Cos'è il retarder del camion? È il freno ausiliario, collegato al cambio o alla linea cardanica, che rallenta camion, trattori stradali e autobus senza il freno di servizio. Sfrutta un flusso d'olio o un campo magnetico, non l'attrito delle pastiglie, e trasforma in calore l'energia cinetica. Nelle lunghe discese mantiene la velocità, limita il surriscaldamento di pastiglie e dischi e lascia il freno di servizio pronto per arresto ed emergenze.
In breve:
- Il retarder idrodinamico (idraulico) frena con il flusso dell'olio, quello elettromagnetico con le correnti parassite; in entrambi i casi l'energia di movimento diventa calore.
- Il calore del retarder idrodinamico passa al circuito di raffreddamento del motore; quando il liquido si avvicina alla temperatura limite, la potenza frenante viene ridotta automaticamente.
- Il retarder frena solo le ruote motrici e da solo non arresta il veicolo; su strada bagnata, ghiacciata o innevata se ne consiglia la disattivazione.
- I guasti del retarder si manifestano per lo più con frenata debole, spia accesa o perdite di olio e liquido di raffreddamento; la diagnosi parte dalla memoria errori e dal circuito di raffreddamento.
Cos'è il retarder e a cosa serve?
Il retarder serve a farsi carico della frenata nelle lunghe discese, proteggendo il freno di servizio da surriscaldamento e usura. Il freno di servizio lavora per attrito delle pastiglie: se in discesa si surriscalda, la sua efficacia cala e l'autista deve premere il pedale sempre più a fondo per ottenere la stessa decelerazione. Questo fenomeno si chiama fading.
La normativa europea sulla frenatura dei veicoli descrive questi sistemi come endurance braking system: un sistema di frenatura supplementare in grado di produrre e mantenere per molto tempo un effetto frenante senza un calo apprezzabile delle prestazioni. In italiano è chiamato anche rallentatore, ritardatore o freno ausiliario. Il retarder può essere integrato del tutto o in parte nel cambio, flangiato accanto al cambio oppure montato come unità separata sulla linea cardanica.
Retarder camion: come funziona?
Il retarder idrodinamico frena la rotazione dell'albero cardanico grazie all'olio che circola tra due giranti a palette contrapposte. Il rotore (la girante rotante) è collegato alla trasmissione, lo statore (la girante fissa) alla carcassa del retarder. Il rotore accelera l'olio che entra nella camera di lavoro e lo proietta sullo statore; le palette dello statore interrompono questo flusso e frenano il rotore, e quindi il veicolo. La coppia frenante dipende dalla quantità e dalla pressione dell'olio nella camera e dalla velocità di rotazione del rotore.
L'energia liberata riscalda l'olio. Il radiatore dell'olio collegato al retarder (uno scambiatore di calore che cede il calore dell'olio al liquido di raffreddamento) porta questo calore al circuito di raffreddamento del motore e da lì al radiatore. Per questo la potenza continuativa del retarder idrodinamico è limitata dalla capacità di raffreddamento del veicolo.
Nel retarder idrodinamico la catena di comando, sulla maggior parte dei veicoli, funziona così:
- 1. Il conducente sceglie lo stadio di frenata con la leva sul piantone dello sterzo. Su alcuni veicoli il retarder entra in funzione automaticamente quando si preme il pedale del freno o con la funzione di velocità costante in discesa.
- 2. Il retarder frena quando il pedale dell'acceleratore è completamente rilasciato; la centralina limita la coppia richiesta in base a velocità, temperatura e informazioni dell'ABS.
- 3. Un'elettrovalvola comandata dalla centralina (proporzionale o a solenoide, a seconda del progetto) regola il riempimento d'olio; in molti progetti l'olio viene spinto nella camera di lavoro dall'aria compressa. Più la camera si riempie, più la frenata è forte.
- 4. Quando la leva viene riportata su zero o si preme l'acceleratore, l'olio viene svuotato dalla camera e la frenata termina.
Tipi di retarder: idraulico ed elettromagnetico
In base al metodo di frenatura i retarder si dividono in idrodinamici (idraulici) ed elettromagnetici (a correnti parassite); la differenza più evidente è se il calore viene ceduto al liquido di raffreddamento o all'aria.
Retarder idrodinamico (idraulico)
Tra i retarder montati in fabbrica su camion e trattori stradali è un tipo molto diffuso. Il fluido di lavoro è di solito olio; in alcuni progetti si usa acqua. Ha una struttura compatta e frena con forza ad alta velocità. Il suo punto debole è che la coppia diminuisce al calare del regime dell'albero cardanico e che la potenza viene limitata quando il circuito di raffreddamento si scalda.
