Motorbremsen

Motorbremsen tritt auf, wenn die Verzögerungskräfte innerhalb eines Motor werden verwendet, um a zu verlangsamen Kraftfahrzeugim Gegensatz zur Verwendung zusätzlicher externer Bremsmechanismen wie z. Reibungsbremsen oder Magnetbremsen.

Der Begriff wird oft mit mehreren anderen Bremsarten verwechselt, insbesondere mit mehreren Arten von Bremsen Bremsung der Kompressionsabnahme oder "Jake Braking", der einen anderen Mechanismus verwendet.

Die Verkehrsvorschriften in vielen Ländern verlangen, dass Lastwagen immer mit einem engagierten Gang fahren, was wiederum eine gewisse Menge Motorbremsen liefert (viskose Verluste am Motoröl und Luft, die durch den Motor und die Reibungsverluste an den Zylinderwänden und -lagern gepumpt werden), wenn keine Gaspedal wird angewendet.

Typ

Benzinmotoren

Der Begriff "Motorbremsen" bezieht sich auf den Bremswirkung, der in Benzinmotoren auftritt, wenn der Gaspedal es ist veröffentlicht worden. Dies führt dazu, dass die Kraftstoffeinspritzung eingestellt wird und die Drosselklappe fast vollständig zu schließen und den gezwungenen Luftstrom beispielsweise einen Turbolader stark einzuschränken. Die Einschränkung verursacht stark Verteiler Vakuum gegen die die Zylindern arbeiten müssen, einen Großteil der potenziellen Energie aus dem System im Laufe der Zeit abschwächen und den größten Teil des Motorbremseneffekts erzeugen.[1] Dieser Vakuumkrümmereffekt kann häufig durch einen Abfallverschiebung verstärkt werden, wodurch ein schnelleres drehender Antriebsstrang zum Motor beteiligt ist.

Motorbremsen sind eine praktikable Methode zur Steuerung der Geschwindigkeit, mit der ein Fahrzeug bergab fährt. Durch Schalten auf ein niedrigeres Gang in a Schaltgetriebeoder Auswählen des "Low -Great" -Modus auf einem automatische ÜbertragungDas Motorbremsen reduziert die Notwendigkeit, das wiederholt das anzuwenden Fußbremsedas Risiko der Überhitzung des Bremsens.[2]

Während ein Teil der Bremskraft aufgrund von Reibung in der erzeugt wird Fahren Sie ZugDies ist im Vergleich zu dem Auswirkungen des vielfältigen Vakuums durch die Luftstrombeschränkung vernachlässigbar.

Bei einem Automatikgetriebe erhöht das Motorbremsen häufig spontan die Motordrehzahl, wodurch eine plötzliche Drehzahl auch ohne das Aufbringen des Gaspedal auftritt.

Dieselmotoren

Dieselmotoren in persönlichen Autos liefern wenig Motorbremsen, da sie nicht mit einem Drosselklappenkörper ausgestattet sind und daher kein Vakuum in den Ansaugkrümmer zeichnen können.

In schweren Fahrzeugen wird der Motor häufig hergestellt, um eine zusätzliche Bremskraft bereitzustellen, um das reguläre Bremssystem des Fahrzeugs zu belasten und die Bremsen zu vermeiden. In seiner einfachsten Form besteht dies aus einem Schmetterlingsventil, das den Abgasstrom stoppt. Dies wird als Abgasbremse bezeichnet und hauptsächlich auf älteren Lastwagen gefunden. Es hat eine begrenzte Wirkung und fortschrittlichere Systeme, wie nachstehend beschrieben, sind bei neueren schweren Fahrzeugen nahezu universell.

Kompressionsfreisetzungsbremse

Kein Jake -Bremsspiel Unadilla, Georgia

A Kompressionsfreisetzungsbremse (Auch als Jacobs -Bremse oder "Jake -Bremse" bezeichnet) ist die Art der Bremse, die am häufigsten mit echtem Motorbremsen verwirrt ist. Es wird hauptsächlich in großen Dieselwagen verwendet und arbeitet durch Öffnen der Abgasventile am oberen Rand des Kompressionshubs. Daher wird die große Menge an Energie, die in der Druckluft gespeichert ist, nicht in die Kurbelwelle zurückgebracht, sondern in die Atmosphäre freigesetzt.

