Freio motor

Quando o freio do motor é mecânico, a resistência se refere a um motor a um torque imposto externamente .

propósito

O objetivo do freio motor é converter a energia cinética em calor ou outras formas de energia, neutralizando o atrito e as forças de compressão, também chamadas de "retardo". A resistência interna da máquina acionada é utilizada para a frenagem (ver força de reboque ).

Execuções

Aplicativos simples

O efeito de travagem baseia-se apenas na remoção da energia motriz.

Motores de combustão interna

O efeito de frenagem é criado quando o motor a gasolina por estrangulamento da carga de sucção (fechando a válvula do acelerador ou válvula do acelerador) e fluxo de combustível zero (ou seja, falta de suprimento de combustível), o motor a diesel simples ausência do elemento do acelerador apenas pela entrega zero de combustível (exceção: consulte a seção "Versões aprimoradas do efeito" abaixo).

Nos veículos a motor de hoje com motores a gasolina de injeção, o freio motor é aprimorado em seu efeito , reduzindo ou evitando completamente a injeção de combustível ( corte de combustível excedido ) em comparação com os motores de carburador comuns anteriormente . B. nunca poderia ser completamente evitado por furos ociosos e bocais. Isso também reduz o consumo médio de combustível. Se a velocidade cair abaixo de um determinado valor, o combustível é injetado novamente. O torque de frenagem do freio motor aumenta em uma velocidade mais alta, razão pela qual mudar para uma marcha mais baixa reduz ainda mais a velocidade e, se necessário, alivia mais o freio de serviço em descidas longas. Em alguns casos, engatar a próxima marcha inferior (deixando a embreagem deslizar) é suficiente.

Motores a vapor

O efeito de travagem é basicamente criado desligando o fornecimento de vapor. Além disso, em locomotivas a vapor, ao inverter e reabrir o fornecimento de vapor, o efeito do freio a vapor pode ser usado, o princípio funcional de geração de força normal da máquina a vapor de pistão atuando contra a direção de deslocamento. O freio de contrapressão , que é instalado em locomotivas a vapor para rotas de montanha, não requer um novo fornecimento de vapor, é ajustável e permite dirigir em longos trechos em declives sem desgaste adicional do bloco de freio.

Motor elétrico

O simples desligamento do fornecimento de energia por si só não leva a um efeito de frenagem perceptível em motores elétricos. Enquanto os motores assíncronos trifásicos giram completamente livremente, os motores do comutador têm um leve efeito de frenagem devido ao atrito das escovas. Em uma possível operação do gerador , a energia cinética é convertida em energia elétrica e dissipada como calor por meio de um resistor elétrico ( freio de resistência ) ou realimentada em uma rede elétrica ou um dispositivo de armazenamento ( freio regenerativo ). No entanto, o termo freio motor é incomum para motores de tração elétricos, neste contexto, fala-se de um freio eletrodinâmico .

Um motor assíncrono pode ser freado (frenagem por corrente parasita) estimulando-o com corrente contínua.

Versões efetivas

O efeito de frenagem devido ao atrito interno é comparativamente pequeno em comparação com os tipos de conversão de energia cinética descritos abaixo, nos quais o efeito do freio motor é aumentado por medidas adicionais.

Freio de poeira do motor

Freio de flap de escape em um motor a diesel

No caso dos motores a diesel de caminhões e ônibus em particular, existe o sistema de freio a poeira do motor (também conhecido como freio de flap de escape ), no qual a potência de frenagem é convertida em trabalho de compressão sem subsequente injeção de combustível e combustão. Embora tirar o pé do pedal do acelerador seja suficiente para o freio motor, o freio contra poeira do motor deve ser acionado separadamente. Uma vez ligado, é muito prático para o motorista, especialmente no trânsito intenso, pois ele nem sempre precisa mudar o pé para frente e para trás entre o pedal do acelerador e o freio, mas tem um forte efeito de frenagem simplesmente removendo o pé do acelerador. Quando acionada, a bomba injetora é reduzida a vazão zero e uma válvula de escape é fechada. A potência de travagem pode ser regulada através de uma válvula no sistema de escape. Este tipo de freio é usado principalmente em descidas. Ele reduz a carga nos freios convencionais, reduz seu aquecimento e reduz o risco de enfraquecimento do freio .

