Mühendislik Harikası Hidrolik Yavaşlatıcı “RETARDER SİSTEMİ”

Otomobillerde standart olan disk frenler ve kampana frenler kullanılır. Fakat ağır vasıtalar için disk frenler ve kampana sistemleri tek başlarına yeterli olmamaktadır. Bunun nedeni ise ısınma ve aşınma problemlerinin oluşmasıdır.

Frenleme sistemlerine binen yükün fazla olması sebebiyle öyle ki ısıdan dolayı frenler ağır vasıtalar üzerinde hiçbir etki gösteremeyebilir. Bu durum herhangi bir tehlike anında çok büyük bir risk oluşturur. Yüklü ve yüksek hızdaki bir aracın frensiz kalması demek, çok büyük ölçekli kazalara ve ölümlere sebep olur.

Disk fren ve kampana sistemlerine ek olarak ağır vasıta araçlarda devreye “Retarder” adı verilen ekonomik, çok etkili, güvenli fren sistemi giriyor. Bu fren sistemi tekerleklerdeki fren sistemlerinden bağımsız olarak genellikle diferansiyel veya vites kutusuna bağlantılı olarak çalışır. Retarder, temel olarak şaftın ucuna yerleştirilen rotor ve stator denilen iki çark ile çalışan hidrodinamik basınçlı bir sistemdir. Araçta direksiyon altında bir retarder için kademeli bir kol ya da fren pedalına bağlı bir sistemle harekete geçirilir.Bu çalışmada retarder yavaşlatma sisteminin çalışma prensibi anlatılmıştır.

Retarder ilk olarak 1950’li yıllarda Amerika’da kilometrelerce uzunluğundaki yük trenlerini durdurmak için Voith firması tarafından üretildi. Daha sonra Otto Kassbohrer tarafından yine Voith firmasına otobüsler üzerinde uygulanması için görev verildi. Böylece ağır vasıtalar retarder ile tanışmış oldu.

Ağır vasıta taşıtlarda yük kapasitesi ve kullanım yüzdesinin artması ile fren kullanım sıklığıda artmakta ve bu artışla doğru orantılı olarak balata ve fren disklerinin ömrü azalmaktadır. Disk frenlerin ısınması sürtünme kuvvetine bağlıdır.Disk frenlerde prensip olarak eş eksenli monte edilmiş metal bir disk tekerlek ile birlikte dönmekte, iç kısmında balata bulunan ve semer adı verilen düzenek ile disk genellikle her iki yanından sıkıştırılarak tekerlek dönme yönüne ters bir moment etkisi ile taşıt frenlenmektedir.

Bu ters dönme hareketi yüksek tonajlı ağır vasıtalarda yapıldığı için ortaya çıkan ısı fren diskine ve balatalara zarar vermekte ömürlerini erken tüketmektedir. Bilindiği gibi %12 derecelik bir yokuşta 7 km boyunca yavaşlatılan 15 tonluk bir yolcu otobüsünün frenleri yaklaşık 210 kg ‘lik bir döküm parçayı eritmeye yetecek ısı enerjisi açığa çıkarır.

Retarder sisteminin amacı fren kullanım sıklığını minumuma indirip, aracın iletim sistemi ile yavaşlama hareketini yapmayı amaçlar.Retarder, temel olarak şaftın ucuna yerleştirilen rotor ve stator denilen iki çark ile çalışan hidrodinamik basınçlı bir sistemdir. Araçta direksiyon altında bir retarder için kademeli bir kol ya da fren pedalına bağlı bir sistemle harekete geçirilir. Rotor aracın şaftına bağlıdır. Stator ise rotorun karşısında retarder gövdesine sabitlenmiştir. Şanzımandan gelen şaft hareketiyle rotor döner. Retarder devre girdiğinde rotor ve stator arasına yağ pompalanır rotorun dönüşüyle hareketlenen yağ statorun kanatçıklarına çarpar ve yavaşlar. Buda rotoru yavaşlatır ve frenleme gerçekleşir.

retarder sistem

RETARDER SİSTEMİ ÇALIŞMA PRENSİBİ

Retarder; hidrodinamik prensiple çalışan frenleme sistemi olup, akışkanlar enerjisinden yararlanılarak ağır vasıtaların yavaşlatılmasında kullanılır.Vites kutusu (şanzıman) ile arka aks ünitesi arasına yerleştirilmiştir. Böylece vites değişimi yapılsa dahi frenleme momentinin aynı kalması sağlanmış olur. Araçta direksiyon altında bir retarder için kademeli bir kol ya da fren pedalına bağlı bir sistemle harekete geçirilir. Rotor aracın şaftına bağlıdır. Stator ise rotorun karşısında retarder gövdesine sabitlenmiştir. Şanzımandan gelen şaft hareketiyle rotor döner.