Normalerweise wird während des Kompressionsschlags Energie verwendet, wenn der nach oben bewegende Kolben die Luft im Zylinder komprimiert. Die Druckluft wirkt dann als Druckfeder und drückt den Kolben wieder nach unten. Da die Jake -Bremse in Betrieb ist, wird die Druckluft jedoch plötzlich freigesetzt, kurz bevor der Kolben ihre Abwärtsfahrt beginnt. (Diese plötzliche Freisetzung von Druckluft erzeugt hörbare Schallwellen, ähnlich wie die expandierenden Gase, die aus der Mündung einer Waffe entkommen.) Nachdem die Energie, die in der Druckluft gespeichert ist Ziehen Sie den Kolben wieder nach unten.

Diese Art von Bremse ist an vielen Wohngebieten verboten oder eingeschränkt, da sie (sofern nicht richtig gedämpft) einen Jackhammer- oder maschinengewehrähnlichen Klang schafft, der laut genug ist, um den Frieden zu stören, einschließlich des Wachens nachts. Es ist jedoch sehr effektiv und erzeugt immense Mengen an Bremskraft, die die Reibungsdauer erheblich verlängert - ein Dieselmotor von 565 PS kann eine Bremsleistung von bis zu 600 PS (450 kW) bei 2.100 U / min produzieren.[3]

Auspuffbremse

Ein Auspuffbremse Arbeitet, indem sie eine Einschränkung des Auspuffs verursacht, ähnlich wie die Einnahmegaser in einem Benzinmotor. In einfachen Worten funktioniert es, indem es den Rückdruck des Auspuffs erhöht. Fast alle diese Bremsen sind Schmetterlingsventile Ähnlich wie ein Drosselklappenventil, das stromabwärts der von der montiert ist Turbolader wenn es einen gibt.

Abgasobstruktionen

Moderne Dieselmotors unterliegen vielen strengen Steuerungen für Emissionen und haben oft viele Obstruktionen im Auspuff, was dazu führt, dass sie das Gefühl haben, wie ein Benzinmotor etwas Motorbremse zu haben. Die wichtigsten sind:

  • Turbolader erzeugt eine Rückdrucksur, wenn sie ins Stocken geraten
  • Abgasrückleiter (EGR) Ventil lenkt Abgas wieder in die Motoreinnahme, oft durch ein eingeschränktes/schmales Rohr.
  • Dieselpartikelfilter (DPF) ist so konzipiert, dass sie Rußpartikel erfassen, die ansonsten in die Atmosphäre freigesetzt würden. Es behindert den Abgasfluss stark und kann fast so viel Strom wie ein kleiner Klimaanlagenkompressor saft.

Zweitaktmotoren

Motorbremsen in einem Vormischungsmotor können für den Motor äußerst schädlich sein, da Zylinder und Kolbenschmiermittel an jeden mit Kraftstoff gemischten Zylinder geliefert werden. Infolgedessen verhungert der Motor während des Motorbremsens nicht nur Kraftstoff, sondern auch Schmiermittel, was zu beschleunigten Verschleiß führt. Viele alte Zweitakt-Autos (Saab, Wartburg usw.) hatten ein Freilaufgerät im Getriebe, um das Motorbremsen optional zu machen. Die meisten Zweitakt-Motorradmotoren seit den 1970er Jahren haben von einem Schmierung Ölpumpeunabhängig vom Gas- und Kraftstoffsystem wie Suzuki's Posi-Force System.

Anwendungen

Sobald der Gaspedal genug freigesetzt wird, um den Motor zu verlangsamen, tritt das Motorbremsen in Kraft, solange die Räder über das Getriebe zum Motor angeschlossen bleiben. Ein rutschendes oder entlassenes Kupplung, oder ein Drehmomentwandlerwürde die Räder lösen oder Bremsenergie absorbieren. Die Bremskraft variiert je nach Motor, und das Zahnrad, in dem sich das Getriebe niedriger befindet, desto höher ist der Bremseffekt aufgrund einer höheren Drehzahl und des durch das Getriebe übertragenen Drehmoments (höheres Drehmoment wird vom Motor in niedrigeren Zahnrädern geliefert) .

Motorbremsen vermeiden Verschleiß bei Bremsen und kann einem Fahrer helfen, die Kontrolle über das Fahrzeug zu bewahren. Der aktive Gebrauch des Motorbremsens durch das Umschalten in ein niedrigeres Gang kann dazu beitragen, die Geschwindigkeit zu steuern und sehr steile und lange Hänge nach unten zu fahren und die Bremsen vor Überhitzung oder übermäßiger Verschleiß zu sparen. Wenn es vor der Verwendung der Bremsen angewendet wird, können die Bremsen zur Verfügung stehen, um Notstopps zu machen. Die gewünschte Geschwindigkeit wird unter Verwendung von Motorbremsen beibehalten, um der Gravitationsbeschleunigung entgegenzuwirken. Mögliche Getriebeverschleiß durch Motorbremsen kann durch bestimmte Techniken gemindert werden. Wenn Sie die Kupplung zum Abschluss eines Herunterschiebens schieben, trägt er den Kupplungsschild, während er das Fahrzeug verlangsamt, und erledigt die Aufgabe der Bremsbeläge oder Schuhe. Eine gut ausgeführte Umdrehung in derselben Einstellung minimiert Spannungen für Getriebekomponenten, sodass die Motorbremsung das Fahrzeug verlangsamt.

