O Que É um Jake Brake? Como Funciona o Freio Motor por Compressão

O Jake brake é um freio motor por compressão que desacelera um caminhão diesel pesado transformando o próprio motor em um compressor de ar que absorve energia, em vez de depender apenas dos freios de serviço instalados nas rodas. Quando o motorista tira o pé do acelerador e aciona o dispositivo, o freio abre as válvulas de escape perto do topo de cada curso de compressão e libera o ar que o pistão acabou de comprimir. Essa energia nunca retorna para empurrar o pistão para baixo, então o motor arrasta a linha de transmissão e segura o caminhão. O resultado é uma retenção poderosa, que poupa os freios, em descidas longas, além do estalido alto e sincopado que deu fama ao dispositivo.

O nome vem da Jacobs Vehicle Systems, empresa que comercializou o dispositivo décadas atrás. "Jake brake" é uma marca registrada que virou palavra do dia a dia para qualquer freio motor por compressão, da mesma forma que as pessoas dizem "band-aid" para curativo.

Como o Jake brake funciona, passo a passo

Um motor diesel de quatro tempos faz duas coisas que importam aqui. No curso de compressão, o pistão sobe e comprime o ar do cilindro em um espaço pequeno e de alta pressão. Normalmente, esse ar comprimido age como uma mola: quando o pistão passa pelo ponto morto superior, a carga pressurizada o empurra de volta para baixo e devolve a maior parte da energia gasta na compressão. Essa recuperação é o motivo pelo qual o motor desliza livremente quando você tira o pé do acelerador.

O freio motor por compressão quebra essa mola. Veja a sequência:

1. O motorista tira o pé do acelerador e o combustível é cortado, então não há combustão acontecendo.
2. O pistão sobe no curso de compressão e comprime o ar preso, absorvendo energia da linha de transmissão.
3. Pouco antes de o pistão chegar ao topo, um circuito hidráulico no cabeçote do freio abre momentaneamente as válvulas de escape.
4. O ar comprimido escapa através das válvulas de escape e pelo escapamento, em vez de empurrar o pistão de volta para baixo.
5. Sem energia retornada, o próprio momento do caminhão precisa arrastar o motor pelo ciclo seguinte, o que desacelera o veículo.

Repita isso em cada cilindro, várias vezes por segundo, e você tem uma frenagem forte entregue pela linha de transmissão até os eixos de tração. Quanto maior a compressão e a rotação do motor, mais poder de retenção você obtém, por isso os motoristas fazem a redução de marcha para manter as rotações altas e maximizar a frenagem em uma descida.

Por que o Jake brake é tão barulhento

Aquele som característico de metralhadora é simplesmente ar comprimido escapando sob pressão. No curso de escape normal, os gases queimados saem do cilindro em baixa pressão e o silencioso lida com eles facilmente. Quando o freio motor por compressão dispara, ele libera de uma vez uma quantidade de ar altamente comprimido pela válvula de escape, e esse pulso forte estoura no escapamento como um estalido alto. Multiplique isso em seis cilindros em rotação de rodovia e você tem o som de rajada rápida que todo mundo reconhece.

O barulho não é uma falha; é o freio fazendo seu trabalho, e o volume depende quase inteiramente do sistema de escape. Um caminhão com um silencioso bom e íntegro geralmente não é mais barulhento que uma aceleração normal, enquanto um com escapamento reto ou silencioso violado pode ser ensurdecedor. É por isso que tantas cidades colocam placas de "Proibido Freio Motor" perto de áreas residenciais. Essas placas visam o escapamento ilegalmente barulhento e sem silencioso adequado, não o uso seguro de um freio por compressão devidamente silenciado.

Jake brake vs. freios de serviço: a diferença principal

Esta é a distinção que os técnicos mais querem que os motoristas entendam. Os dois sistemas desaceleram o caminhão de formas completamente diferentes, e um não substitui o outro.