Retarder devre girdiğinde rotor ve stator arasına yağ pompalanır rotorun dönüşüyle hareketlenen yağ statorun kanatçıklarına çarpar ve yavaşlar. Buda rotoru yavaşlatır ve frenleme gerçekleşir. Retarder fren seviyesi kontrol kolu üzerinden ne kadar yükseltilirse o kadar fazla yağ pompalanır. Daha sonra içeride ısınan yağ aracın soğutma sistemine iletilerek soğutulur ve haznesine geri döner. Böylece rotorun hareket enerjisi yağ sayesinde ısı enerjisine çevrilerek soğutma sistemi tarafından araçtan dışarı atılmış olur ve hiçbir sürtünme, aşınma problemi meydana gelmez.

Alınabilecek en iyi performans soğutma sisteminin verimiyle doğru orantılıdır. Retarder kullanıldığında rotor devri ne kadar yüksekse o kadar etkili olur ve bu nedenle retarder ile araç çok verimli şekilde yavaşlatılır ve hız düştükten sonra araç disk ve kampana fren sistemleri ile durdurulur.

Sürücü her durumda yardımına yetişecek bir fren sistemine sahip olduğunu bildiği için gönül rahatlığıyla aracını kullanabilir.Bu sistem aynı zamanda araca zamandan ve maliyetten tasarruf ettirir. Retarder kullanmayan bir ağır vasıtada lastikler %25 daha fazla zarar görürken balatalar birim zaman içerisinde 10 kat daha fazla zarar görür. Bu da ticari amaçla kullanılan bu tür araçlar için servis zamanından ve maliyetten önemli bir tasarruf olacaktır.

SOĞUTMA SİSTEMİ

Retarder tarafından yavaşlatılan enerji , ısı olarak yağ sistemine aktarılır bu ısı enerjisi de retarder üzerinde ki soğutucu kanal yardımıyla aracın soğutma sistemine iletilir.Araç kullanımı sırasında ekonomik kullanım elde etmek istenir yani düşük motor devri yüksek tork elde edilmeye çalışılır.Buna karşın Retarder kullanımı sırasında 1500-1800 motor devri altına düşülmemelidir.Yüksek motor devri sayesinde daha fazla debi kapasitesi ve daha yüksek vantilatör devri elde edilir, böylece soğutma sisteminin kapasitesinden en iyi ekilde faydalanılmış olunur. Püskürtme pompası gaz kesme devresinde 0 debi durumuna geçtiğinden yakıt sarfiyatı, yüksek motor devrinden etkilenmez.

RETARDER SİSTEMİNİN FAYDALARI

Balatalı sistemlerin fren güçlerinin sınırları vardır. Balataların ateş topuna dönecek kadar ısınma noktasına ulaştığı anlar olur.Günümüz ihtiyaçlarına uygun güçlü motorlar üretildi ama bu gücü durduracak retarder dışında başka yeni bir fren sistemi geliştirilemedi. Retarder, şaft ile birlikte dönen rotorun hızını keserek frenleme etkisi yapar. Bu frenleme sırasında herhangi bir aşınma olmaz.

Rotor ve stator arasına da yapılan elektromanyetik mıknatıslanma sayesinde doğru orantılı artan kademeli frenleme gücü ile aracın karşılaştığı her durum için gerekli frenleme sağlanır.Retarder ‘li aracın balatalarının kullanımı azaldığı için tekerler ısınmaz. Bu sayede balataların, kampanaların ve lastiklerin ömrü uzar.

Retarder’li bir aracın sürücüsü her durumda durabileceğini bildiği için konforlu ve güvenli bir yolculuk yapar. Yolcular frenleme etkisini hissetmezler. Retarder ‘ li bir araçta 600 bin kilometrede iki kez balata değiştirilirken, retardersiz araç da en az yirmi kez balata değiştirilecektir. Balatalı sistemlerin fren güçlerinin sınırları vardır. Balataların ateş topuna dönecek kadar ısınma noktasına ulaştığı anlar olur.Günümüz ihtiyaçlarına uygun güçlü motorlar üretildi ama bu gücü durduracak retarder dışında başka yeni bir fren sistemi geliştirilemedi.

Retarder, şaft ile birlikte dönen rotorun hızını keserek frenleme etkisi yapar. Bu frenleme sırasında herhangi bir aşınma olmaz.Rotor ve stator arasına da yapılan elektromanyetik mıknatıslanma sayesinde doğru orantılı artan kademeli frenleme gücü ile aracın karşılaştığı her durum için gerekli frenleme sağlanır.

Retarder ‘ li aracın balatalarının kullanımı azaldığı için tekerler ısınmaz. Bu sayede balataların, kampanaların ve lastiklerin ömrü uzar.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir