2024 Autora: Erin Ralphs | [email protected]. Última modificació: 2024-02-19 12:58
Retardant. Què és, no tothom entén només pel nom. Traduït de l'anglès, aquest terme significa literalment "retardador". S'utilitza en diversos camps de la ciència i la indústria a dispositius, unitats o substàncies que frenen la dinàmica de qualsevol procés. En l'àmbit de l'enginyeria mecànica, un retardador és un dispositiu que s'instal·la en els vehicles per tal de frenar la velocitat del seu moviment sense participació o amb ús parcial dels principals sistemes de frenada.
On és útil el retardador?
La necessitat d'utilitzar retardadors es deu al fet que en condicions de càrregues prolongades sobre el sistema de frenada principal, la fiabilitat i eficàcia d'aquest últim es redueix significativament, la qual cosa té un impacte negatiu en la seguretat. Per regla general, això s'aplica als camions pesats i als trens de carretera que es mouen en condicions de constants pujades i baixades per carreteres de muntanya.
Considerem una situació real que ajuda a entendre per a què serveix un retardador. Quan es condueix per un pendent, el conductor ha de frenar constantment per mantenir-sevelocitat constant. Una càrrega tan prolongada en el sistema de fre de fricció provoca el seu sobreescalfament i un desgast prematur. En el primer cas, es dedica un temps de vol preciós a deixar que els frens es refredin, en el segon, el cost de reparació i manteniment del cotxe augmenta.
La necessitat de trobar una font addicional d'alentiment també es va veure influenciada pel fet que cada any augmentava la capacitat de càrrega i la velocitat dels camions. Per exemple, per aturar un tren de carretera a una velocitat de 80 km/h, caldrà 4 vegades més força de frenada que aturar-lo a partir de 40 km/h. És difícil no estar d'acord que tenir un retardador a mà i saber com utilitzar-lo fa que el conductor se senti molt més segur i tranquil.
De la història del retardador
El representant més significatiu de la història de la invenció del retardador és l'empresa alemanya Voith. Els intents d'aplicar la idea d'un retardador han estat realitzats per l'empresa des del segon quart del segle passat, i va rebre la seva primera comanda de desenvolupament a finals dels anys 50 d'un important fabricant de locomotores ferroviàries. Després de la finalització amb èxit del projecte el 1961, Voith va crear una divisió pròpia, que fins avui s'especialitza exclusivament en la producció de retardadors.
Set anys més tard, Voith desenvolupa els primers retardadors per a vehicles de rodes per al fundador de Setra. D'aquesta manera, Setra pretenia millorar significativament el nivell de seguretat del transport de viatgers amb els seus autobusos. El nou desenvolupament de Voith va complir les expectatives i va començar a guanyar popularitat entre altres fabricants d'automòbils. A finals del segle passat, els conductors de vehicles pesants no només tenien una idea general de què era un retardador de camions i autobusos, sinó que també utilitzaven activament la unitat en el seu treball diari.
Varietat de moderadors
Els retardadors inclouen tant el fre del motor com el d'escapament. No obstant això, el terme "retardador" s'aplica amb més freqüència a unitats individuals que s'instal·len als eixos de transmissió del motor o de la transmissió. Hi ha diversos tipus de retardadors. Segons el lloc d'instal·lació, es divideixen en primàries i secundàries. Els principals es troben abans del punt de control i els secundaris després. Els retardadors primaris tenen un inconvenient important. En el moment del canvi de marxa, no interactua amb la transmissió i la força de frenada a les rodes desapareix. Segons el principi de funcionament, els retardadors es divideixen en hidrodinàmics i electrodinàmics.
Retardadors hidrodinàmics
La majoria de vegades en vehicles pesants pots trobar un retardador hidrodinàmic. Què és i com funciona, serà més fàcil d'entendre per a aquells que estiguin familiaritzats amb el dispositiu de transmissió automàtica. El funcionament d'un retardador hidrodinàmic es basa en el principi d'un acoblament de fluids. Estructuralment, la unitat consta de dues rodes amb pales d'hèlix situades en una carcassa comuna una davant de l' altra. Una de les rodes està rígidament fixada a l'interior, i la segona, quejuntament amb l'eix del vehicle, té la capacitat de girar.
Quan el retardador està encès, l'espai entre les fulles s'omple de líquid. La força centrífuga que es produeix durant la rotació del rotor tendeix a desplaçar-lo cap a l'exterior, mentre que l'impulsor de l'estator impedeix aquest procés i té un efecte recíproc de desacceleració. En estat apagat, quan no hi ha líquid a la carcassa del moderador, les fulles giren lliurement i pràcticament no interactuen.
En la majoria dels casos, l'oli s'utilitza com a fluid de treball. En algunes unitats, el subministrament d'oli és autònom, i en algunes està associat al sistema de lubricació de la transmissió. Durant el funcionament del retardador, es genera una quantitat important de calor. Segons la llei de conservació de l'energia, el moment de tracció absorbit pel retardador es converteix en calor, la qual cosa augmenta la temperatura del fluid de treball. Per tant, per a una transferència de calor eficient, el retardador està connectat al circuit del sistema de refrigeració del motor principal.
Retardador electrodinàmic. Què és?
Un retardador electrodinàmic funciona amb un principi similar. Què és i com s'enfronta a la seva tasca es pot entendre referint-se a les lleis de l'electrodinàmica. El dispositiu també té un rotor i un estator, i el parell de frenada es crea com a resultat de la seva interacció. Però el paper del líquid en els moderadors electrodinàmics el juga un camp magnètic. Després d'encendre el retardador, el corrent de la bateria es subministra als bobinatges de l'estator elèctric, formantcamp magnètic en el qual gira el rotor. Els corrents de Foucault resultants creen camps oposats als generats per l'estator i el rotor adquireix un moment de desacceleració.
Com passa amb els moderadors hidrodinàmics, durant el funcionament s'allibera una quantitat important de calor. El sobreescalfament en aquestes unitats condueix a una disminució de l'eficiència i la seva completa fallada. L'ús de refrigeració líquida en retardadors electrodinàmics és difícil per raons òbvies. Per tant, el disseny del dispositiu inclou una sèrie d'elements que compleixen la funció de protecció contra el sobreescalfament. A la roda del rotor hi ha unes pales que, en girar, creen un flux d'aire que dissipa la calor generada. A més, els retardadors electrodinàmics estan equipats amb un sistema de limitació de corrent en cas de sobreescalfament.
Intarder i Aquatarder
Els tipus de moderadors esmentats anteriorment són bàsics. Sobre la seva base, els dissenyadors creen nous tipus de retardadors, que més aviat es poden anomenar models clàssics millorats. ZF, el líder del mercat europeu en la producció de peces i peces de transmissió, per exemple, va construir un retardador dins de la caixa de canvis i va anomenar aquesta unitat un intarder.
German Voith, al seu torn, està experimentant amb la ubicació del retardador al vehicle i la composició del fluid de treball. Un dels desenvolupaments és un aquatarder, un retardador, que s'instal·la davant del motor i utilitza anticongelant com a fluid de treball. Tal retardadorel principi de funcionament del qual no difereix de cap altre dispositiu hidrodinàmic, ja no necessita refredament forçat, la qual cosa simplifica significativament el seu disseny i redueix el pes en punt.
