Auspuffbremse: Funktionsweise, Vergleich zur Jake Brake und Vorteile

Eine Auspuffbremse bremst einen Lkw ab, indem sie eine Drosselstelle - meist eine Klappe - in das Auspuffrohr einbringt. Nimmt der Fahrer den Fuß vom Gas und aktiviert die Bremse, schließt diese Klappe und staut die Abgase dahinter, sodass der Motor bei jedem Ausstoßtakt gegen hohen Staudruck arbeiten muss. Dieser Widerstand wird über Kolben und Antriebsstrang als Bremskraft zurückgeführt, wodurch die Geschwindigkeit im Gefälle gehalten werden kann, ohne ständig das Bremsventil zu betätigen. Es handelt sich um einen Motorretarder, nicht um einen Teil des Druckluftbremssystems, und er arbeitet zusammen mit - nicht anstelle von - den Betriebsbremsen.

Da sie den Lkw über den Motor und nicht über die Reibbremsen abbremst, hält eine Auspuffbremse Bremstrommeln, Bremsbeläge und Druckluftkomponenten kühler, wodurch diese deutlich länger zwischen Überholungen halten. Hitze ist der Faktor, der Bremsen am Berg zerstört, und jeder Kilometer, den der Motor übernimmt, ist ein Kilometer, den die Bremsbacken nicht leisten müssen.

Wie eine Auspuffbremse funktioniert

Kernstück des Systems ist ein Ventil im Abgasstrang, meist direkt nach dem Turbolader oder im Fallrohr. Im normalen Fahrbetrieb ist das Ventil weit geöffnet und die Abgase strömen frei. Wird die Bremse aktiviert und der Fuß vom Gas genommen, schwenkt ein Stellglied das Ventil nahezu ganz zu.

Da der Auslass gedrosselt ist, kann das Abgas nicht entweichen. Die Kolben drücken bei ihren Ausstoßtakten nun gegen eine Wand komprimierten Gases, und dieser Pumpverlust wird zum Bremsmoment. Je höher die Motordrehzahl und je stärker die Drosselung, desto größer die Bremswirkung. Die meisten Systeme begrenzen den Staudruck durch ein Überdruckventil oder einen Anschlag, damit der Abgaskrümmer nicht überlastet und Dichtungen oder Ventile beschädigt werden.

Die Betätigung erfolgt meist auf eine von drei Arten:

• Druckluftbetätigt - ein Druckluftzylinder, gespeist aus der Druckluftversorgung des Lkw, schwenkt die Klappe. Einfach und kraftvoll; die übliche Wahl bei Fahrzeugen, die ohnehin über ein Druckluftsystem verfügen.
• Unterdruckbetätigt - zu finden bei leichteren Dieselmotoren mit Vakuumpumpe.
• Elektrisch/elektronisch - ein elektrisches Stellglied oder ein Turbolader mit variabler Geometrie (VTG), der seine Leitschaufeln schließt und bei vielen modernen Motoren denselben Drosseleffekt erzeugt.

Auspuffbremse vs. Jake Brake (Kompressionsdruckentlastung)

Viele verwenden "Jake Brake" als Oberbegriff, doch eine echte Motorbremse nach Jacobs-Bauart und eine Auspuffbremse funktionieren grundlegend unterschiedlich. Eine Motorbremse mit Kompressionsdruckentlastung öffnet das Auslassventil am oberen Totpunkt des Verdichtungstakts und lässt die komprimierte Luft ab - jenes laute Knattern, das man am Berg hört -, sodass die Energie, die der Motor für die Verdichtung aufgewendet hat, nicht an den Kolben zurückgegeben wird. Eine Auspuffbremse drosselt stattdessen den Ausstoß, um Staudruck aufzubauen. Die eine entlastet Druck am oberen Totpunkt, die andere hält Druck stromabwärts aufrecht.

Keines der beiden Systeme nutzt die Drucklufttanks, um den Lkw zum Stehen zu bringen, und keines ersetzt eine ordnungsgemäße Bremsung im Notfall. Sie übernehmen die konstante Last einer Bergabfahrt, damit die Betriebsbremsen kühl und einsatzbereit bleiben. Einen Gesamtüberblick über die pneumatische Seite bietet wie Druckluftbremssysteme funktionieren. Für einen direkten Vergleich aller drei Retarder-Familien liefert der Beitrag Jake Brake vs. Auspuffbremse vs. Retarder eine detaillierte Aufschlüsselung.

