هر سیستمی که بتواند به جز ترمز اصلی ماشین از سرعت ماشین بکاهد ریتاردر نام دارد. در امریکا اصطلاحاً به ریتاردر موتور Jake Brake هم می‌گویند.
ترمزهای کمکی امروزه به طور گسترده در کامیون‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد و ایمنی فزاینده‌ای را در کنار سیستم ترمز اصلی ارائه می‌دهد، اما این ایمنی در صورتی فراهم می شود که راننده آگاهی کامل نسبت به نحوه کار کردن با این مجموعه را داشته باشد. ترمز کمکی به طور کلی به راهکارهایی اطلاق می شود که در کنار ترمز اصلی وسیله نقلیه و با هدف اصلی کاهش استهلاک لنت های ترمز و خنک ماندن لنت در سراشیبی طراحی و نصب می شوند.
از این مجموعه به طور خاص می توان به ریتاردر یا ترمز موتور اشاره کرد. ریتاردرهای نصب شده در کامیون‌ها عموماً هیدرولیکی هستند و در پشت گیربکس مورد استفاده قرار می گیرند، ترمزهای موتور هم با عملکردی همچون مسدود کردن خروجی اگزوز (خفه کن)، قطع جریان سوخت رسانی و باز شدن سوپاپ تخلیه در مرحله تراکم شناخته می شوند.
همچنین در نظر داشته باشید که اینتاردر ( ریتاردر یکپارچه با گیربکس یا Integration Retarder) نامی است که شرکت ZF از سال 1992 میلادی بر روی سه نسل از ریتاردهای ساخت خودش تا به امروز می نهد و دستگاه متفاوتی از ریتاردر نیست. با این تفاوت که شرکت ZF تنها به ساخت ریتاردر یکپارچه به انتهای گیربکس اکتفا می‌کند اما در نقطه مقابل شرکت فویت طیف وسیع تری از ریتاردهای آبی، روغنی و آهنربایی را تولید می‌کند.
باید مد نظر داشت که اثر بازدارنده ترمز کمکی فقط روی محور دیفرانسیل (محرک) اعمال خواهد شد و دیگر محورها هیچ گونه نیروی بازدارنده ای دریافت نخواهند کرد. این عملکرد برای مواقعی که وسیله نقلیه کامیون بدون یدک ( کامیون باری) یا اتوبوس باشد بسیار متفاوت عمل خواهد کرد تا زمانی که وسیله نقلیه کشنده یا همان تریلر باشد.
زمانی که یک تریلر در حال حرکت اقدام به استفاده از ترمز کمکی بکند تنها روی محور دیفرانسیل ترمز اعمال خواهد شد و محورهای تریلر کماکان تمایل به حفظ حرکت خود را دارند. در نتیجه خطر قیچی شدن تریلر به وجود میآید، این موضوع زمانی که تریلر خالی از بار باشد، سرعت بالایی داشته باشد، جاده شیب تندی داشته باشد و مهم تر از همه اصطکاک با جاده بسیار کم باشد افزایش خواهد یافت. ( جاده های لغزنده و جاده های شنی اصطکاک کمی دارند)
با این تعریف حرکت با دنده های سبک و سرعت‌های بالا در سراشیبی صرف استفاده از ریتاردر یا ترمز موتور توجیه علمی ندارد و بهترین حالت برای حرکت در سراشیبی استفاده از دنده مناسب و سرعت مطمئنه در کنار استفاده از ریتاردر است. در کنار رعایت شرایط ایمن در سراشیبی بهتر است از ریتاردر استفاده کنید تا لنت‌ها برای مواقع اضطراری خنک بمانند.
در شرایط عادی جاده ( جاده های صاف و هموار) و سرعت‌های بالا سعی کنید در استفاده از ریتاردر دقت لازم را داشته باشید. با در نظر گرفتن اصطکاک جاده سعی کنید از ترمز اصلی کامیون و ریتاردر همزمان استفاده کنید، راننده حرفه ای راننده ای است که به کمک اصطکاک جاده کامیون را متوقف کند نه با ترمزهای شدید، بنابراین به شکلی رانندگی کنید که نیاز به ترمزهای شدید و ناگهانی نداشته باشید.
