Jake Brake vs Φρένο Εξάτμισης vs Retarder: Πώς Επιβραδύνει το Καθένα το Φορτηγό

Ένα Jake brake, ένα φρένο εξάτμισης και ένα retarder κάνουν όλα την ίδια δουλειά από τη θέση του οδηγού: επιβραδύνουν το φορτηγό χωρίς να αγγίζουν τα πνευματικά (κίνησης) φρένα, ώστε τα φερμουίτ και τα τύμπανά σας να παραμένουν δροσερά σε μεγάλη κατηφόρα. Η διαφορά είναι πού πηγαίνει η ενέργεια. Ένα Jake brake (φρένο κινητήρα αποσυμπίεσης) ανοίγει τις βαλβίδες εξάτμισης κοντά στο άνω νεκρό σημείο για να εκτονώσει τον συμπιεσμένο αέρα που μόλις δημιούργησε το έμβολο, μετατρέποντας τον κινητήρα σε αντλία αέρα που «τρώει» ορμή. Το φρένο εξάτμισης αντ' αυτού περιορίζει τη ροή της εξάτμισης για να δημιουργήσει αντίθλιψη που αντιστέκεται στα έμβολα. Ένα retarder είναι μια ξεχωριστή συσκευή - υδραυλική ή ηλεκτρομαγνητική - τοποθετημένη στο σύστημα κίνησης που απορροφά ενέργεια μέσω τριβής υγρού ή μαγνητικής, ανεξάρτητα από το σύστημα βαλβίδων του κινητήρα.

Αν θυμάστε μόνο ένα πράγμα: το φρένο κινητήρα είναι το ισχυρότερο και πιο θορυβώδες, το φρένο εξάτμισης το πιο ήσυχο και ήπιο, και το retarder το πιο ομαλό και λειτουργεί ακόμη και όταν ο κινητήρας είναι στο ρελαντί ή ο συμπλέκτης πατημένος. Και τα τρία υπάρχουν για να σας κρατούν μακριά από το πεντάλ φρένου σε κατηφόρες, προστατεύοντας τα βασικά φρένα από υπερθέρμανση και fade.

Πώς επιβραδύνει το καθένα πραγματικά το φορτηγό

Φρένο κινητήρα αποσυμπίεσης (το "Jake")

Ο όρος "Jake brake" προέρχεται από την Jacobs, την εταιρεία που έκανε δημοφιλές το φρένο αποσυμπίεσης. Στη διαδρομή συμπίεσης το έμβολο συμπιέζει το φορτίο αέρα· κανονικά αυτή η ενέργεια επιστρέφει στο έμβολο στην κάθοδο, οπότε δεν προκύπτει καθαρή πέδηση. Το Jake brake ανατρέπει αυτό ανοίγοντας μηχανικά τη βαλβίδα εξάτμισης ακριβώς στο άνω σημείο της διαδρομής συμπίεσης, απελευθερώνοντας το συμπιεσμένο φορτίο προς την εξάτμιση με έναν δυνατό ήχο. Η ενέργεια που δαπάνησε ο κινητήρας συμπιέζοντας αέρα χάνεται, και αυτή η απώλεια γίνεται αισθητή ως ισχυρή δύναμη επιβράδυνσης στους κινητήριους τροχούς. Είναι το πιο ισχυρό από τα τρία, γι' αυτό είναι στάνταρ σε βαριούς ελκυστήρες μεγάλων αποστάσεων.

Φρένο εξάτμισης

Ένα φρένο εξάτμισης είναι πολύ απλούστερο: μια βαλβίδα πεταλούδα στον σωλήνα εξάτμισης (συχνά αμέσως μετά την τουρμπίνα) κλείνει για να περιορίσει τη ροή. Τα έμβολα τότε πρέπει να σπρώξουν ενάντια σε παγιδευμένο, πεπιεσμένο αέριο εξάτμισης, και αυτή η αντίσταση επιβραδύνει τον κινητήρα και το φορτηγό. Επειδή λειτουργεί με το κανονικό σύστημα βαλβίδων και δεν προσθέτει βίαια γεγονότα βαλβίδων, είναι πολύ πιο ήσυχο και ήπιο από ένα Jake - αλλά παράγει επίσης αισθητά λιγότερη πέδηση, και η αποτελεσματικότητά του μειώνεται σε χαμηλότερες στροφές. Τα φρένα εξάτμισης είναι συνηθισμένα σε φορτηγά μεσαίου βάρους, λεωφορεία και επαγγελματικά οχήματα όπου ένα πλήρες φρένο κινητήρα θα ήταν υπερβολικό ή πολύ θορυβώδες. Η πεταλούδα και ο ενεργοποιητής της βρίσκονται στο σύνολο βαλβίδας φρένου εξάτμισης, ένα εξάρτημα φθοράς που αξίζει να ελέγχεται όταν η πέδηση αισθάνεται αδύναμη.