Em veículos comerciais recém-registrados, não é mais permitido projetar o freio de poeira do motor de modo que as tampas de escapamento fiquem completamente fechadas, independentemente da condição de direção e o suprimento de combustível seja reduzido a zero, caso contrário, o motor irá parar se este freio for operado por muito tempo, com todas as unidades adicionais como a direção hidráulica falha e o veículo se torna muito difícil de manobrar. No passado, a parada do motor era um efeito colateral desejado porque era usada para desligar os motores. Nos motores de caminhão modernos, o freio de poeira é operado eletropneumaticamente, o que também evita que o motor pare acionando o freio. Então, z. B. em um fabricante abaixo de uma rotação do motor de aproximadamente 800 rotações por minuto, a tampa do escapamento é aberta automaticamente e a bomba injetora é colocada em marcha lenta.

Existem agora sistemas em que os flaps abrem apenas em um dos quatro ciclos do motor. Isso tem um efeito de frenagem semelhante, mas o nível de ruído é visivelmente reduzido.

No caso de veículos ferroviários movidos a diesel mecanicamente, o freio de poeira do motor é usado como um freio adicional para operação em seções íngremes . O exemplo mais conhecido disso são os ônibus ferroviários da série 798 alemã .

Freio de descompressão

Vista do braço oscilante do freio de compressão do motor (o braço mais fino do lado esquerdo de cada conjunto)

Sinal de informações em Unadilla, Condado de Dooly, Geórgia

Outra forma de aumentar o torque de frenagem do motor é deixar o trabalho feito pelo motor no ciclo de compressão sem aproveitamento para o ciclo seguinte. Para isso, no final do curso de compressão , as válvulas de escape ou uma válvula embutida adicional são abertas e a pressão no cilindro é reduzida (descomprimida). Como resultado, nenhum trabalho pode ser transferido para o virabrequim durante o curso de expansão, uma vez que a energia usada para compressão já foi dissipada pelo relaxamento.

O processo de liberação do ar comprimido pelas válvulas de exaustão é muito difundido na América do Norte e é conhecido como “Jake Brake” ou “Jacobs Brake” . Foi inventado em 1961 pela empresa norte-americana Jacobs Vehicle Systems . Este sistema de travagem é denominado “freins jacob” em franco-canadiano . O relaxamento repentino do ar comprimido leva a um nível muito alto de poluição sonora e facilmente excede o nível de ruído dos martelos pneumáticos sem silenciadores adicionais. Em muitas entradas de cidades em Québec , é apontado que o uso de tais freios não é permitido devido ao alto nível de ruído, como é o caso em muitos lugares nos EUA (“Sem travagem de jake”, “Sem freios de motor”, “São necessários silenciosos do freio do motor”).

Ao usar o acelerador constante , uma válvula adicional com uma pequena seção transversal é aberta paralelamente às válvulas de escape, não apenas no final do curso de compressão, mas durante toda a operação de frenagem do motor. A descompressão ocorre continuamente, mas devido à pequena seção transversal com contrapressão ainda alta. O efeito de frenagem do motor também é alto na fase de expansão seguinte, pois o ar flui de volta para o cilindro contra a resistência do acelerador constante.

Combinação de freio de poeira do motor e freio de descompressão

O efeito de frenagem do motor pode ser melhorado ainda mais combinando o freio de poeira do motor e o freio de descompressão (por exemplo, EVB® / Freio de válvula de escape).

Veja também

• Retardatário

Links da web

Wikcionário: Motorbremse  - explicações de significados, origens de palavras, sinônimos, traduções

• How a Jake Brake Works - Jacobs Vehicle Systems no YouTube (inglês)

Evidência individual