برای رفع نقص اثر ترمز ریتاردر بر روی یک بخش کامیون، شرک‌های سازنده سیستم های ایمنی خودرو مجموعه ای ارائه می دهند که پایداری تریلر را در چنین مواقعی بهبود ببخشد، این سیستم شتاب جانبی و عرضی تریلر را محاسبه می کند و در صورت انحراف تریلر برای قیچی شدن فقط ترمزهای اصلی تریلر را فعال می‌کند. لازم به ذکر است که سازندگان سیستم های پایداری تریلر توصیه می‌کنند که وجود این سیستم ها دلیل عدم رعایت اصول ایمنی از سوی راننده نیست و در هر حال راننده باید در شرایط مناسب و سرعت مناسب که در بالا شرح داده شد از ترمز کمکی استفاده کند.
برای نمونه می توان از RSP ساخت شرکت وابکو، سیستم RSS ساخت Knorr-Bremse، و سیستمROP ساخت Haldex نام برد که در ایران فقط تانکرهای حمل مواد نفتی جدید به این سیستم ها مجهز هستند. لازم به توضیح است که سیستم کنترل پایداری تریلر مستقل از ABS و EBS عمل می‌کند و ارتباطی به کنترل پایداری کشنده ندارد. برای کنترل پایداری کشنده باید کشنده به سیستم ESP مجهز باشد که متاسفانه در ایران کامیون یا کشنده ای با این سیستم فروخته نشده است. اما به طور معمول در تریلرهای مجهز به EBS سیستم پایداری به صورت یکپارچه ارائه می شود. ( برای آشنایی باEBS اینجا را بخوانید)
مورد دیگر که باید مورد توجه قرار گیرد استفاده از دور موتور بالا هنگام استفاده از ریتاردر است، دور موتور بالا با افزایش کارکرد واتر پمپ به خنک شدن بهتر روغن ریتاردر منجر می‌شود و همچنین راننده را به استفاده از دنده‌های سنگین تر ترغیب می کند. انتهای محدوده سبز رنگ و ابتدای محدوده قرمز رنگ( محدوده مشکی رنگ در کامیونهای ولوو)، دور موتور بالاتر از 1600 دور در دقیقه ( ریتاردهای ZF) و دور موتور بالاتر از 1800 در ریتاردهای فویت به طور نسبی دور بالا در نظر گرفته می شود. ( در صورت بالا رفتن دمای روغن ریتاردر، توانایی آن کاهش خواهد یافت) ( به صورت استاندارد بالا رفتن دور موتور بدون فشردن پدال گاز و استفاده از ریتاردر باعث افزایش مصرف سوخت نخواهد داشت)
آنچه نوشته شد مختص تریلرها بود، اما مواردی هم هست که بین تمام وسایل نقلیه مجهز به ترمز کمکی مشترک است و باید توسط راننده مورد توجه قرار گیرد. همان طور که گفته شد اثر ترمز کمکی تنها روی محور دیفرانسیل است و در نتیجه امکان قفل شدن این محور در صورت استفاده شدید یا مداوم وجود دارد. برای رفع این نقیصه وسایل نقلیه‌ای که مجهز به سیستم ABS هستند تا حد زیادی امکان قفل شدن چرخ هایشان وجود ندارد.
لازم به یادآوری است که هدف اصلی طراحی ترمز کمکی استفاده در سراشیبی هاست تا با خنک نگه داشتن لنت های ترمز ایمنی بالایی برای راننده به ارمغان بیاورد، در شرایط جوی لغزنده به دلیل اصطکاک کم تایرها با جاده به هیچ عنوان نباید از ترمز کمکی استفاده شود.