La gestione dell'olio varia a seconda del progetto. Alcuni retarder integrati nel cambio funzionano con l'olio del cambio, e su questi cambi può essere prevista anche la sostituzione del filtro; altri retarder hanno un circuito dell'olio proprio, indipendente dal cambio. Se il retarder usa l'olio del cambio, tipo e livello dell'olio influiscono anche sulla frenata; su come scegliere l'olio giusto si veda l'articolo a cosa prestare attenzione nella scelta dell'olio del cambio.
Retarder elettromagnetico (a correnti parassite)
È composto da uno statore fisso e da una coppia di rotori collegati all'albero cardanico oppure alla flangia del cambio o dell'assale. Quando le bobine dello statore sono alimentate, il campo magnetico genera correnti parassite nei rotori in rotazione, e queste si oppongono al movimento. Nella maggior parte dei progetti il calore viene dissipato in aria dalle alette del rotore, quindi non carica il circuito di raffreddamento del motore; il retarder può frenare anche con il cambio in folle.
Per contro grava sull'impianto elettrico del veicolo, e la centralina limita la potenza man mano che il retarder si scalda. Lo si trova su autobus, su veicoli speciali come quelli di emergenza e per la raccolta rifiuti e su alcuni camion pesanti; in alcune applicazioni entra in funzione con il pedale del freno.
Come e quando si usa il retarder?
Il retarder è utile soprattutto nelle lunghe discese: lo si inserisce prima di iniziare la discesa e mantiene la velocità senza usare il freno di servizio, che resta riservato alla decelerazione finale e all'arresto.
- Marcia: prima della discesa innestare la marcia adatta. A basso regime del motore, con il retarder allo stadio massimo, il liquido di raffreddamento può surriscaldarsi, perché la sua portata dipende dal regime del motore, e nel circuito possono formarsi bolle (cavitazione). Non provare a scalare quando la velocità è già salita: la marcia potrebbe non innestarsi.
- Stadio: scegliere lo stadio che mantiene la velocità senza bisogno del freno di servizio; se il veicolo ha la funzione di velocità costante in discesa, usarla.
- Temperatura: tenere d'occhio l'indicatore della temperatura del liquido di raffreddamento. Quando la temperatura si avvicina al limite, la potenza del retarder si riduce da sola: ridurre la velocità a un livello sicuro e, se l'innesto è possibile, scalare di una marcia.
- Fondo scivoloso: il retarder frena solo le ruote motrici. Su fondo bagnato, ghiacciato o innevato queste ruote possono perdere aderenza; in un autoarticolato il semirimorchio può spingere lateralmente la motrice e far ripiegare il convoglio a portafoglio (jackknife). In queste condizioni disattivare il retarder; se il manuale del veicolo ammette un determinato stadio, attenersi a quello.
Nota di sicurezza: se in discesa la potenza del retarder cala o si accende la spia, ridurre la velocità con il freno di servizio in modo intermittente e controllato, senza tenere il pedale premuto di continuo e senza mettere il cambio in folle. Fermarsi alla prima occasione sicura e attendere che il sistema si raffreddi; se la spia non si spegne, far controllare il veicolo in officina.
Qual è la differenza tra retarder e freno motore (freno di scarico)?
Il freno motore produce la resistenza frenante nel motore, il retarder nella trasmissione; entrambi agiscono solo sulle ruote motrici e si completano a vicenda. Il freno motore rallenta il motore creando contropressione con una farfalla nella linea di scarico (freno di scarico) oppure aprendo la valvola di scarico alla fine della fase di compressione e scaricando l'aria compressa (freno a decompressione).
| Caratteristica | Freno motore (di scarico o a decompressione) | Retarder |
|---|---|---|
| Posizione | Farfalla nella linea di scarico o meccanismo delle valvole del motore | Nel cambio, dietro il cambio o sulla linea cardanica |
| Cosa determina l'efficacia | Regime del motore: è più forte ad alto regime e la scelta della marcia giusta è essenziale | Nel tipo idrodinamico, il regime dell'albero cardanico: forte ad alta velocità, debole a bassa velocità |
| Cambiata | L'effetto si interrompe quando si preme la frizione o si è in folle | Nei tipi collegati all'uscita del cambio la frenata prosegue anche durante la cambiata |
| Rumore | Può produrre un rumore evidente; in alcuni paesi l'uso nei centri abitati è limitato | Nessun rumore di scarico; con un uso prolungato si può sentire il ronzio della ventola di raffreddamento |
| Punti di manutenzione | Farfalla del freno di scarico, cilindro di comando, valvola | Livello e cambio dell'olio, guarnizioni, scambiatore di calore, valvola di comando, sensore di temperatura |
Su alcuni veicoli il primo stadio della leva attiva solo il freno motore e gli stadi successivi inseriscono anche il retarder; il sistema regola la ripartizione tra i due per non frenare troppo l'assale posteriore. La struttura di farfalla, valvola e cilindro del freno di scarico è spiegata nell'articolo sul freno motore (freno di scarico); cilindro, regolatore di pressione e kit di riparazione del freno di scarico sono raggruppati a parte.
