रिटार्डर (मैकेनिकल इंजीनियरिंग)

रिटार्डर (मंदक) एक उपकरण है जिसका उपयोग सामान्यतः भारी वाहनो पर प्राथमिक घर्षण-आधारित ब्रेक के कुछ कार्यों को बढ़ाने या बदलने के लिए किया जाता है। रिटार्डर्स वाहनों को धीमा करने या पहाड़ी से नीचे यात्रा करते समय स्थिर गति बनाए रखने का काम करते हैं, और पहाड़ी से नीचे गति करके वाहन को भागने से रोकने में मदद करते हैं। वे सामान्यतः वाहनों को रोकने में सक्षम नहीं होते हैं, क्योंकि वाहन की गति कम होने पर उनकी प्रभावशीलता कम हो जाती है। इन्हें सामान्यतः धीमी गति से चलने वाले वाहनों के लिए अतिरिक्त सहायता के रूप में उपयोग किया जाता है, अंतिम ब्रेकिंग एक पारंपरिक घर्षण ब्रेकिंग सिस्टम द्वारा की जाती है। चूंकि घर्षण ब्रेक का उपयोग कम किया जाएगा, विशेष रूप से उच्च गति पर, उनकी सेवा का जीवन बढ़ जाता है, और चूंकि उन वाहनों में ब्रेक हवा से संचालित होते हैं, इसलिए हवा के दबाव को संरक्षित करने में भी मदद मिलती है।

निरंतर अवधि के लिए बड़े पैमाने पर उपयोग किए जाने पर घर्षण-आधारित ब्रेकिंग सिस्टम ब्रेक फीका होने के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं, जो खतरनाक हो सकता है यदि ब्रेकिंग प्रदर्शन वाहन को रोकने के लिए आवश्यक से कम हो जाता है - उदाहरण के लिए यदि कोई ट्रक या बस लंबी गिरावट पर उतर रहा है। इस कारण से, ऐसे भारी वाहनों में प्रायः एक पूरक प्रणाली लगाई जाती है जो घर्षण-आधारित नहीं होती है।

रिटार्डर केवल सड़क मोटर वाहनों तक ही सीमित नहीं हैं, बल्कि रेलवे प्रणालियों में भी इसका उपयोग किया जा सकता है। यूनाइटेड किंगडम प्रोटोटाइप उन्नत यात्री ट्रेन  (एपीटी) ने हाई-स्पीड ट्रेन को मानक कम गति वाली ट्रेनों के समान दूरी पर रुकने की अनुमति देने के लिए हाइड्रोलिक रिटार्डर्स का उपयोग किया, क्योंकि शुद्ध घर्षण-आधारित प्रणाली व्यवहार्य नहीं थी।

डीज़ल से चलने वाले वाहन
डीजल इंजन पूरी तरह से दहन कक्ष में फ्यूएल इन्जेक्शन (ईधन अन्तः क्षेपण) की मात्रा और समय से बिजली (भौतिकी) उत्पादन को नियंत्रित करते हैं। पेट्रोल इंजन पेट्रोल/गैसोलीन इंजन में प्रत्येक इनटेक स्ट्रोक पर एक बंद थ्रॉटल के साथ आंशिक वैक्यूम बनाकर उत्पन्न इंजन ब्रेक लगाना डीजल इंजन से लैस वाहनों पर लागू नहीं होती है, क्योंकि ऐसे इंजन काफी फ्री-रनिंग होते हैं। हालाँकि,  कमिन्स  के संस्थापक क्लेसी एल. कमिंस ने महसूस किया कि जब पिस्टन डेड सेंटर (इंजीनियरिंग) तक पहुँचता है, तो सिलेंडर निकास वाल्व खोलने से, पावर स्ट्रोक के अंत के बजाय, सिलेंडर (इंजन) में संचित संपीड़ित हवा निकल जाती है।) पिस्टन को फिर से नीचे ले जाने के लिए स्प्रिंग के रूप में कार्य करने से पहले इसे बाहर निकाला जा सकता था। ऐसा करने से, इंजन एक हवा कंप्रेसर के रूप में कार्य करता है, ट्रांसमिशन (यांत्रिकी) से आने वाली ऊर्जा हवा को संपीड़ित करने के लिए उपयोग की जाती है, जिससे वाहन धीमा हो जाता है। कुछ इंजनों के लिए ट्रांसमिशन से निकाली गई बिजली की मात्रा इंजन की रेटेड शक्ति का 90% तक हो सकती है।

