RETARDERSOR

BRAKE RETARDERSOR

RETARD BRAKES

RETARDERS• A retarder is a device used to boost or replace some of the functions of primary friction-based braking systems, usually on heavy vehicles.

• Friction-based braking systems are subject to "brake fade“.

•   when  used  extensively  for  continuous  periods,  which  can  be dangerous  if braking performance drops below what  is  required  to stop the vehicle.

• for instance if a truck or bus is downhill for  long distance.

• For  this  reason,  such  heavy  vehicles  are  frequently  fitted  with  a supplementary system that is not friction-based.

• Retarders are not restricted to road motor vehicles, but may also be used in railway systems.

 • The British prototype Advanced Passenger Train (APT)  used  hydraulic retarders  to  allow  the  high-speed  train  to  stop  in  the  same distance as standard lower speed trains.

• Retarders  serve  to  slow  vehicles,  or  maintain  a  steady  speed,  and  help prevent the vehicle from "running away" by accelerating. 

• They  are  not  usually  capable  of  bringing  vehicles  to  a  idle,  as  their effectiveness diminishes as vehicle speed lowers.

•  They are usually used as an additional "assistance" to slow vehicles, with the final braking done by a conventional friction braking system. 

• As the friction brake will be used less, particularly at higher speeds, their service life is increased.

Contents

1 Engine brake

–  Petrol and Diesel powered vehicles– Exhaust brake

2 Hydraulic retarder

3 Electric retarder

Engine brake

Petrol and Diesel powered vehicles

•   The engine braking generated  by  creating  partial  vacuum  with  a  closed throttle at each intake stroke in petrol/gasoline engines.

• Diesel engine vehicles do not have a throttle.

•   Diesel  engines  regulate power output  purely  by  the  volume  and  timing  of fuel injected into the combustion chambers.

• This  does not apply to diesel engine vehicles. Diesel engines are quite "free-running". 

• Cummins Engine Company,  realized  that  by  opening  the  cylinder  exhaust valves when the piston reached top dead centre, rather than at the end of the power stroke.

• The  accumulated  compressed  air  in  the cylinder could  be  vented before it could act as a "spring" to drive the piston back down again.

•  By doing this,  the engine acts as an air compressor, with the energy coming from the transmission used to compress the air, hence slowing the vehicle. 

• The  amount of  power  extracted  from  the  transmission  can be up  to 90% of the rated power of the engine for certain engines.

• This type of retarder is known as a compression release brake. 

• A  disadvantage  of  this  system  is  that  it  becomes  very  noisy  in operation if the exhaust muffler is faulty; its use is therefore banned in some locales.

Exhaust brake

Hydraulic retarder

Hydraulic retarder

• Hydraulic retarders use  the viscous drag forces between  dynamic  and  static  vanes  in  a  fluid-filled chamber to achieve retardation.

•   There  are  several  different  types  which  can  use standard transmission fluid (gear oil), a separate oil supply.

• Hydraulic  retarders  are  extremely  quiet,  often inaudible over  the  sound of a  running engine, and are  especially  quiet  in  operation  compared  to engine brakes.

Electric retarder

Electric retarder

1. Electric retarders use electromagnetic induction to provide a retardation force.

2.  An electric  retardation unit can be placed on an axle, transmission, or driveline and  consists  of  a  rotor  attached  to  the  axle,  transmission,  or driveline and a stator securely attached to the vehicle chassis.

3.   There  are  no  contact  surfaces  between  the  rotor  and  stator,  and  no working fluid. 

4. When  retardation  is  required,  the  electrical  windings  in  the  stator receive  power  from  the  vehicle  battery,  producing  a magnetic field through which the rotor moves.

5.   This  induces eddy currents in  the  rotor,  which  produces  an  opposing magnetic field to the stator.Cond..

6.   The  opposing  magnetic  fields  slows  the  rotor,  and hence the axle,  transmission or driveshaft to which  it is attached. 

7. The rotor incorporates internal vanes (like a ventilated brake disk) to provide its own air cooling, so no load is placed on the vehicle's engine cooling system. 

8. The operation of the system is extremely quiet.