ریتاردر و اینتاردر در خودروهای سنگین به چه معناست؟

در حال حاضر، بسیاری از خودروهای سنگین دارای امکانات فنی و رفاهی پیشرفته‌ای هستند که شامل ترمز موتوری و ترمزهای کمکی مانند ریتاردر و اینتاردر می‌شود. این سیستم‌ها به منظور کاهش سرعت و توقف ایمن‌تر این نوع خودروها طراحی شده‌اند و به بهبود عملکرد ترمز اصلی کمک شایانی می‌کنند. این ویژگی‌ها نه تنها ایمنی توقف را افزایش می‌دهند بلکه به رانندگان نیز در کنترل بهتر خودروهای سنگین یاری می‌رسانند.

سیستم ترمز کمکی مگنتی، که به عنوان ریتاردر برقی نیز شناخته می‌شود، یکی از انواع سیستم‌های ترمز در خودروهای تجاری است. این نوع سیستم کمتر از دیگر مدل‌های ریتاردر و اینتاردر مشاهده می‌شود، اما به دلیل سادگی و سهولت در نگهداری و تعمیر، توجه بسیاری را به خود جلب کرده است. جالب است بدانید که این سیستم قابلیت نصب بر روی انواع خودروها، حتی خودروهای غیرتجاری با گاردان، را دارد. از این رو، ریتاردر مگنتی در اندازه‌ها و اندازه‌های مختلف برای تناژهای گوناگون خودروها تولید می‌شود.

ریتادر الکتریکی، که به عنوان مگنت نیز شناخته می‌شود، در سیستم گاردان نصب شده و به رغم تولید نیروی بسیار بالا، به طور کمتری مورد استفاده قرار می‌گیرد. یکی از انواع این ریتاردها شامل مجموعه‌ای از سیم‌پیچ‌ها است که به همراه گاردان یک موتور الکتریکی را شکل می‌دهند. در مواقع ضروری، با ارسال جریان برق از باتری‌ها به این موتور الکتریکی، نیرویی معکوس نسبت به چرخش عادی گاردان ایجاد می‌شود که موجب کاهش آنی سرعت خودرو می‌گردد.

نوع دیگری از ریتاردر مگنتی که به طور گسترده‌تری مورد استفاده قرار می‌گیرد، سیستمی است که از لنت‌های ترمزی بهره می‌برد. در این طراحی، یک دیسک بزرگ با پره‌هایی برای خنک‌شدن در جلوی چندین لنت ترمز قرار می‌گیرد و گاردان بر روی این دیسک نصب می‌شود. این ساختار شباهت زیادی به ترمزدستی در خودروهای شاسی‌بلند دارد. با مگنتی کردن این سیستم، دیسک به لنت‌های ترمز متصل می‌شود و بنابراین سرعت خودرو به طور مؤثری کاهش می‌یابد.

به طور کلی، می‌توان گفت که ساده‌ترین و در عین حال کم‌قدرت‌ترین سیستم ترمز کمکی، خفه‌ کن اگزوز یا ترمز اگزوز به شمار می‌رود. این سیستم غالباً در خودروهای تجاری به کار می‌رود و نقش مؤثری در کاهش سرعت آن‌ها دارد. اگرچه این سیستم برای خودروهای تجاری سبک مناسب است، اما برای کامیون‌های میان‌وزن و سنگین نمی‌تواند عملکرد مطلوبی ارائه دهد. علاوه بر این، در مقایسه با سایر سیستم‌های پیشرفته‌تر مانند ریتاردر و اینتاردر، خفه‌کن اگزوز به عنوان یک سیستم ساده‌تر شناخته می‌شود.

خفه کن‌ها یا ترمزهای اگزوز به عنوان نوعی از ریتاردرها عمل می‌کنند و عملکردشان به طور کلی بر اساس جلوگیری از خروج دود و مختل کردن چرخه تنفسی موتور استوار است. با فعال‌سازی این سیستم، یک قطعه فلزی در مسیر اگزوز مانع خروج دود موتور می‌شود و بدین ترتیب دور موتور کاهش می‌یابد. اما باید توجه داشت که خفه‌کن‌های اگزوز برای کامیون‌ها و کشنده‌ها چندان کارآمد نیستند و در شرایطی که خودرو تحت فشار قرار دارد، نمی‌توان به آن‌ها اتکا کرد. برخی سیستم‌های ترمز اگزوز با به‌کارگیری روش‌های مکمل، عملکرد بهتری ارائه می‌دهند. برای این منظور، تزریق سوخت به سیلندرها متوقف می‌شود تا با بستن راه تنفس موتور و ایجاد فشار توسط پیستون‌ها، سرعت خودرو کاهش یابد و مانع از بروز انفجار و تولید گشتاور و توان در سیلندرها گردد.

امروزه، بسیاری از خودروهای سنگین و حتی میان‌وزن به سیستم ترمز موتوری مجهز شده‌اند که به عنوان ریتاردر موتور نیز شناخته می‌شود. این تکنولوژی با ایجاد اختلال در مرحله احتراق عمل کرده و در مواقع لازم، به جای فعال شدن احتراق و انفجار که منجر به آزادسازی انرژی سوخت می‌شود، موتور خودرو را از حالت احتراق خارج کرده و عملکرد ترمز موتوری را فعال می‌سازد.