Os freios de serviço são seu sistema de frenagem principal e legalmente exigido, prensando os tambores em cada roda com pressão de ar vinda do compressor e dos reservatórios. O Jake é um freio auxiliar que apenas controla a velocidade sobrecarregando o motor; ele desacelera o caminhão, mas não consegue levá-lo a uma parada controlada sozinho, e não faz nada pelos eixos de direção ou do reboque. Para o panorama pneumático completo, veja nosso resumo sobre como funcionam os sistemas de freio a ar.

A ressalva da tração

Como o freio motor por compressão atua somente nas rodas de tração, ele pode ser um risco em pistas escorregadias. Se os pneus de tração estiverem sobre gelo ou pavimento molhado e o Jake agarrar com força, eles podem perder tração e o cavalo mecânico pode derrapar ou fazer jack-knife antes que o reboque acompanhe. A maioria das frotas treina os motoristas a desligar o freio motor em chuva, neve e gelo, ou usá-lo em um ajuste mais baixo. Em pavimento seco, é uma das melhores ferramentas que um motorista tem.

Quando usar o Jake brake

O valor central de um freio motor é poupar seus freios de fundação de calor e desgaste. Em uma descida longa e íngreme, usar continuamente os freios de serviço gera calor nos tambores até que eles percam eficácia, o ponto em que as lonas quentes deixam de agarrar. Essa perda de eficácia é uma causa clássica de caminhões desgovernados. Ao carregar a maior parte da retenção no motor, o Jake mantém os freios de serviço frios e prontos para quando você realmente precisar parar.

Uma boa prática é assim:

• Descidas longas: escolha uma marcha baixa o suficiente para que o freio motor mantenha sua velocidade, e deixe-o trabalhar em vez de pisar constantemente na válvula de pé.
• Desaceleração em pista plana: reduzir a velocidade para um semáforo, uma curva ou trânsito, onde ele reduz a velocidade e poupa uma aplicação dos freios de serviço.
• Pavimento seco com boa tração, onde as rodas de tração conseguem absorver com segurança a força de retenção.

E situações para evitá-lo:

• Pistas molhadas, com neve ou gelo, onde ele pode romper a tração das rodas de tração.
• Zonas com placas de "Proibido Freio Motor", geralmente áreas residenciais perto de rodovias.
• Rotação muito baixa, onde o freio gera pouca potência de frenagem, então reduza a marcha para mantê-lo eficaz.

Freio motor por compressão vs. freio de escape vs. retarder

Os motoristas costumam agrupar todo "freio motor" como a mesma coisa, mas eles diferem. Um verdadeiro freio motor por compressão (o Jake) abre as válvulas de escape para liberar ar comprimido e é a opção mais potente do lado do motor. Um freio de escape é mais simples e silencioso, fechando uma válvula ou borboleta no fluxo de escape para gerar contrapressão contra os pistões; é comum em caminhões de serviço médio, mas menos potente. Um retarder de transmissão ou de linha de transmissão é um dispositivo hidráulico ou elétrico separado que desacelera o eixo de transmissão diretamente, encontrado frequentemente em ônibus e caminhões de aplicação especial.

Os três compartilham um objetivo: tirar carga dos freios de serviço para que os componentes de fricção durem mais e permaneçam frios. Nenhum deles substitui um sistema de freio a ar saudável, com um bom compressor, secador e reservatórios por trás.

Mantenha o lado pneumático saudável também

Um freio motor por compressão estressa o trem de válvulas e o escapamento, mas não sobrecarrega o circuito de freio a ar como os freios de serviço fazem. Ainda assim, um motorista que depende do Jake continua precisando do sistema de ar em perfeitas condições para as paradas reais, então mantenha o compressor, o governador e o secador saudáveis o suficiente para manter a pressão total do reservatório. Se uma frenagem parecer fraca, trate isso como um problema do lado pneumático e comece descartando um compressor de ar com falha.

Em resumo, o Jake brake é uma forma inteligente e sem desgaste de desacelerar um caminhão carregado usando o próprio motor. Ele atua pela linha de transmissão, então respeite os limites de tração em pistas ruins e trate-o como o parceiro de controle de velocidade dos seus freios de serviço, nunca como um substituto para eles.