ریتاردرهای نصب شده بر روی کامیونهای باربری در سه دسته هیدرولیکی یا روغنی، آبی و آهن ربایی دسته بندی می شوند، نمونه های روغنی از روغن هیدورلیک بهره میبرند که مطمئناً در آینده نه چندان دور به دلیل هزینه مواد مصرفی و نیاز به نگهداری و سرویس جای خود را به نمونه‌های آبی خواهند داد. نمونه های آبی از آب موتور استفاده می کنند و نمونه های آهن ربایی هم از نیروی آهن ربا و باد کامیون استفاده می کنند.
ریتاردهای روغنی به طور عمده توسط دو شرکت ZF و Voith طراحی و ساخته می‌شوند.ریتاردهای ZF با نام اختصاصی اینتاردر یا ریتاردر یکپارچه عرضه می‌شوند ( Integrated Retarder)، این ریتاردها در روغن مصرفی با گیربکس کامیون شریک هستند، اما ریتاردهای شرکت فویت از سیستم تأمین روغن مستقل بهره میبرند. به طور نسبی کامیون‌هایی که از گیربکس‌های ساخت ZF استفاده می‌کنند به اینتاردر مجهز می‌شوند و سایر شرکت‌هایی که گیربکس‌های مختص به خودشان را دارند از ریتاردهای ساخت فویت بهره میبرند.
ریتاردرهای روغنی و آبی که عموماً پشت گیربکس یا جلوی موتور ( فقط آبی) تعبیه می شوند برای اعمال ترمز از اصل Hydro Dynamic ( هیدرودینامیک، تلفظ فارسی)بهره میبرند. این دسته از ریتاردرها از اجزایی همچون پروانه ثابت یا استاتور، پروانه محرک یا روتور، پمپ روغن، خنک کننده روغن و سایر اتصالات بهره میبرند. روتور توسط یک دنده به شافت خروجی گیربکس و ورودی میل گاردان متصل است، برای چرخش نیروی زیادی از موتور هدر نمی‌دهد و دائم در حال حرکت است. در مقابل روتور، استاتور یا پره ثابت قرار دارد که به بدنه ریتاردر ثابت شده است، در مواقع فعال شدن ریتاردر روغن توسط پمپ ریتاردر که عموماً توسط نیروی باد فعال می‌شود وارد محفظه پره‌ها می‌شود.پره‌های روتور که با اتصال مستقیم به خروجی گیربکس دائم در حال گردش هستند مجبور هستند یا روغن را شتاب داده و به سمت مخالف یعنی استاتور هدایت کنند یا اینکه در برابر فشار روغن از حرکت باز ایستند.
بدون شک با توجه به نیروی جنبشی وسیله نقلیه چرخش روتور اتفاق خواهد افتاد و در نتیجه آن روغن شتاب گرفته و از قطر داخلی روتور به قطر خارجی روتور هدایت می‌شود و در ادامه به سوی استاتور پرتاب می‌شود. هدایت روغن به سوی پره‌های استاتور و زوایه تنظیم شده آنها باعث می‌شود مجدداً روغن به زاویه داخلی پره های روتور ( نقطه اول)برگشت داده شود، در این پروسه روتور به یک پمپ روغن تبدیل می‌شود که میبایستی نیروی جنبشی وسیله نقلیه را صرف به حرکت درآوردن روغنی کند که دائماً به نقطه اول( قطر داخلی) برگشت داده می شود، این موضوع باعث هدر رفت توانایی حرکتی کامیون می‌شود و در نتیجه اعمال ترمز صورت میپذیرد.
هرچه روغن بیشتری وارد محفظه پره‌ها شود فشار بیشتری بر روی روتور متحمل می‌شود و در نتیجه ترمز بیشتری اعمال می‌شود که راننده با استفاده از دسته ریتاردر این عمل را انجام می‌دهد، در این پروسه روغن داغ می‌شود و کارایی بازدارنده خود را از دست می‌دهد، بنابراین به محفظه خنک کننده پشت ریتاردر منتقل می‌شود. در این محفظه آب خنک موتور جریان دارد که توسط واتر پمپ در گردش است، به همین دلیل توصیه می‌شود در کامیونهای مجهز به ریتاردر روغنی یا آبی با دور بالای توصیه شده سراشیبی را طی کنید تا با کارکرد بهتر واترپمپ روغن بهتر خنک شود.