این سیستم توسط شرکت جاکوب طراحی و توسعه یافته است. با وجود این که در بسیاری از شرکت‌های مختلف سازنده خودرو با نام‌های متفاوتی عرضه می‌شود، اما به دلیل ساختار و اساس اصلی ثابت آن، بسیاری از افراد همچنان آن را با عنوان "ترمز جاکوب" یا "Jake Brake" می‌شناسند.

بیایید به اصول کارکرد یک سیکل احتراق دیزل بپردازیم. این سیکل مشابه سیکل احتراق بنزینی است، اما تفاوت اصلی آنها در غیاب سیستم جرقه‌زنی است. در این پروسه، هوای مورد نیاز ابتدا توسط پیستون از محیط جذب شده و از طریق سوپاپ هوا وارد سیلندر می‌شود. سپس، با حرکت دوباره پیستون به سمت بالا، فشار هوا در سیلندر افزایش یافته و دما به میزانی می‌رسد که با پاشش سوخت گازوئیل، احتراق آغاز می‌گردد. پاشش گازوئیل در نقطه مرگ بالا انجام می‌شود و در نتیجه این احتراق که بین هوا و گازوئیل رخ می‌دهد، انرژی حاصل باعث حرکت پیستون به سمت پایین می‌شود.

فرض کنید در مرحله دوم احتراق، قبل از اینکه پیستون به نقطه مرگ بالا برسد و گازوئیل پاشش شود، یک سوپاپ اضافی، مخصوص سیستم ترمز جاکوب یا سوپاپ دود، باز شود و هوای فشرده را به خارج هدایت کند. این عمل موجب می‌شود که هیچ انرژی در این سیکل آزاد نشود و به دلیل فشرده‌سازی هوای پیستون بدون آزادسازی انرژی، فشار اضافی بر روی پیستون وارد شود. این امر منجر به کاهش سرعت پیستون، کاهش دور موتور و در نهایت ترمزگیری مؤثر خواهد شد.

این سیستم به دلیل نحوه عملکرد خود، صدای خاص و بلندی هنگام فعالیت تولید می‌کند که این موضوع در برخی مناطق شهری کشورهای خاص، موجب ممنوعیت استفاده از این ترمز شده است. سیستم ترمز جاکوب یکی از محبوب‌ترین و ساده‌ترین سیستم‌های ترمز موتوری در کامیون‌های آمریکایی است که همچنان در بسیاری از موتورهای دیزل در سرتاسر جهان به کار گرفته می‌شود.

ریتاردرها در خودروهای سنگین به معنای کاهش سرعت و توان موتور محسوب می‌شوند و این سیستم‌ها به شکل‌های مختلفی طراحی شده‌اند. یکی از معروف‌ترین و محبوب‌ترین انواع آن، ریتاردرهای هیدرولیکی هستند که به اشتباه برخی اوقات به عنوان اینتاردر نیز شناخته می‌شوند. در واقع، زمانی که این ریتاردرها در داخل گیربکس و با استفاده از روغن گیربکس فعالیت می‌کنند، ممکن است به نام اینتاردر نیز ذکر شوند. اما در حال حاضر، بسیاری از گیربکس‌ها این سیستم را در کنار یا حتی پشت گیربکس و خارج از بدنه آن نصب می‌کنند، که به این ترتیب شایسته است به آنها عنوان ریتاردر داده شود.

این سیستم بر پایه نیروی هیدرولیک طراحی شده است و عملکرد آن شبیه به توربینی در گیربکس‌های اتوماتیک خودروها می‌باشد. فرض کنید در یک سیستم، توربینی وجود دارد که روتور آن با محور گاردان و میل‌لنگ در حال چرخش است، در حالی که یک بخش ثابت یا استاتور نیز در این ساختار وجود دارد. انتقال قدرت در این توربین، مشابه با توربین‌های اتومبیل‌های اتوماتیک، به واسطه روغن انجام می‌شود. در حین کارکرد ریتاردر هیدرولیکی، دمای روغن به شدت افزایش می‌یابد و بنابراین این بخش و روغن آن نیاز به خنک‌کاری دارند که توسط آب انجام می‌شود. یک سمت توربین به محور اصلی متصل است و با آن می‌چرخد، در حالی که سمت دیگر ثابت باقی می‌ماند. زمانی که راننده از ریتاردر استفاده می‌کند، روغن با فشار هوا یا یک پمپ به داخل پره‌های ریتاردر هیدرولیکی تزریق می‌شود. این امر باعث درگیری بین بخش متحرک و ثابت ریتاردر می‌گردد و به همین ترتیب، سرعت چرخش روتور کاهش می‌یابد.

ریتاردرهای هیدرولیکی از قدرت بالایی برخوردارند و به همین دلیل به عنوان موثرترین نیروی کمکی در ترمز ماشین‌های سنگین شناخته می‌شوند. این سیستم دارای استهلاک پایینی است و در مدل‌هایی که خارج از بدنه گیربکس نصب می‌شوند، به دلیل مستقل بودن سیستم روغن ریتاردر از گیربکس، فرسودگی روغن گیربکس و داغ شدن آن به حداقل می‌رسد.