Jake Brake vs Freno a Farfalla vs Ritarder: Come Rallenta Ciascuno il Camion

Un Jake brake, un freno a farfalla e un ritarder svolgono, dal punto di vista del conducente, lo stesso compito: rallentano il camion senza intervenire sui freni ad aria (di servizio), così che ganasce e tamburi restino freschi su una lunga discesa. La differenza sta in dove va l'energia. Un Jake brake (freno motore a rilascio di compressione) apre le valvole di scarico vicino al punto morto superiore per scaricare l'aria compressa appena creata dal pistone, trasformando il motore in una pompa ad aria che consuma energia cinetica. Il freno a farfalla invece strozza il flusso di scarico per creare una contropressione che si oppone ai pistoni. Un ritarder è un dispositivo separato - idraulico o elettromagnetico - montato sulla trasmissione che assorbe energia tramite attrito fluido o magnetico, indipendentemente dalla distribuzione del motore.

Se dovete ricordare una sola cosa: il freno motore è il più potente e rumoroso, il freno a farfalla è il più silenzioso e debole, e il ritarder è il più fluido e funziona anche a motore al minimo o con la frizione inserita. Tutti e tre esistono per tenervi lontani dal pedale del freno in discesa, proteggendo i freni fondamentali da surriscaldamento e fading.

Come rallenta davvero il camion ciascun sistema

Freno motore a rilascio di compressione (il "Jake")

"Jake brake" deriva genericamente da Jacobs, l'azienda che ha reso popolare il freno a rilascio di compressione. Nella corsa di compressione il pistone comprime la carica d'aria; normalmente quell'energia torna al pistone nella corsa successiva, quindi non si ottiene frenata netta. Il Jake brake elude questo meccanismo aprendo meccanicamente la valvola di scarico proprio al punto morto superiore della compressione, rilasciando la carica compressa verso lo scarico con un forte scoppiettio. L'energia spesa dal motore per comprimere l'aria è persa, e questa perdita si traduce in una forte forza frenante alle ruote motrici. È il più potente dei tre, motivo per cui è standard sui trattori pesanti per lunghe percorrenze.

Freno a farfalla

Un freno a farfalla è molto più semplice: una valvola a farfalla nel tubo di scarico (spesso subito dopo il turbo) si chiude per limitare il flusso. I pistoni devono quindi spingere contro gas di scarico intrappolati e pressurizzati, e questa resistenza rallenta il motore e il camion. Poiché lavora con la distribuzione standard e non aggiunge eventi violenti sulle valvole, è molto più silenzioso e delicato di un Jake - ma produce anche una frenata sensibilmente inferiore, e la sua efficacia cala ai regimi bassi. I freni a farfalla sono comuni su camion di medio tonnellaggio, autobus e mezzi da lavoro dove un freno motore completo sarebbe eccessivo o troppo rumoroso. La valvola a farfalla e il suo attuatore risiedono nel gruppo valvola freno motore a farfalla, un componente soggetto a usura da controllare quando la frenata risulta debole.

Ritarder (trasmissione / idraulico / elettromagnetico)

Un ritarder è un dispositivo frenante autonomo, non una caratteristica del motore. Un ritarder idraulico usa un rotore che gira in un fluido all'interno del cambio o della trasmissione; inserendolo, l'alloggiamento si riempie d'olio, e l'attrito del fluido (convertito in calore, poi smaltito tramite un radiatore) rallenta il rotore e l'albero di trasmissione. Un ritarder elettromagnetico (a correnti parassite) usa magneti attorno a un disco della trasmissione per creare attrito. Il vantaggio chiave: un ritarder non grava sulla distribuzione del motore e continua a frenare anche con l'acceleratore completamente rilasciato o la frizione premuta. I ritarder sono lo strumento principale di autobus di linea, pullman e camion pesanti per servizio in montagna, spesso abbinati a un freno motore per le discese più estreme.

Confronto a fianco a fianco

Compromessi che contano nella pratica

Rumore e ordinanze locali

Lo scoppiettio del Jake è il motivo di tutti quei cartelli "vietato il freno motore" vicino ai centri abitati. Su un camion con marmitta ben mantenuta il rumore è legale in autostrada, ma i conducenti devono comunque rispettare le restrizioni segnalate. Freni a farfalla e ritarder sono abbastanza silenziosi da rendere il problema raramente rilevante.

Peso, costo e complessità

I freni a farfalla sono i più economici e leggeri - essenzialmente una valvola e un attuatore. I freni motore aggiungono costo all'interno della testata cilindri ma nessun ingombro. I ritarder sono i più pesanti e costosi, e un'unità idraulica necessita di una propria capacità di raffreddamento, motivo per cui si trovano soprattutto dove il ciclo di utilizzo lo giustifica.

Usura della trasmissione

Poiché un ritarder agisce sulla trasmissione anziché sollecitare la distribuzione, preserva gli organi interni del motore e produce una frenata molto fluida e controllabile. Freni motore e a farfalla sottopongono a carico ciclico valvole, molle e tubazioni del turbo, sebbene entrambi siano progettati per resistervi e siano affidabili se mantenuti correttamente.

Cosa nessuno di loro fa

Tutti e tre sono freni ausiliari o "secondari". Rallentano un camion in movimento; non lo fermano e non lo tengono in sosta. Quando serve arrestarsi completamente si usa comunque il pedale e i freni di servizio, e quando si parcheggia si inseriscono i freni a molla di stazionamento. Su strada bagnata o ghiacciata, un freno motore aggressivo che agisce solo sull'asse motore può anche far perdere aderenza, motivo per cui molti camion collegano il freno motore all'ABS in modo che si disattivi se una ruota motrice inizia a bloccarsi. Usare la frenata ausiliaria per gestire la velocità in discesa e riservare i freni di servizio ai momenti in cui servono davvero.

Su quale fare affidamento?

Adattare lo strumento al lavoro. Chi viaggia carico su vere montagne trae il massimo controllo e i freni di servizio più freschi a valle da un freno motore (Jake) - idealmente abbinato a un ritarder nelle discese peggiori. Chi trasporta carichi più leggeri, guida molto in città e in periferia, o lavora dove il rumore conta, copre gran parte del bisogno con un freno a farfalla, a una frazione del costo e del frastuono. Gli operatori di autobus di linea e pullman si affidano ai ritarder per la loro fluidità e capacità di mantenere la velocità a bassi regimi. Qualunque sistema si abbia, la disciplina è sempre la stessa: selezionare per tempo il freno ausiliario, lasciargli sostenere la discesa, e tenere il pedale in riserva così i freni ad aria non si surriscaldano mai.