Otázka je zpracována ve formě „koncept“.

 

uvod

 

 

Otázka č. 29

 

Popište princip pomocné (odlehčovací) brzdy

(motorové, retardéru elektromagnetického a retardéru hydrodynamického).

 

 

 

 

 

Obr. 1

Kompresní motorová brzda – princip. (Obr. 1)

Pracuje na principu odporu motoru. Známe ji z každého osobního vozidla. Čím větší je odpor, tím větší je brzdění.

 

V první fázi musí dojít k odstavení dodávky paliva (noha se nedotýká plynového pedálu).

 

Druhá doba „stlačení = komprese“ proběhne beze změny (píst se pohybuje s dolní úvrati do horní úvrati a stlačuje nasátý vzduch). Na konci druhé doby, je ale změna. Do spalovacího prostoru není vstříknuto žádné palivo a tím je vynechaná „expanze = výbuch“. Stlačený nasátý vzduch, se při zdvihu expanzním opět rozpíná, ale výsledný efekt je nižší o mechanickou účinnost. Rozdílem je brzdný účinek motoru.

 

 

 

 

 

 

Obr. 2

Dekompresní motorová brzda – princip. (Obr. 2)

Další způsob jak zvýšit odpor motoru je dekomprese.

 

Druhá doba „stlačení = komprese“ probíhá z počátku beze změny (píst se pohybuje s dolní úvrati do horní úvrati a stlačuje nasátý vzduch). Na konci druhé doby „stlačení = komprese“ dochází zásahem do časování rozvodu k pootevření výfukového ventilu. Stlačený vzduch unikne do výfukového potrubí a nemůže tak svým rozpínáním nabytou energii vrátit pístu.

 

Následně během třetí doby „expanze = výbuch“ (při pohybu pístu z horní úvrati do dolní úvrati) dochází nad pístem ke vzniku podtlaku. Na motor klade velký odpor a vozidlo brzdí. Unikání tlaku vzduchu na konci druhé doby je provázeno silným syčením. Hodnota brzdného výkonu dekompresní brzdy, se pohybuje až kolem 2/3 maximálního výkonu motoru pro pohyb dopředu.

 

Konstrukční řešení jsou různá. Jeden ze způsobů je například přidání speciálního menšího ventilu jen pro účel brzdění. Další způsob je speciálně upravená konstrukce ovládání standardního výfukového ventilu (na vačce ventilu ovládá ventil hydraulické zdvihátko tlakovým olejem).

 

 

 

 

 

Výfuková klapka – princip. (Obr. 3)

Ve výfukovém potrubí je umístěná klapka zabraňující volnému průchodu výfukových plynů. Ke zvýšení odporu pohybu pístu, dochází při zvýšení tlaku ve výfukovém potrubí během čtvrté doby. Píst se pohybuje z dolní úvrati do horní úvrati a vytlačuje zplodiny. Odpor je kladen výfukovým plynům, které nemohou volně odcházet výfukovým traktem.

 

Ovládání (zapínání) motorové výfukové brzdy, bývá nejčastěji napojeno na pedálu provozní brzdy. Řidič při sešlápnutí provozní brzdy automaticky zapojí do činnosti i motorovou výfukovou brzdu.

 

 

 

Obr. 3

 

 

 

 

Některá vozidla mají zvlášť třípolohový ovladač (tlačítko), umístěný například na přístrojové desce, či volantu vozu. Ovladač nám umožní navolit režim, kdy je výfuková klapka v činnosti. (Obr. 4)

 

bod-cerny-8x8 Aktivace při odstavení dodávky paliva (noha se nedotýká plynového pedálu).

 

bod-cerny-8x8 Aktivace při použití provozní brzdy.

 

 Aktivace při použití samostatného ovladače (ovládaného například nohou).

 

Obr. 4

 

 

 

 

Konstrukční řešení bylo u starších vozidel s řadovým vstřikovacím čerpadlem řešeno dvěma vzduchovými válci, do kterých byl přiveden stlačený vzduch. Jeden válec ovládal výfukovou klapku a druhý přestavil vstřikovací čerpadlo na volnoběžné otáčky, nebo na nulovou dodávku paliva.