टर्बोचार्ज्ड आंतरिक दहन इंजन के लिए एक संपीड़न रिलीज इंजन ब्रेकिंग सिस्टम में, जब इंजन उच्च गति पर घूम रहा होता है, तो इंजन संपीड़न स्ट्रोक के शीर्ष मृत केंद्र के पास इंजन के निकास वाल्व को खोलने से जुड़े अत्यधिक तनाव को इनटेक मैनिफोल्ड दबाव को कम करके रोका जाता है। अन्यथा यह उस उच्च गति पर क्या होगा। यह टर्बोचार्जर को मंद करके किया जाता है ताकि इसकी गति उससे कम हो अन्यथा यह उच्च इंजन गति पर होगा।

इस प्रकार के रिटार्डर को संपीड़न रिलीज इंजन ब्रेक या ' 'जेक ब्रेक '' के रूप में जाना जाता है। इस प्रणाली का एक नुकसान यह है कि इसके संचालन में बहुत शोर होता है, खासकर यदि निकास मफलर दोषपूर्ण हो; इसलिए, कुछ स्थानों पर इसके उपयोग पर प्रतिबंध लगा दिया गया है। इंजन ब्रेक दक्षता को प्रमाणित करने के लिए टाइप 2ए परीक्षण आवश्यक है।

निकास ब्रेक
इंजन ब्रेकिंग की तुलना में निकास ब्रेक का संचालन आसान होता है। मूलतः वाहन की निकास प्रणाली एक वाल्व द्वारा प्रतिबंधित होती है। इससे निकास प्रणाली में दबाव बढ़ जाता है, जिससे इंजन को अपने सिलेंडर (इंजन) के निकास स्ट्रोक पर अधिक मेहनत करनी पड़ती है, इसलिए फिर से इंजन एक वायु कंप्रेसर के रूप में कार्य कर रहा है, जिससे हवा को संपीड़ित करने के लिए आवश्यक शक्ति निकास से रोकी जा रही है। पाइप, वाहन को धीमा कर रहा है। टर्बोचार्जर मंदक जो निकास गैस के प्रवाह को प्रतिबंधित करते हैं, उसी उद्देश्य को प्राप्त करने के लिए निकास दबाव को बढ़ाने में भी मदद कर सकते हैं।

हाइड्रोलिक मंदक
हाइड्रोलिक मंदक मंदता प्राप्त करने के लिए तरल पदार्थ से भरे कक्ष में गतिशील और स्थिर वैन के बीच चिपचिपापन ड्रैग (भौतिकी) बलों का उपयोग करते हैं। कई अलग-अलग प्रकार हैं जो मानक ट्रांसमिशन तरल पदार्थ (गियर तेल), एक अलग तेल की आपूर्ति, पानी, या तेल और चुंबकीय मंदता के मिश्रण का उपयोग कर सकते हैं। चुंबकीय मंदक नीचे चर्चा किए गए विद्युत मंदक के समान हैं।

एक साधारण रिटार्डर क्लच और पहिया  के बीच ट्रांसमिशन (मैकेनिक्स) ड्राइव शाफ्ट से जुड़े वेन्स का उपयोग करता है। उन्हें ड्राइवशाफ्ट से गियर के माध्यम से अलग से भी चलाया जा सकता है। वेन्स एक स्थिर कक्ष में संलग्न होते हैं और चैम्बर की दीवारों पर छोटी-छोटी जगहें होती हैं (जो वेन भी होंगी), जैसा कि एक स्वचालित ट्रांसमिशन में होता है। जब मंदता की आवश्यकता होती है, तो तरल पदार्थ (तेल या पानी) को कक्ष में पंप किया जाता है, और प्रेरित चिपचिपा खिंचाव वाहन को धीमा कर देगा। कार्यशील द्रव गर्म हो जाएगा, और सामान्यतः शीतलन प्रणाली के माध्यम से प्रसारित होता है। चैम्बर के भरण स्तर को समायोजित करके मंदता की डिग्री को बदला जा सकता है।

