Jake brake, выпускной тормоз и ретардер: как каждая система замедляет грузовик

Моторный тормоз Jake brake, выпускной тормоз и ретардер выполняют для водителя одну и ту же задачу: замедляют грузовик без использования пневматических (рабочих) тормозов, чтобы колодки и барабаны оставались холодными на затяжном спуске. Разница в том, куда уходит энергия. Моторный тормоз (компрессионный тормоз двигателя) открывает выпускные клапаны около верхней мёртвой точки, сбрасывая сжатый воздух, только что созданный поршнем, превращая двигатель в воздушный насос, поглощающий инерцию. Выпускной тормоз, напротив, дросселирует поток выхлопа, создавая противодавление, которое сопротивляется поршням. Ретардер — отдельное устройство, гидравлическое или электромагнитное, установленное в трансмиссии, которое поглощает энергию за счёт сопротивления жидкости или магнитного поля, независимо от газораспределения двигателя.

Если запомнить только одно: моторный тормоз — самый мощный и громкий, выпускной тормоз — самый тихий и слабый, а ретардер — самый плавный и работает даже на холостом ходу или при выжатом сцеплении. Все три существуют для того, чтобы не давить постоянно на тормозную педаль на спусках, оберегая основные тормозные механизмы от перегрева и потери эффективности.

Как каждая система на самом деле замедляет грузовик

Компрессионный моторный тормоз («Jake»)

Название «Jake brake» стало нарицательным от компании Jacobs, которая популяризировала компрессионный тормоз. На такте сжатия поршень сжимает заряд воздуха; в норме эта энергия возвращается поршню при обратном ходе, поэтому чистого торможения не происходит. Моторный тормоз обходит это, механически открывая выпускной клапан прямо в верхней точке такта сжатия и сбрасывая сжатый заряд в выпуск с резким «лаем». Энергия, потраченная двигателем на сжатие воздуха, теряется, и эта потеря ощущается как сильное тормозное усилие на ведущих колёсах. Это самый мощный из трёх вариантов, поэтому он стандартен на тяжёлых магистральных тягачах.

Выпускной тормоз

Выпускной тормоз устроен намного проще: дроссельная заслонка в выпускной трубе (часто сразу после турбины) закрывается, ограничивая поток. Поршням приходится толкать запертый, сжатый выхлопной газ, и это сопротивление замедляет двигатель и грузовик. Поскольку он работает со стандартным газораспределением и не создаёт резких клапанных событий, он гораздо тише и мягче, чем моторный тормоз — но и торможение заметно слабее, а его эффективность падает на низких оборотах. Выпускные тормоза распространены на среднетоннажных грузовиках, автобусах и спецтехнике, где полноценный моторный тормоз был бы избыточен или слишком громок. Заслонка и её привод находятся в узле клапана выпускного тормоза — изнашиваемом узле, который стоит проверить при слабом торможении.

Ретардер (трансмиссионный / гидравлический / электромагнитный)

Ретардер — самостоятельное тормозное устройство, а не элемент двигателя. Гидравлический ретардер использует ротор, вращающийся в жидкости внутри коробки передач или трансмиссии; при включении корпус заполняется маслом, и сопротивление жидкости (преобразуемое в тепло, которое затем отводится через радиатор) замедляет ротор и карданный вал. Электромагнитный (вихретоковый) ретардер использует магниты вокруг диска трансмиссии для создания сопротивления. Ключевое преимущество: ретардер не нагружает газораспределение двигателя и продолжает тормозить даже при полностью отпущенной педали газа или выжатом сцеплении. Ретардеры — рабочая лошадка городских автобусов, туристических автобусов и тяжёлых грузовиков, эксплуатируемых в горной местности, часто используются вместе с моторным тормозом на самых крутых спусках.

Сравнительная таблица

Компромиссы, важные на практике

Шум и местные ограничения

«Лай» моторного тормоза — причина всех тех знаков «Моторный тормоз запрещён» у населённых пунктов. На грузовике с исправным глушителем шум законен на трассе, но водители всё равно должны соблюдать установленные ограничения. Выпускные тормоза и ретардеры достаточно тихие, чтобы это редко становилось проблемой.

Вес, стоимость и сложность

Выпускные тормоза — самые дешёвые и лёгкие: по сути, одна заслонка и привод. Моторные тормоза добавляют стоимость внутри головки блока цилиндров, но без увеличения габаритов. Ретардеры — самые тяжёлые и дорогие, а гидравлическому агрегату нужна собственная система охлаждения, поэтому они встречаются в основном там, где режим эксплуатации это оправдывает.

Износ трансмиссии

Поскольку ретардер действует на трансмиссию, а не через газораспределение, он бережёт внутренние узлы двигателя и обеспечивает очень плавное, контролируемое торможение. Моторный и выпускной тормоза создают циклическую нагрузку на клапаны, пружины и турбинную магистраль, хотя оба спроектированы для этого и надёжны при должном обслуживании.

Чего не делает ни одна из систем

Все три системы — вспомогательные или «дополнительные» тормоза. Они замедляют движущийся грузовик; они не останавливают его полностью и не удерживают на стоянке. Для полной остановки по-прежнему используется тормозная педаль и рабочие тормоза, а при стоянке включаются пружинные стояночные тормоза. На мокрой или обледенелой дороге агрессивный моторный тормоз, действующий только на ведущую ось, также может нарушить сцепление, поэтому многие грузовики связывают моторный тормоз с ABS, которая отключает его при начале блокировки ведущего колеса. Используйте вспомогательное торможение для контроля скорости на спуске и берегите рабочие тормоза для моментов, когда они действительно нужны.

На что полагаться именно вам?

Подбирайте инструмент под задачу. Если вы регулярно ездите гружёным по настоящим горам, моторный тормоз (Jake) — в идеале в сочетании с ретардером на самых сложных спусках — даёт наибольший контроль и самые холодные рабочие тормоза внизу. Если вы возите более лёгкие грузы, много ездите по городу и пригороду или работаете там, где важен шум, выпускной тормоз закрывает большую часть потребности при значительно меньшей стоимости и шуме. Операторы городских и туристических автобусов полагаются на ретардеры за их плавность и способность удерживать скорость на низких оборотах. Что бы у вас ни стояло, дисциплина одна: включайте вспомогательный тормоз заранее, позволяйте ему нести нагрузку спуска и держите рабочие тормоза в резерве, чтобы пневматическая система никогда не перегревалась.