 

Dnes je tento proces zajištěn elektronicky. Řídící jednotka dle potřeby omezí vstřikování paliva do válců motoru a pomocí elektromotoru, nebo elektromagnetického ventilu (podle konstrukce daného motoru) uzavře výfukové potrubí klapkou. Při poklesu otáček motoru (na hranici volnoběžných), dojde automaticky k odpojení této brzdy.

 

K odpojení motorové výfukové brzdy dojde i tehdy, šlápne-li řidič na pedál plynu (akcelerátoru).

 

Z principu činnosti vyplývá, že nejvyššího účinku je dosahováno při vyšších otáčkách motoru. Řidič může řazením na nižší převod zvýšit brzdný účinek, nebo řazením na vyšší převod snížit brzdný účinek.

 

U vozidel s automatickou převodovkou, toto obstarává automaticky elektronika.

 

 

 

 

Obr. 5a

Elektromagnetický retardér (zpomalovač) – princip.

Zvyšuje odpor hnacímu ústrojí a je umístěn na poháněcím ústrojí mezi převodovku a hnací nápravu.

 

Na spojovacím hřídeli mezi převodovkou a rozvodovkou jsou umístěny rotory (kotouče), tedy pohyblivé části elektromagnetického retardéru. Rotory se otáčí stejnými otáčkami jako spojovací hřídel. Mezi rotory jsou umístěny elektromagnety, které tvoří stator retardéru. Elektromagnety jsou připevněny na rám a vzhledem k vozidlu se nepohybují.

 

Řidič volí ovladačem (většinou 5ti polohovou páčkou na pravé straně pod volantem) množství proudu, které začne protékat cívkou elektromagnetu. (Obr. 5a, 5b)

 

 

Obr. 5b

 

 

 

 

 

 

Obr. 6

 

 

Kolem vodiče se vytvoří magnetické pole, které zasahuje za rotory. Rotory tedy musí protínat elektromagnetické pole, což klade značný odpor. (Obr. 6)

 

 

 

 

 

 

 

Obr. 7

 

Elektromagnetické retardéry při brzdění mění pohybovou energii na teplo, proto mají vždy účinné vzduchové chlazení.

 

Z principu činnosti vyplývá, že odpor je tím větší, čím větší je elektromagnetické pole.

 

Retardéry neprodukují na rozdíl od třecích nebo motorových brzd škodlivý odpad a nejsou zdrojem hluku.

 

Jednoduchá konstrukce elektromagnetických retardérů umožňuje jejich využití i při stavbě přípojných vozidel, kde bývají vestavěny do jedné nápravy. (Obr. 7)

 

 

 

 

 

 

 

Obr. 8

Hydrodynamický retardér (zpomalovač) – princip.

Je umístěn na spojovacím hřídeli mezi převodovkou a rozvodovkou, nebo může být umístěn přímo ve skříni převodovky (intardér). Skládá se ze skříně, v níž je umístěn stator a rotor. Rotor i stator jsou talířová kola s lopatkami umístěnými na boku kola.

 

Stator (Obr. 8) je spojen se skříní retardéru a nepohybuje se vůči ní.

 

Rotor (čerpadlo), je poháněn hnacím hřídelem a otáčí se uvnitř skříně.

 

Jako brzdné médium (kapalina) se zpravidla používá pro samostatnou náplň olej do automatických převodovek. Pro společnou náplň převodovky a intardéru se používá polosyntetický motorový olej.

 

Lopatky rotoru při otáčení, pohybují olejem. Ten je urychlován a proudí v uzavřeném okruhu mezi rotorem a statorem. Pohyb kapaliny je zastavován lopatkami statoru a kapalina je vracena zpět na rotor. Tím je kladen značný odpor na hnací hřídel.

 

Při brzdění dochází k přeměně pohybové energie na energii tepelnou pomocí tření kapaliny. Přitom se olej zahřívá až na 120 °C. Přebytečné teplo je odváděno chlazením napojeným na kapalinový chladicí systém motoru.

 

Brzdný účinek lze plynule měnit změnou množství brzdného média (oleje). Výhodou je plynulé brzdění bez rázů a bez produkce škodlivého odpadu. (Obr. 9)

 

Poznámka: Motorový olej tedy nemusí být výhradně použit jen pro mazání motoru.

 

 

Obr. 9