हाइड्रोलिक रिटार्डर बेहद शांत होते हैं, प्रायः चलते इंजन की आवाज सुनाई नहीं देती, और इंजन ब्रेक की तुलना में संचालन में विशेष रूप से शांत होते हैं।

विद्युत मंदक
विद्युत मंदक मंदता बल प्रदान करने के लिए विद्युत चुम्बकीय प्रेरण का उपयोग करते हैं। एक विद्युत मंदता इकाई को धुरा, ट्रांसमिशन (मैकेनिक्स), या सम्मिलित ड्राइवलाइन पर रखा जा सकता है और इसमें एक्सल, ट्रांसमिशन, या ड्राइवलाइन से जुड़ा एक रोटर होता है - और वाहन न्याधार से सुरक्षित रूप से जुड़ा एक स्टेटर होता है। रोटर और स्टेटर के बीच कोई संपर्क सतह नहीं है, और कोई कार्यशील तरल पदार्थ नहीं है। जब मंदता की आवश्यकता होती है, तो स्टेटर में विद्युत वाइंडिंग वाहन की बैटरी से शक्ति प्राप्त करती है, जिससे एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है जिसके माध्यम से रोटर चलता है। यह रोटर में एड्डीधाराओं को प्रेरित करता है, जो स्टेटर के लिए एक विपरीत चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करता है। विरोधी चुंबकीय क्षेत्र रोटर को धीमा कर देता है, और इसलिए धुरी, ट्रांसमिशन या ड्राइवशाफ्ट जिससे यह जुड़ा होता है। रोटर में अपनी हवा ठंडी करना  प्रदान करने के लिए आंतरिक वेन्स (हवादार ब्रेक डिस्क की तरह) सम्मिलित होते हैं, इसलिए वाहन के इंजन कूलिंग सिस्टम पर कोई भार नहीं पड़ता है। सिस्टम का संचालन अत्यंत शांत है.

एक हाइब्रिड वाहन ड्राइवट्रेन ऊर्जा का पुनर्चक्रण करते हुए यांत्रिक ब्रेक की सहायता के लिए विद्युत मंदता का उपयोग करता है। विद्युत कर्षण मोटर बैटरी (बिजली) को चार्ज करने के लिए जनरेटर के रूप में कार्य करती है। बैटरी में संग्रहित बिजली वाहन को गति देने में मदद के लिए उपलब्ध है। पुनर्योजी ब्रेकिंग और एड्डी वर्तमान ब्रेकिंग अलग-अलग प्रकार की इलेक्ट्रिक ब्रेकिंग हैं। पुनर्योजी ब्रेकिंग को मंदक के रूप में वर्गीकृत नहीं किया जा सकता है क्योंकि यह मोटर के उपस्थित रोटर/स्टेटर जोड़े के अलावा किसी अतिरिक्त भौतिक हार्डवेयर का उपयोग नहीं करता है। यह रोटर/स्टेटर में घूर्णी जड़ता द्वारा निर्मित विद्युत क्षेत्र का उपयोग करके ब्रेकिंग को प्रभावित करता है जो वाहन (पहियों) की गति द्वारा रोटर में पहुंचाया जाता है। नियंत्रक में अतिरिक्त सर्किटरी का उपयोग स्टेटर वाइंडिंग से बैटरी में इस वर्तमान प्रवाह को प्रबंधित करने के लिए किया जाता है, जिनमें से कुछ नियंत्रक की सर्किटरी के भीतर गर्मी के रूप में नष्ट हो जाता है।

इसके विपरीत, एड्डी वर्तमान मंदक ब्रेक में एक विशिष्ट और उद्देश्य-निर्मित स्थैतिक आर्मेचर और रोटर सम्मिलित होता है जो स्पष्ट रूप से ब्रेक लगाने और गर्मी के अपव्यय के लिए वाहन में बनाया और जोड़ा जाता है, न कि प्रेरक शक्ति के लिए; यह मोटर से अलग एक उद्देश्य-निर्मित प्रणाली है।

