Πρόκειται, ίσως, για τα πιο πολυσυζητημένα υποσυστήματα των βαρέων οχημάτων:Τα φρένα. Σε κάθε μικρό ή μεγάλο συμβάν ο τύπος και η κοινή γνώμη είναι εκεί, για να σχολιάσουν με τον δικό τους ξεχωριστό τρόπο το τί, το πώς, το γιατί και μία ακόμη πλειάδα ερωτηματικών λέξεων. Δεν έπιασαν τα φρένα!.. Ποιό είναι το γενεσιουργό πρόβλημα, που προκαλεί όλες αυτές τις καταστάσεις; Η πλημμελής συντήρηση; Η χαμηλή ποιότητα των υλικών; Οι προαναφερθέντες λόγοι μπορούν να θεωρηθούν για κάποιο τμήμα των περιπτώσεων αποδεκτοί. Όμως, το ουσιαστικό πρόβλημα πηγάζει από το ίδιο το όνομα αυτών των οχημάτων. Τα οχήματα αυτά ονομάζονται βαρέα, κάτι που σημαίνει, ότι έχουν και κουβαλούν μεγάλες μάζες. Η λέξη μάζα στην πλειοψηφία των περιπτώσεων και πάντα κατά τη φυσική σημαίνει πρόβλημα. Μεγάλη μάζα ίσον με μεγάλο πρόβλημα. Ένα μεγάλο πρόβλημα λοιπόν, που κινείται σε μια οδική αρτηρία, δυσανασχετεί έντονα, όταν κάποιος προσπαθεί να του αλλάξει την κινητική κατάσταση και να το επιβραδύνει ή να το επιταχύνει. Και στις δύο περιπτώσεις η απαίτηση είναι η ίδια. Χρειάζεται υψηλή ισχύ πέδησης ή πρόωσης αντίστοιχα. Η ισχύς πρόωσης επιτυγχάνεται με την χρήση κινητήρων μεγάλης ισχύος άρα και κατανάλωσης, ενώ η ισχύς πέδησης με την χρήση ισχυρότατων φρένων.

Μια ιδιαίτερη κατάσταση, που αντιμετωπίζεται μόνο στα βαρέα οχήματα, είναι η ανάγκη χρήσης της πέδης για παρατεταμένα χρονικά διαστήματα με ταυτόχρονη εφαρμογή μεγάλης ροπής πέδησης. Αυτή η κατάσταση αντιμετωπίζεται, όταν ένα φορτωμένο όχημα κατεβαίνει μια μεγάλη κατηφόρα. Και σε αυτήν την περίπτωση η παραγωγή θερμότητας κυμαίνεται σε πολύ υψηλά επίπεδα. Κλειδί για τη σωστή απόδοση υπό τις παραπάνω συνθήκες είναι η επαρκής αποβολή της θερμότητας των φρένων προς το περιβάλλον, οπότε και η σωστή ψύξη τους.

Συστήματα υποβοήθησης πέδης (Retarders)

Για την υπερνίκηση των περιορισμών, που τίθενται από τα συμβατικά φρένα τριβής, αναπτύχθηκαν βοηθητικές διατάξεις, που λειτουργούν παράλληλα με το κύριο σύστημα πέδησης προστατεύοντάς το από τον κίνδυνο υπερθέρμανσης. Οι retarders έχουν την δυνατότητα να εφαρμόζουν δυνάμεις πέδησης μικρότερες από αυτές των συμβατικών φρένων, αλλά για παρατεταμένα χρονικά διαστήματα χωρίς να υποφέρουν από προβλήματα θερμοκρασιών αποφορτίζοντας και διατηρώντας κρύα τα κύρια φρένα του οχήματος.

Μέχρι σήμερα έχουν αναπτυχθεί πολλά είδη retarder με επικρατέστερους τους υδραυλικούς και του κλαπέτου εξάτμισης. Οι υδραυλικοί retarders μπορούν να παρομοιαστούν με μια υδραυλική αντλία. Η αντλία αυτή μετατρέπει την κινητική ενέργεια του οχήματος σε πίεση και παροχή υδραυλικού υγρού και στη συνέχεια σε θερμότητα.

Οι retarders κλαπέτου εξάτμισης επενεργούν πάνω στον ίδιο τον κινητήρα φράσσοντας των σωλήνα μεταξύ της πολλαπλής εξαγωγής και του σιλανσιέ. Όταν το κλαπέτο είναι κλειστό το καυσαέριο, που εξέρχεται από τον κινητήρα συμπιέζεται μέσα στη εξαγωγή με αποτέλεσμα, μόλις οι βαλβίδες εξαγωγής ανοίγουν, η πίεση να εφαρμόζεται στα έμβολα, που κινούνται προς το Α.Ν.Σ. και να τα επιβραδύνει. Ουσιαστικά, ο κινητήρας μετατρέπεται σε εμβολοφόρο αεροσυμπιεστή, που παίρνει κίνηση από τους τροχούς τού οχήματος, τους οποίους και τελικά επιβραδύνει. Η εφαρμογή αυτού του συστήματος δημιουργεί μεγάλες φορτίσεις στο κινηματικό σύστημα του κινητήρα καθώς και στο σύστημα εξαγωγής. Για την εφαρμογή αυτού του συστήματος, λοιπόν, απαιτούνται κάποιες τροποποιήσεις στον υπάρχοντα κινητήρα.

Το κλαπέτο εξάτμισης εφόσον επενεργεί στον κινητήρα, δεν μπορεί να παράγει δυνάμεις πέδησης μεγαλύτερες από αυτές, που παράγει κατά την λειτουργία του. Στην πραγματικότητα, όμως, οι δυνάμεις πέδησης και η ισχύς, που απαιτούνται από ένα μεγάλο φορτωμένο όχημα, είναι αρκετά μεγαλύτερες από αυτές, που ο κινητήρας του παράγει.

Στον αντίποδα, λοιπόν, των retarders βρίσκονται τα ηλεκτρομαγνητικά συστήματα πέδησης, που συνδυάζουν μεγάλη ισχύ, ευκολία εγκατάστασης και ελέγχου.

Τα ηλεκτρομαγνητικά φρένα εργάζονται σε σχετικά χαμηλές θερμοκρασίες παρέχοντας ασφάλεια κάτω απ’ όλες τις συνθήκες κίνησης-πέδησης του οχήματος. Σε αυτήν την περίπτωση το φαινόμενο της μηχανικής τριβής απουσιάζει και την θέση του παίρνουν τα δινορεύματα. Η θέση τοποθέτησης των φρένων αυτών επιτρέπει την καλή κυκλοφορία του αέρα και διασφαλίζει αποτελεσματική ψύξη. Πιο συγκεκριμένα, η στήριξη του ρότορα γίνεται πάνω στον κεντρικό άξονα μετά το κιβώτιο ταχυτήτων. Το σταθερό τμήμα στηρίζεται πάνω στο σασί του οχήματος με την παρεμβολή ελαστικών βάσεων . Η ροή τού αέρα πριν, αλλά και μετά το σημείο αυτό, δεν επηρεάζεται ούτε επηρεάζει κάποιο σύστημα του οχήματος και κυρίως τα συμβατικά φρένα των τροχών. Έτσι, αυτά παραμένουν ψυχρά για χρήση σε περιπτώσεις άμεσης ακινητοποίησης.

Γ.ΓΕΩΡΓΑΤΟΣ