Guasti del retarder: sintomi e ordine dei controlli
I guasti del retarder si manifestano per lo più con frenata debole, spia accesa, perdite di olio o di liquido di raffreddamento e miscelazione tra olio e liquido. La tabella riassume i primi controlli da fare partendo dal sintomo.
| Sintomo | Causa probabile | Controllo |
|---|---|---|
| Frenata debole o che cala progressivamente in discesa | Protezione termica attiva, livello dell'olio basso, problema nell'alimentazione d'aria o nella valvola di comando | Temperatura del liquido di raffreddamento, livello dell'olio del retarder o del cambio, perdite sulla valvola e sulla linea dell'aria |
| Spia accesa, il retarder non entra in funzione | Guasto al sensore di temperatura, al cablaggio o al connettore, alla bobina della valvola o alla centralina | Lettura del codice di errore, misura di connettore e sensore |
| Tracce d'olio attorno al retarder, livello dell'olio in calo | Guarnizione, paraolio o raccordo del tubo danneggiati | Pulire la zona e osservare da dove riparte la perdita, controllare guarnizioni e tubi |
| Il liquido di raffreddamento cala, nel vaso di espansione c'è olio o l'olio ha un aspetto lattiginoso | Perdita o crepa nello scambiatore di calore | Contaminazione da olio nel circuito di raffreddamento, sede e crepe dello scambiatore; per individuare la provenienza dell'olio controllare anche il radiatore dell'olio motore |
| Surriscaldamento frequente quando si usa il retarder | Liquido di raffreddamento insufficiente o sbagliato, scambiatore o radiatore ostruiti, problemi a ventola, termostato o pompa dell'acqua, uso a basso regime | Livello e concentrazione del liquido, percorsi di flusso, ventola, termostato e tappo a pressione; per l'ordine dei controlli si veda perché il motore del camion si surriscalda |
| Frenata debole del retarder elettromagnetico | Tensione bassa della batteria o della ricarica, problema alle bobine o ai collegamenti, surriscaldamento | Tensione di batteria e di ricarica, collegamenti, memoria errori della centralina |
Iniziare il controllo leggendo la memoria errori; poi esaminare liquido di raffreddamento, livello dell'olio e perdite, e per ultimi alimentazione d'aria, valvole e sensori. Se lo scambiatore viene sostituito, il circuito di raffreddamento va lavato e olio del retarder e liquido di raffreddamento vanno rinnovati secondo le istruzioni del costruttore.
Nota di sicurezza: prima di iniziare, parcheggiare il veicolo in piano, inserire il freno di stazionamento, mettere i cunei sotto le ruote e spegnere il motore. Dopo una lunga discesa olio del retarder e liquido di raffreddamento sono molto caldi: non aprire il tappo del circuito di raffreddamento in pressione finché il sistema non si è raffreddato. Prima di intervenire sulla valvola di comando e sulla linea dell'aria, scaricare la pressione del circuito interessato; sul retarder elettromagnetico scollegare la batteria.
Come abbinare il ricambio giusto per il retarder?
Il ricambio giusto per il retarder si trova abbinando insieme tipo di retarder, modello del cambio e numero OEM. Anche sullo stesso modello di veicolo, le versioni del cambio con e senza retarder possono richiedere ricambi e olio diversi.
- Targhetta: annotare modello e numero di serie riportati sulla targhetta di retarder e cambio.
- Numero OEM: fare riferimento al numero stampigliato sul pezzo vecchio o riportato nel catalogo ricambi del costruttore.
- Dati del veicolo: numero di telaio (VIN), anno di modello e allestimento (tipo di cambio, retarder in opzione) confermano l'abbinamento.
- Contenuto del kit: nei kit di riparazione e nei set di guarnizioni confrontare l'elenco dei pezzi; per le valvole confrontare il tipo di attacco e la tensione di esercizio.
Nel catalogo MPT kit di riparazione, guarnizioni ed elettrovalvole del ritardatore e sensori, valvole e radiatori olio del cambio sono in gruppi separati. Si può cercare per numero OEM e verificare nella scheda prodotto i riferimenti incrociati e la compatibilità con il veicolo. Se il retarder è completamente fuori uso, se olio e liquido di raffreddamento si sono mescolati o se la memoria errori non si cancella, affidare la riparazione a un'officina esperta di retarder e cambi; dopo l'intervento la funzione frenante va collaudata.