Unsachgemäße Motorbremstechnik kann dazu führen, dass die Räder aufgrund zu viel Verzögerung auf rutschige Oberflächen rutschen (auch als Schaltverriegelung bezeichnet). Wie in einem durch Überbremsen verursachten Skid wird das Fahrzeug erst dann wieder auftreten, wenn sich die Räder schneller drehen dürfen. Wenn der Fahrer das Bremsen des Motors reduziert, indem er sich wieder aufschaltet oder die Kupplung bei einem manuellen Getriebe löst, kann die Traktion wiedererlangt werden.

Im Hybrid -Elektrofahrzeuge, wie Toyota PriusDas Motorbremsen wird von der Computersoftware simuliert, um dem Gefühl eines herkömmlichen Automatikgetriebes zu entsprechen. Für lange Abfahrtsläufe wirkt der "B" -Modus wie ein niedrigeres Gang, wobei die höhere Drehzahl des Verbrennungsmotors zur Verschwendung von Energie verwendet wird, wodurch die Batterie überlastet wird.[4] Fast alle elektrischen und hybriden Fahrzeuge können kinetische Bewegungen in Strom umwandeln, d.h. Regenerative BremsenAber da der Verbrennungsmotor bei der Verwendung regenerativer Bremsung nicht das Fahrzeug verlangsamt, ist es nicht dasselbe wie die Motorbremsung.

Einschränkungen

Motorbremsen sind eine allgemein anerkannte Praxis und können dazu beitragen, die Reibungsbremsen zu tragen. Es wird sogar in einigen Motorsportarten verwendet, um das Risiko einer Überhitzung der Reibungsbremsen zu verringern. Zusätzlich, Kraftstoffeinspritzung Motoren verwenden im Allgemeinen keinen Kraftstoff während des Motorbremsens. Dies ist als Verzögerungskraftstoffausfall (DFCO) bekannt.

Obwohl es in den meisten Ländern nicht mehr in der Produktion ist, gibt es immer noch viel von viel Vergaser Motoren im Dienst, mit denen die Motorbremsung aufgrund des Fehlens eines DFCO-Mechanismus kontraproduktiv gegenüber dem Kraftstoffverbrauch ist. Die Kosten für Verschwendung von Kraftstoff können den Gewinn von reduziertem Bremsnutzen gut überwiegen.

Kompressions-Release ("Jake") Bremsung, eine Form des Motorbremsens, die fast ausschließlich für Dieselmotoren verwendet wird, erzeugt extreme Mengen von Lärmbelästigung Wenn es keine gibt Schalldämpfer auf dem Ansaugkrümmer des Motors. Anekdotisch klingt es ähnlich wie a Jackhammer, wie auch immer Lautstärke ist zwischen dem 10 und dem 20 -fachen des Schalldruckpegels eines Jackhammers (10 bis 13 db größer). Zahlreiche Städte, Gemeinden, Staaten und Provinzen haben den Einsatz von nicht kuscheligen Kompressionsbremsen verboten, die in der Regel nur auf Straßen außerhalb der Bevölkerung legal sind. In Australien, Verkehrsdurchsetzungskameras werden derzeit getestet, die automatisch schwere Fahrzeuge fotografieren, die Kompressionsbremsen verwenden.[5]

Siehe auch

Verweise

  1. ^ MEGLI, Thomas. "Erhöhtes Motorbremsen mit einstellbarem Ansaugventil Timing". Google -Patente. Abgerufen 15. Dezember, 2019.
  2. ^ "Steuern Ihres Fahrzeugs". Sicheres Fahren fürs Leben. Fahrer- und Fahrzeugstandardagentur. Abgerufen 12. August 2019.
  3. ^ Verständnis für die Leistung von Traktorverzögern, Seite 20. Caterpillar Inc
  4. ^ B-Modus erklärt
  5. ^ "Jahresbericht 2007" (PDF). Straßen- und Verkehrsbehörde. 2007. Abgerufen 2008-06-30.