Retarder (συστήματος κίνησης / υδραυλικό / ηλεκτρομαγνητικό)

Ένα retarder είναι μια ανεξάρτητη συσκευή πέδησης, όχι χαρακτηριστικό του κινητήρα. Ένα υδραυλικό retarder χρησιμοποιεί ένα ρότορα που περιστρέφεται μέσα σε υγρό στο κιβώτιο ταχυτήτων ή στο σύστημα κίνησης· η ενεργοποίησή του γεμίζει το περίβλημα με λάδι, και η τριβή του υγρού (μετατρέπεται σε θερμότητα, μετά αποβάλλεται μέσω ψυγείου) επιβραδύνει τον ρότορα και τον άξονα κίνησης. Ένα ηλεκτρομαγνητικό (eddy-current) retarder χρησιμοποιεί μαγνήτες γύρω από έναν δίσκο του συστήματος κίνησης για να δημιουργήσει τριβή. Το βασικό πλεονέκτημα: ένα retarder δεν φορτίζει το σύστημα βαλβίδων του κινητήρα και συνεχίζει να πεδάει με το γκάζι πλήρως κλειστό ή ακόμη και με τον συμπλέκτη πατημένο. Τα retarder είναι το βασικό εργαλείο λεωφορείων μαζικής μεταφοράς, πούλμαν και βαριών φορτηγών ορεινής υπηρεσίας, συχνά σε συνδυασμό με φρένο κινητήρα για ακραίες κατηφόρες.

Σύγκριση δίπλα-δίπλα

Πλεονεκτήματα-μειονεκτήματα που έχουν σημασία στην πράξη

Θόρυβος και τοπικοί κανονισμοί

Ο δυνατός ήχος του Jake είναι ο λόγος για όλες αυτές τις πινακίδες «Απαγορεύεται το φρένο κινητήρα» κοντά σε πόλεις. Σε ένα φορτηγό με σωστά συντηρημένη εξάτμιση ο θόρυβος είναι νόμιμος στον αυτοκινητόδρομο, αλλά οι οδηγοί πρέπει να σέβονται τους αναρτημένους περιορισμούς. Τα φρένα εξάτμισης και τα retarder είναι αρκετά ήσυχα ώστε αυτό σπάνια να είναι πρόβλημα.

Βάρος, κόστος και πολυπλοκότητα

Τα φρένα εξάτμισης είναι τα φθηνότερα και ελαφρύτερα - ουσιαστικά μία βαλβίδα και ένας ενεργοποιητής. Τα φρένα κινητήρα προσθέτουν κόστος μέσα στην κεφαλή κυλίνδρων αλλά όχι όγκο. Τα retarder είναι τα βαρύτερα και ακριβότερα, και μια υδραυλική μονάδα χρειάζεται δική της ικανότητα ψύξης, γι' αυτό εμφανίζονται κυρίως όπου ο κύκλος λειτουργίας το δικαιολογεί.

Φθορά συστήματος κίνησης

Επειδή ένα retarder δρα στο σύστημα κίνησης αντί να πυροδοτεί το σύστημα βαλβίδων, εξοικονομεί τα εσωτερικά του κινητήρα και παράγει πολύ ομαλή, ελεγχόμενη πέδηση. Τα φρένα κινητήρα και εξάτμισης βάζουν κυκλικό φορτίο σε βαλβίδες, ελατήρια και τη σωλήνωση της τουρμπίνας, αν και και τα δύο είναι σχεδιασμένα για αυτό και αξιόπιστα όταν συντηρούνται.

Τι δεν κάνει κανένα από αυτά

Και τα τρία είναι βοηθητικά ή «δευτερεύοντα» φρένα. Επιβραδύνουν ένα κινούμενο φορτηγό· δεν το σταματούν και δεν το συγκρατούν σταθμευμένο. Όταν χρειάζεται να σταματήσετε εντελώς εξακολουθείτε να χρησιμοποιείτε το πεντάλ και τα φρένα κίνησης, και όταν σταθμεύετε ενεργοποιείτε τα φρένα ελατηρίου στάθμευσης. Σε βρεγμένο ή παγωμένο δρόμο ένα επιθετικό φρένο κινητήρα που δρα μόνο στον κινητήριο άξονα μπορεί επίσης να διακόψει την πρόσφυση, γι' αυτό πολλά φορτηγά συνδέουν το φρένο κινητήρα με το ABS ώστε να απελευθερώνεται αν ένας κινητήριος τροχός αρχίσει να μπλοκάρει. Χρησιμοποιήστε τη βοηθητική πέδηση για να διαχειρίζεστε την ταχύτητα στην κατηφόρα και φυλάξτε τα φρένα κίνησης για τις στιγμές που πραγματικά τα χρειάζεστε.

Σε ποιο να βασιστείτε;

Ταιριάξτε το εργαλείο με τη δουλειά. Αν κινείστε βαρύ φορτίο σε πραγματικά βουνά, ένα φρένο κινητήρα (Jake) - ιδανικά σε συνδυασμό με retarder στις χειρότερες κατηφόρες - σας δίνει τον μεγαλύτερο έλεγχο και τα πιο δροσερά φρένα κίνησης στον πάτο. Αν κινείτε ελαφρύτερα φορτία, κάνετε πολλή αστική και προαστιακή οδήγηση, ή δουλεύετε όπου ο θόρυβος έχει σημασία, ένα φρένο εξάτμισης καλύπτει το μεγαλύτερο μέρος της ανάγκης σε κλάσμα του κόστους και του θορύβου. Οι επιχειρήσεις μαζικής μεταφοράς και πούλμαν βασίζονται σε retarder για την ομαλότητά τους και την ικανότητά τους να διατηρούν ταχύτητα σε χαμηλές στροφές. Ό,τι κι αν έχετε, η πειθαρχία είναι η ίδια: επιλέξτε το βοηθητικό φρένο νωρίς, αφήστε το να μεταφέρει την κατηφόρα, και κρατήστε το πεντάλ σε εφεδρεία ώστε τα πνευματικά φρένα σας να μην υπερθερμαίνονται ποτέ.