در ریتاردرهای آبی و بی نیاز از نگهداری به جای استفاده از روغن هیدورلیک، از آب موتور برای کارکرد دو پروانه ثابت و متحرک استفاده می‌شود. نخستین ریتاردر آبی توسط شرکت فویت با نام آکواتاردر یا Aquatarder عرضه شد که در بخش جلویی موتور و روی پولی میل لنگ نصب می‌شود و شبیه ریتاردهای روغنی اعمال ترمز توسط قاعده هیدرودینامیک صورت میپذیرد. در حال حاضر کامیونهای شرکت مان مجهز به موتور D20 از این ریتاردر بهره میبرند، این نوع ریتاردها باعث گرم ماندن آب در سراشیبی می‌شوند که نتیجه مثبتی برای کارکرد متعادل موتور در‌بر خواهد داشت، نیازی به سرویس و نگهداری یا ماده مصرفی جز آب موتور ندارند و مهم تر اینکه آب مصرفی را هر جایی می توان یافت، دور بالای موتور برای کارکرد واتر پمپ و خنک کاری توصیه می‌شود.
برای گرم کردن موتور سرد می‌توانید دسته ریتاردر آبی را تا آخرین مرحله فعال کرده تا با کارکرد ریتاردر آب موتور گرم شود، این مورد می‌تواند دمای آب موتور را به حد نرمال برساند.نوع دیگر ریتاردر آبی که توسط شرکت فویت عرضه شده است در پشت گیربکس نصب می‌شود و برای کامیونهای سنگین‌تر همچون آکتروس MP4 تعبیه شده است، عدم نیاز به نگهداری، نداشتن ماده مصرفی، نرمال نگهداشتن دمای آب موتور و وزن سبک در کنار قدرت فوق العاده از مزایای این ریتاردر نسبت به نمونه های روغنی قلمداد می‌شود.
ریتاردرها اگر در مسیر انتقال قدرت نصب شوند Inline یا درون خطی نامیده می‌شوند، اگر در کنار مسیر انتقال قدرت نصب شوند OffLine یا خارج خطی نامیده می‌شوند. به طور مثال آکواتاردرهای نصب شده در جلوی موتور نوعی ریتاردر این لاین هستند و نمونه‌های هیدرولیکی و آبی که پشت گیربکس و کنار میل گاردان نصب می‌شوند آفلاین هستند.اگر ریتاردر بعد از گیربکس نصب شود چون مابین مولد قدرت و اکسل نصب شده است ثانویه یا Secondary نامیده می‌شود و اگر در جلوی موتور نصب شود Primary یا اولیه نامیده می‌شود. نوعی دیگر از ریتاردها توسط خاصیت آهن ربایی خودشان اعمال ترمز می‌کنند که برای کامیونهای 7 تا 16٫5 تن تعبیه می‌شوند، در مطالب آینده به بررسی نحوه کار این نوع ریتاردر خواهیم پرداخت.ریتاردها به طور کلی در مواقع گرفتن کلاج، خلاص کردن دنده و گاز دادن غیرفعال می‌شوند.
در حالی که ریتاردرها همیشه مخصوص کامیون و اتوبوس‌ها بودند که در سرازیری به کمک ترمز آمده و از داغ شدن و بی‌اثر شدن ترمزها بکاهند در واقع می‌شود گفت که هنگامی که یک ماشین 4x4 در دنده یک سنگین از یک سرازیری پرشیب بدون گاز پایین میآید این هم یک نوع ریتاردر است که به ترمزها فشار نیاید.