Vorteile einer Auspuffbremse

• Längere Bremsenlebensdauer. Der Motor übernimmt die Bergabfahrt, sodass Bremsbeläge und Trommeln deutlich weniger Hitze und Verschleiß erfahren, was die Wartungsintervalle auf hügeligen Strecken verlängert.
• Schutz vor Fading. Kühle Reibbremsen verhindern Bremsenfading bei langen Gefällestrecken, bei dem überhitzte Bremsbacken nicht mehr greifen.
• Bessere Kontrolle. Die Geschwindigkeit im Gefälle wird konstant gehalten, mit leichtem, dosiertem Einsatz der Betriebsbremse statt durchgehendem Bremsen.
• Geringere Kosten und leiser Betrieb. Eine Auspuffbremse ist günstiger und deutlich leiser als eine Motorbremse mit Kompressionsdruckentlastung, was dort zählt, wo "Motorbremse verboten"-Schilder stehen.
• Kaltstart-Aufwärmung. Das Schließen der Klappe im Leerlauf erhöht den Staudruck und hilft einem kalten Dieselmotor, schneller die Betriebstemperatur zu erreichen.

Wo Auspuffbremsen am besten geeignet sind

Auspuffbremsen bieten den größten Nutzen bei mittelschweren Lkw, Bussen, Kastenwagen und mittleren Dieselmotoren, wo eine vollwertige Jake Brake überdimensioniert oder nicht verfügbar ist. Bei schweren Class-8-Zugmaschinen mit maximalem Gesamtgewicht am steilen Berg setzen Fahrer auf eine Motorbremse mit Kompressionsdruckentlastung oder einen Antriebsstrang-Retarder für die volle Bremsleistung; eine Auspuffbremse ist dort eine sinnvolle Ergänzung, nicht die Hauptlösung. Viele moderne Motoren mit Turboladern mit variabler Geometrie verfügen über eine integrierte, auspuffbremsähnliche Bremswirkung, indem die Leitschaufeln des Turboladers bei Bedarf schließen und den Durchfluss drosseln.

Symptome einer defekten Auspuffbremse

Die Klappe befindet sich in einer heißen, rußigen Umgebung, und Welle, Lager und Stellglied werden stark beansprucht. Achten Sie auf folgende Anzeichen:

• Keine Bremswirkung. Wenn die Bremse bei Aktivierung nichts bewirkt, klemmt das Ventil vermutlich im offenen Zustand, die Luftleitung zum Stellglied ist undicht oder verstopft, oder das Steuermagnetventil ist defekt.
• Leistungsverlust oder schlechtes Ansprechverhalten. Eine teilweise oder vollständig geschlossen klemmende Klappe drosselt den Motor durchgehend, was Leistung und Kraftstoffverbrauch verschlechtert und mitunter Startprobleme verursacht.
• Träge oder klemmende Betätigung. Rußablagerungen setzen die Welle fest, sodass sich die Klappe langsam bewegt oder hängen bleibt. Man hört das Stellglied arbeiten, spürt aber kaum Bremswirkung.
• Luftverlust am Zylinder. Bei druckluftbetätigten Systemen entweicht durch eine undichte Membran oder einen undichten Zylinder Tankluft, was die Bremse schwächt. Verliert das System auch sonst Druck, sollte der Zylinder der Auspuffbremse beim Druckabfalltest überprüft werden.
• Klappern oder Abgasleck. Verschlissene Lager lassen die Klappe klappern, und ein gerissenes Gehäuse oder eine defekte Dichtung stromabwärts der Drosselstelle kann unter Staudruck undicht werden.

Die Diagnose ist meist unkompliziert: Bei abgestelltem Motor und geladenem System die Bremse betätigen und beobachten, ob die Klappe vollständig schließt und wieder federnd öffnet. Eine schwergängige Welle, ein Ventil, das nicht dichtet, oder ein Stellglied, das nicht ausschlägt, weist direkt auf den Defekt hin. Ersatz-Auspuffbremsventile sind in OE-Qualität erhältlich, passend zur ursprünglichen Durchfluss- und Staudruckspezifikation - ein unterdimensioniertes oder falsch abgestimmtes Ventil bremst entweder nicht richtig oder überlastet den Krümmer.

Richtige Anwendung

Eine Auspuffbremse ist ein Werkzeug für Bergabfahrten und Verzögerung. Aktivieren Sie sie vor Beginn eines Gefälles, wählen Sie einen ausreichend niedrigen Gang, damit der Motor die Haltearbeit übernimmt, und lassen Sie sie die Last tragen, sodass die Betriebsbremsen nur zur Feinjustierung der Geschwindigkeit eingesetzt werden. Bei Regen oder Glätte ist Vorsicht geboten - auf rutschiger Fahrbahn kann die Motorbremswirkung an der Antriebsachse die Traktion beeinträchtigen, weshalb Systeme mit dem ABS gekoppelt sind und zurückschalten, sobald Räder zu blockieren beginnen. Richtig eingesetzt, ist sie eine der günstigsten Möglichkeiten, die Betriebsbremsen kühl, sicher und langlebig zu halten.