выполнено как однодисковое сухое сцепление. (На Semi-SLT без сцепления с турбо-ретардером применяется двухдисковое сухое сцепление).
При торможении турбинное колесо останавливается, и масло повторно закачивается в корпус, в этом случае сцепление с турбо-ретардером берет на себя функцию мощного первичного ретардера.
Так же, водитель может маневрировать на очень малых скоростях, контролируя скорость педалью газа, как на обычной автоматической коробке передач с гидротрансформатором. Тронуться на подъеме с сотней тонн позади, тоже труда не составит

Так же, я посчитал нужным добавить в обзор такие неотъемлимые средства остановки грузового транспортного средства, как Горный (моторный) тормоз и Jake Break.

Горный (моторный) тормоз

fe1ce12s 960

Является самым простым, дешевым и универсальным средством торможения автомобиля. Работает только при включенной передаче и отпущенной педали акселератора. Суть работы горного тормоза сводится к отключению подачи топлива и частичному перекрытию выпускного тракта с целью создания противодавления на такте выпуска. Чаще всего представляет из себя заслонки с вакуумным сервоприводом. Конструктивно заслонка выполнена таким образом, чтобы обеспечить размер остаточного зазора достаточным для того, чтобы слишком большое противодавление не мешало нормальной работе выпускного клапана (точнее — исключалось его неконтролируемое открытие под воздействием отработавших газов из соседних цилиндров). Это одна из особенностей, ограничивающих максимальный тормозной момент такого тормоза-замедлителя.

911ce12s 960

К слову:
Эта же система использована для ускоренного прогрева грузовых дизелей Isuzu, Mazda, Mitsubishi. Включается отдельной кнопкой — нарисован двигатель со снежинкой. Выключается по сигналу от датчика температуры.

Нашел маленький отзыв о опыте пользования горным тормозом:

» — Во время недавней поездки в Монголию не один перевал пришлось проходить. Рено Премиум-3 имеет автоматическую заслонку. Включил-закрылась. Нажал газ-открылась. Отпустил газ-опять закрылась. Очень удобно на пересеченной местности(вниз-вверх-вниз). По эффективности: с небольшим грузом (8 тонн в контейнере 40-ке) на затяжных спусках приходилось немного иногда помогать «парашютом». Пустому вполне хватает одного горняка. Только передачу надо правильную выбирать. Рекомендуемый диапазон эффективной работы горного тормоза 2000-2100 (выделен синим цветом на тахометре).
Чем выше обороты-тем эффективнее торможение. Мне с небольшим грузом хватало и не полной эффективности. На Рено-подрулевой рычажок. Включил-увидел синюю шкалу. Выключил-шкала погасла.»

Jake Brake
Американские моторостроители пошли своим путем: там уже не первое десятилетие применяют Jake Brake — относительно простой тормоз Джакобса, встроенный в газораспределительный механизм. Принцип его работы основан на сбросе давления в цилиндре после такта сжатия при помощи штатного выпускного клапана. Для этого между толкателем и стержнем клапана устанавливается промежуточное звено — плунжер, изменяющий длину под действием управляющей гидравлической системы. Активная фаза торможения продолжается и на такте расширения, когда после закрытия клапана в цилиндре создается разряжение, поэтому такой тормоз называют декомпрессионным. Jake Brake применяется на грузовиках Freightliner (двигатели Cummins и Caterpillar) и DAF (голландцы не стали разрабатывать оригинальную конструкцию, а просто обратились за помощью к американцам).
Свой тормоз «по мотивам Jake Brake», но с несколько иным принципом действия сконструировал и MAN. Баварцы пошли сразу двумя путями — использованием заслонки в выпускном коллекторе и модернизацией газораспределительного механизма: маленький плунжер, встроенный в коромысло, уходит вслед за клапаном вниз, а моторное масло (оно начинает поступать через отдельный канал) давит на плунжер и удерживает клапан в приоткрытом положении. В течение всех тактов, кроме впуска, выпускной клапан открыт — а значит, двигатель работает как обычный компрессор, засасывая воздух и нагнетая его в закрытую заслонкой выпускную систему. В итоге противодавление выхлопных газов возрастает настолько, что существенно тормозит поршень и в конечном итоге ведущие колеса.


Источник

Делаю сам
Adblock
detector