این روزها ماشین های برقی نیز دارای ریتاردر شده‌اند. شما در ماشین تسلا با گاز هم می‌توانید گاز بدهید و هم ترمز کنید! هنگامیکه پای خود را ناگهان از روی گاز برمی‌دارید چون گردش خلاص چرخ باعث شارژ شدن باطری می‌شود این حالت ماشین را به حالت ترمز درمی‌آورد و شما در یک ماشین مثل تسلا اکثراً ترمزهای خود را با برداشتن پا از روی گاز انجام می‌دهید و فقط برای توقف کامل از ترمز استفاده می‌نمایید. این نیز یک مزیت دیگر در بعضی ماشین‌های الکتریکی است که نه تنها تعویض روغن ندارد بلکه ترمزهای آن هم دوام بیشتری خواهند داشت.
حال برگردیم به بحث اتوبوس و کامیون. گفتیم که هر چیزی که بتواند به جای ترمز عمل کرده و از سرعت ماشین بکاهد یک ریتاردر است. سیستمی را تجسم کنید که بر روی موتور دیزل کامیون یا اتوبوس نصب است که هربار که پیستون در حال حرکت نهایی به طرف بالا برای انفجار گازوییل باشد در آخرین لحظه سوپاپ دود موتور را باز کند که این هوای فشرده منفجر نشود و گازوییل پودر شده را به اگزوز بفرستد (گاه علت انفجار در اگزوز یا Back Fire همین مسئله می‌باشد).
ریتاردرهای موتور معمولاً پرسرو صدا هستند و در ایالات مختلف امریکا قوانینی برای آنها وجود دارد. بعضی از این قوانین مثلاً در ایالت کوهستانی کلرادو به کامیون و اتوبوس بدون ریتاردر اجازه تردد نمی‌دهد و بعضی استفاده از ریتاردر را در شهرها بخاطر صدای زیاد ممنوع می‌کنند و بعضی اگزوز جداگانه ای بابت ریتاردر موتور می‌خواهند.
خود گاز ندادن در دنده سنگین در سرازیری نیز یک نوع ریتاردر است ولی تأثیر آن برای یک تریلی با 40 تن بار آنقدر زیاد نیست که به ترمز احتیاجی نباشد.
ریتاردر می‌تواند خفه کن اگزوز باشد به این معنی که سوپاپی جلوی هوای خروجی اگزوز را بگیرد. اگر کسی جلوی دهان شما را بگیرد و نگذارد که ریه خود را تخلیه کنید دیگر نمی توانید نفس هم بکشید و این روشی است که ریتاردر اگزوز سرعت شما را کم می‌کند. می توانید تجسم کنید که داشتن یک اگزوز خوب و زنگ نزده برای این کار ضروری است.
نوع دیگر ریتاردر مدلی است که بر روی میل گاردان نصب می‌شود. یک الکتروموتور را در نظر بگیرید که شفت میانی آن میل گاردان ماشین شما باشد. حالا اگر جریان برقی را موافق جریان گردش میل گاردان به آن بدهید این میل گاردان می‌تواند حتی سرعت بیشتری بگیرد ولی اگر جریان برق را برعکس کنید این الکتروموتور می‌خواهد شفت را متوقف و در جهت عکس بچرخاند. همین می‌شود یک عمل ترمزی. حالا شکل و شمایل این الکتروموتور هرچه باشد ایده همین است. فرض کنید که این الکتروموتور در جوار میل گاردان باشد ولی دو چرخ دنده اینها را به هم وصل کرده باشد.
این نوع ریتاردر از همه ریتاردرها مؤثرتر می‌باشند و مقام بعدی متعلق به ریتاردر موتور و مقام سوم متعلق به ریتاردر اگزوز و بعد ریتاردر میل گاردان می‌باشند.
