El retarder de un camión

PASO A PASO

Del puerto al radiador

1. 01

   Lo que sobra en la bajada

   Un camión de 40 t (la masa máxima habitual de un articulado de cinco ejes en la UE) que baja al 7 % a 80 km/h gana de la gravedad unos 610 kW. La rodadura y el aire se llevan una parte, unos 50 y 40 kW, y quedan unos 500 kW que hay que frenar. Si todo eso fuera a los frenos de fricción, se calentarían hasta perder eficacia: es el «fading».

2. 02

   Un freno en la transmisión

   El retarder va en la transmisión, no en las ruedas. El Intarder de ZF va integrado en la caja de cambios; los VR de Voith se montan sobre la caja, unidos por un engranaje, y los Telma, en el árbol de transmisión. Como no tiene pastillas ni zapatas, no se gasta: ZF y Voith dicen que puede hacer hasta el 90 % de las frenadas de un camión pesado sin tocar el freno de servicio.

3. 03

   Rotor y estátor

   El hidrodinámico lleva dos ruedas de álabes frente a frente: el rotor, unido al árbol, y el estátor, fijo a la carcasa. Al frenar, se mete aceite en la cámara que queda entre ellas: el Intarder usa el de la caja de cambios; los Voith, uno propio, independiente del de la caja.

4. 04

   Calor al radiador

   El rotor acelera el aceite y lo lanza contra el estátor, que lo frena: el aceite se calienta y el árbol, con todo el camión, pierde velocidad. Un intercambiador pasa ese calor al refrigerante del motor, y un sensor vigila su temperatura: si se pasa del límite, el retarder afloja o se desconecta (Hella). Por eso, en una bajada larga, lo que manda es el radiador.

5. 05

   El electromagnético

   El Telma no lleva aceite. En el estátor, fijo, hay electroimanes; a cada lado, un rotor de material conductor unido al árbol, separado por un entrehierro estrecho, sin tocarse. Con corriente en las bobinas, en los rotores se inducen corrientes de Foucault cuyas fuerzas se oponen al giro. Los rotores se calientan y sueltan el calor al aire por sus aletas, en vez de pasarlo al refrigerante del motor.

6. 06

   La respuesta

   Lo frena el retarder. Los grandes llegan a unos 4000 N·m en el árbol de transmisión: el Intarder de ZF y el Voith VR 115DT, 4000 N·m; el Telma AF83-60, 3600 N·m. Y como no hay piezas que rocen, no hay desgaste, y los frenos de las ruedas quedan frescos para cuando de verdad hagan falta.

CÓMO FUNCIONA

Convertir la bajada en calor

La cuenta del ejemplo: en un 7 %, el seno del ángulo es 0,0698. La gravedad aporta 40.000 kg × 9,81 m/s² × 22,22 m/s (80 km/h) × 0,0698 ≈ 609 kW. La rodadura (coeficiente de unos 0,006) se lleva unos 52 kW y el aire (con un Cx por superficie frontal de unos 6 m²), unos 40 kW: quedan unos 517 kW, «unos quinientos kilovatios». Cada camión tiene sus números; el ejemplo no cuenta el freno motor.

Toda frenada convierte energía de movimiento en calor. Los frenos de fricción lo hacen en discos y tambores que se calientan deprisa; si se calientan demasiado, frenan menos. Por eso la norma de frenos (Reglamento ONU n.º 13) define el «freno de resistencia» y, en los autocares interurbanos y de turismo y en los camiones que pueden llevar los remolques más pesados, pide que sostenga por sí solo el vehículo cargado (en estos camiones, con la masa de ensayo limitada a 26 t) a 30 km/h de media durante 6 km de bajada al 7 %, sin tocar los demás frenos. Ese freno de resistencia puede ser un retarder o el freno motor.

ZF da para el Intarder hasta 4000 N·m y 600 kW, pero esos 600 kW son un máximo: en una bajada larga, lo que puede sostener lo marca el calor que el radiador es capaz de soltar.

El electromagnético no depende del circuito del motor, porque suelta el calor al aire por las aletas de sus rotores. Los dos comparten la gran ventaja: no tocan nada, así que no se gastan.

EN CIFRAS

LO QUE SE OYE EN EL TALLER

Errores típicos

• SE OYEEl retarder y el freno motor son lo mismo.

  EN REALIDADLos dos son frenos de resistencia, como los llama la norma ONU n.º 13, pero el freno motor frena con el propio motor y el retarder es un aparato aparte, en la caja o en el árbol de transmisión.

• SE OYECon retarder, el camión puede bajar cualquier puerto a la velocidad que quiera.

  EN REALIDADEl hidrodinámico echa su calor al radiador, y cuando el refrigerante llega a su límite, el retarder afloja o se desconecta. Los 600 kW máximos no se sostienen indefinidamente; en una bajada larga hay que ajustar la velocidad.

• SE OYEEl retarder se gasta como los frenos.

  EN REALIDADNo tiene piezas que rocen. En el hidrodinámico, el freno es el aceite; en el electromagnético, un campo magnético a través de un entrehierro.