अंतह,  डायनेमिक ब्रेकिंग  नियंत्रक ब्रेकिंग का जटिल उपयोग है जहां नियंत्रक का उपयोग या तो पुनर्योजी ब्रेकिंग के लिए किया जा सकता है या प्रतिरोधों को करंट खिलाने के लिए सर्किट को स्विच करके किया जा सकता है। इस बाद वाले तरीके से रिओस्टैटिक ब्रेकिंग प्राप्त की जा सकती है। जबकि एक एड्डी ब्रेक चुंबकीय प्रतिरोध बनाने के लिए एड्डी धाराओं पर निर्भर करता है, जिनमें से कुछ संयोगवश गर्मी के रूप में नष्ट हो जाते हैं, रिओस्टैटिक ब्रेकिंग नियंत्रक सर्किटरी प्रतिरोधों पर निर्भर करती है जो सीधे गर्मी के रूप में वर्तमान-जनित विद्युत ऊर्जा को नष्ट कर देती है। कुछ गतिशील ब्रेकिंग वाहन रिओस्टैटिक ब्रेकिंग को  प्लग  ब्रेकिंग के रूप में वर्णित करते हैं। विशेष रूप से, वाहन की दिशा को तुरंत उलटने के लिए विशेषीकृत नियंत्रकों के साथ इस प्रकार की ब्रेकिंग के संयोजन का लाभ उठाने के लिए फोर्कलिफ्ट डायनेमिक ब्रेकिंग विकसित की गई है।

गतिशील और पुनर्योजी ब्रेकिंग, जब इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव या डीजल-इलेक्ट्रिक ट्रांसमिशन, डीजल-इलेक्ट्रिक रेल परिवहन लोकोमोटिव पर उपयोग किया जाता है, तो इसका तात्पर्य यह है कि विद्युत मोटर जो सामान्यतः सड़क के पहियों को चलाने के लिए उपयोग की जाती हैं, उन्हें  बिजली पैदा करने वाला  के रूप में उपयोग किया जाता है, जिसे पहियों द्वारा चलाया जाता है। ग्रेड (ढलान)। पुनर्योजी ब्रेक में, निर्मित विद्युत प्रवाह को सामान्यतः बिजली की आपूर्ति (यानी अतिरिक्त रेखा, तीसरी रेल) ​​में वापस भेज दिया जाता है, और बाद में उपयोग के लिए अन्य लोकोमोटिव या ऊर्जा भंडारण द्वारा इसका उपयोग किया जा सकता है। इस तरह एक लोकोमोटिव समतल जमीन पर या ऊपर की ओर यात्रा करते समय करंट प्राप्त करेगा, लेकिन ब्रेक लगाने पर करंट सप्लाई के रूप में कार्य करता है, जो नीचे की ओर यात्रा करने से उत्पन्न गतिज ऊर्जा (या कम बार, समतल जमीन पर यात्रा से आगे की गति को परिवर्तित करने) को बिजली में परिवर्तित करता है। डीजल-इलेक्ट्रिक में, दूर से उत्पन्न होने और बिजली स्रोत से एकत्र होने के बजाय, बिजली की आपूर्ति सीधे ऑनबोर्ड प्राइम मूवर (लोकोमोटिव) (इंजन) द्वारा उत्पन्न होती है और प्रसारित होती हैमोटरों से जुड़ा; वर्तमान में हाइब्रिड ट्रेन का शायद ही कोई तरीका है, इसलिए इसके बजाय, मोटरों का उपयोग जनरेटर के रूप में किया जाता है, जिससे पहिया घूमना धीमा हो जाता है, और उत्पन्न बिजली को लोकोमोटिव की छत पर लगे प्रतिरोधकों के माध्यम से भेजा जाता है, जहां यह गर्मी ऊर्जा (अधिक) में परिवर्तित हो जाती है एक हीटिंग तत्व की तरह) और बड़े पंखे के साथ वातावरण में फैल गया। हालांकि इसमें डाउनहिल यात्रा के दौरान उत्पन्न ऊर्जा का पुन: उपयोग नहीं करने की कमी है, यह एक शक्तिशाली और सुरक्षित मंदक प्रणाली बनाता है जिसमें रेलवे ब्रेक की तरह ब्रेक फ़ेड (ब्रेक मंदन) या खराब होने का खतरा नहीं होता है।

यह भी देखें

 * डाउटी मंदक (रटर्डर्स)
 * गतिक ब्रेकिंग
 * मंदक (रेलमार्ग)