نحوه کار یک ریتاردر هیدرولیکی را می‌توان به زبان ساده اینطور تشریح کرد که فکر کنید یک بشکه روغن خالی دارید و یک پروانه با چندین پره که طوری نصب شده که در این بشکه می‌تواند حول محوری به راحتی بچرخد. این پروانه به نوعی با قسمت های گردنده ماشین درگیر است یعنی اگر این پروانه بچرخد ماشین راه می‌رود اگر نچرخد ماشین راه نمی‌رود. حالا به میزان احتیاج در داخل این بشکه روغن بریزید و تعداد این پروانه ها را از پایین تا بالای بشکه به چندین تا برسانید. ناگهان گردش پروانه کند می‌شود و هرچه روغن در بشکه پرتر و غلیظ تر باشد این گردش بعلت درگیری پروانه‌های بیشتر کندتر می‌شود نیروی گردشی کند کننده تبدیل به حرارت می‌شود و این بشکه از خود حرارت زیادی را بیرون می‌دهد. حالا برای مشکل تر کردن کار در دیواره داخلی بشکه موانعی جوش بدهید که جلوی گردش آزاد روغن را بگیرد چون روغن مرتب به این موانع خورده و از حرکت آزاد باز می‌ماند. حالا برای این دو قطعه یک نام تعریف کنید. بشکه را چون ثابت است استاتور بنامید و پروانه را چون می‌گردد روتور بخوانید. اساس کار ریتاردر هیدرولیکی همین است.
باید توجه داشت که ریتاردرها فقط سرعت ماشین را کم می‌کنند و عموماً هرچه دور موتور بیشتر باشد کارآیی آنها نیز بیشتر است و هرچه دور موتور کم بشود کارآیی آنها نیز کم خواهد شد و هیچ‌گاه باعث توقف کامل ماشین نخواهند شد و در دنده خلاص هم کار نمی‌کنند.
از نظر نحوه کار ریتاردرها می‌توانند یک تکمه برقی باشند یا یک اهرم دستی یا به گاز وصل باشند که هربار که گاز را ول می‌کنید خودبخود درگیر بشود و میزان درگیری را با یک وسیله دیگر مانند یک اهرم تعریف کنید که می‌خواهید هربار که پا را از روی گاز برمی‌دارید ریتاردر چقدر درگیر بشود. همچنین ریتاردر می‌تواند به ترمز وصل باشد و یا حتی پدال جداگانه ای داشته باشد. ریتاردر می‌تواند چند مرحله ای باشد. در مثال بشکه فکر کنید که از پایین تا بالای بشکه شما چهار ردیف پروانه داشته باشید و اگر در بشکه کم روغن بریزید فقط پروانه پایینی درگیر می‌شود و هرچه روغن را بیشتر کنید تعداد پروانه‌های درگیر و مقاومت بیشتر می‌شود. این می تواند یک ریتاردر چهارمرحله ای باشد. در مرحله چهارم هر چهار پروانه درگیر هستند و چرخاندن این روغن در بشکه توسط پروانه‌ها به زحمت صورت می‌گیرد. همچنین پروانه می تواند مانند یک علامت + باشد که از بالا تا پائین بشکه ادامه دارد و میزان روغن در واقع درجات استفاده از ریتاردر است.
عده ای از سر تجربه عقیده دارند که ریتاردر در ترمز اورژانسی هم بسیار موثر است و عده ای از روی تئوری می‌گویند که خیر. به همین دلیل تستی با یک اتوبوس اسکانیا انجام شد.
در این تست معلوم شد که در واقع دنده معکوس و در نتیجه آن ازدیاد دور موتور که کمک به قوی‌تر شدن بوستر ترمز می‌کند بیشترین اثر را روی کم کردن سرعت در ترمز اورژانسی دارند و ریتاردر در مقام آخر معهذا همان چند صدم ثانیه زودتر ایستادن ممکن است فرق زیر کردن یا نکردن یک رهگذر در عرض خیابان باشد.
این تست به ما نشان داد که حتی در دنده خلاص بشرط دارا بودن ترمز ABS گاز دادن هنگام ترمز کردن که دور موتور را بالا برده و بوستر ترمز را تقویت می‌کند می‌تواند ماشین را سریعتر متوقف کند.
|
|
|
|
| نماد اعتماد الکترونیک | نشان ملی ثبت | گواهی شامد ارشاد |
© کلیه حقوق مادی و معنوی این وب سایت متعلق به داده پردازان هومان پویان می باشد.
