Контакты
Телефон
+38 (099) 554-33-84
Почта
Адрес
г. г. Киев, ул. Ялтинская 5Б

Гидротормоз или ретардер?

Гидротормоз или ретардер?

Гидротормоз и ретардер (индуктивный тормоз) выполняют одну и ту же функцию в стендах для испытания двигателей. Они тормозят вал двигателя, тем самым создавая нагрузку. Но какое решение больше подходит под Ваш бюджет и режим испытаний? В этой статье мы рассмотрим плюсы и минусы гидротормозов индуктивных тормозов (ретардеров).

Ретардер

Тормозное устройство типа ретардер, он же индуктивный тормоз (Eddy Current) - популярное решения для испытательных стендов, которое все чаще используется любителями гонок или лабораториями с небольшим бюджетом. Вихретоковый тормоз прост в использовании, не изнашивается, в нем нет грязной воды или масла, и его легко контролировать с достаточно высокой точностью. Вихретоковые тормоза бывают как с воздушным охлаждением, так и с водяным.


Ретардер


Принцип работы ретардера

Управление индуктивным тормозом осуществляется с помощью тока. Чем больший ток течет через него, тем большее тормозное усилие он создает. Тормоза с воздушным охлаждением отличаются достаточно демократичной стоимостью, но не способны долгое время поддерживать нагрузку из-за перегрева.  Индуктивные тормоза с водяным охлаждением стоят дороже, но зато их можно использовать для испытания любых двигателей под нагрузкой в течении длительного времени. Следует помнить что для управления нагрузкой требуется достаточно мощный источник питания и пропорциональный усилитель, который будет усиливать управляющий сигнал.


Принцип работы ретардера

Как и в случае с другими тормозами, для измерения крутящего момента вихретоковый тормоз должен быть установлен таким образом, чтобы тензодатчик препятствовал вращению ретардера вокруг своей оси. Нагружающее устройство вывешивается на подшипниковые узлы, по одному на каждой стороне тормоза. Такие подшипниковые узлы должны обладать минимальным сопротивлением качению.


Гидротормоз

Лучшей альтернативой вихретоковым (индуктивным) тормозам является водяной тормоз, особенно для тех, кто испытывает двигатели большой мощности. Торможение контролируется путем регулировки подачи воды в гидротомроз. Больше воды в тормозе = большее усилие торможения. Следует обратить внимание, что тормозное усилие не определяется непосредственно степенью открытия клапана, а уровнем заполнения камеры с рабочим колесом. Гидротормоза менее требовательны к коммуникациям потому что выделяемое тепло нагревает только воду, которую можно охлаждать при помощи градирни, что позволяет длительно поддерживать нагрузку и очень высокую мощность. Также они могут выдерживать очень высокие обороты, поэтому их можно подключить непосредственно к коленчатому валу двигателя.

гидротормоз

 
Гидротормоза достаточно сложны в управлении, из-за этого настройка ПИД-регулятора может быть вызвать большие сложности. При одинаковой подаче воды, гидротормоз может создавать разное тормозное усилие в зависимости от оборотов. Давление воды должно быть постоянным и достаточно высоким (~ 3-5 бар). Для двигателей высокой мощности используются водяные насосы мощностью 4-6 кВт. К клапану управления нагрузкой также предъявляются особые требования. Клапан управляется либо шаговым двигателем, либо мощным сервоприводом. В идеале нужен линейный отклик, т.е. 50% открытие клапана должно давать удвоенный расход по сравнению с положением 25%. Если вы используете обычный шаровой клапан, стенд не будет работать корректно, поскольку шаровой клапан (и многие другие клапаны) имеют нелинейную зависимость положения и расхода, и ничего не происходит после того, как клапан наполовину открыт.


Принцип работы гидротормоза

Когда ротор гидротормоза вращается, механическая энергия вращения коленчатого вала двигателя передается воде за счет создания турбулентности и трения. Перемещение воды из камер статора в камеры вращающегося ротора, требует большого количества энергии. Эта энергия нагревает воду за счет трения, когда вода проходит через гидротормоз. Почти вся поглощаемая системой мощность  двигателя преобразуется в нагрев воды. Очень небольшое количество энергии забирается подшипниками и уходит на трение внутри уплотнений.

Принцип работы гидротормоза
Вода должна постоянно проходить через устройство в количестве, пропорциональному поглощаемой мощности. Температура воды на выходе из устройства должна превышать 50-70°C для предотвращения образования накипи и кавитации. Вода поступает в центр устройства и после прохождения через камер статора и ротора вытекает из корпуса через сливное отверстие. Слив с гидротормоза должен быть свободным.

Вывод

Для того чтобы точно определиться с типом нагружающего устройства и подобрать подходящий стенд для испытания двигателей необходимо связаться с нашими специалистами и проконсультироваться. Мы готовы поделиться своими знаниями и опытом в области испытания двигателей.