Un freno de motor de liberación por compresión , freno de compresión o freno de descompresión es un mecanismo de frenado del motor instalado en algunos motores diésel . Cuando se activa, abre las válvulas de escape de los cilindros, justo antes de que finalice la carrera de compresión, liberando el gas comprimido atrapado en los cilindros y reduciendo la velocidad del vehículo.
En 1965, Clessie Cummins obtuvo una patente para el freno de compresión del motor, y la primera empresa en fabricarlos fue Jacobs Vehicle Systems . [1] [2]
Cuando el conductor suelta el acelerador de un vehículo en movimiento propulsado por un motor de combustión interna , el impulso hacia delante del vehículo continúa haciendo girar el cigüeñal del motor . La mayoría de los motores diésel no tienen un cuerpo de aceleración, por lo que, independientemente de la posición del acelerador, siempre se aspira aire hacia los cilindros (excluida la válvula instalada en ciertos motores diésel, como los vehículos contra incendios y los generadores de las plataformas de petróleo y gas, para evitar que el motor diésel se descontrole ). La mezcla de aire sin combustible que se comprime en la carrera de compresión ahora comienza a actuar como un resorte neumático. Después de que el pistón alcanza la compresión máxima, la mezcla de aire comprimido devuelve su energía al pistón empujándolo hacia abajo. El resultado es que incluso si se detiene el suministro de combustible al cilindro, parte de la energía absorbida durante la carrera de compresión sigue devolviéndose al cigüeñal. Debido a esta energía devuelta, se aplica muy poco frenado del motor al vehículo.
El freno de compresión típico consiste en un sistema hidráulico que utiliza aceite de motor que transfiere el movimiento del balancín del inyector de combustible a la(s) válvula(s) de escape del motor. Cuando se activa, la válvula de escape se abre muy brevemente cerca del punto muerto superior del motor y libera el aire comprimido en el cilindro para que la energía de compresión del aire no se devuelva al cigüeñal. Un freno de motor de liberación por compresión puede ayudar a un vehículo a mantener o incluso reducir la velocidad con un uso mínimo de frenos de fricción. La potencia de este tipo puede ser aproximadamente la misma que la potencia del motor. [3]
Por el contrario, un motor de gasolina funciona con el acelerador cerrado durante la desaceleración , lo que impide el libre flujo de aire hacia los cilindros, lo que genera poca presión para liberar en la parte superior de la carrera de compresión. El acelerador cerrado proporciona frenado del motor al obligar al motor a generar un vacío entre el acelerador y los cilindros.
Por lo general, los controles de un freno de compresión consisten en un interruptor de encendido/apagado y, a menudo, un selector que controla la cantidad de cilindros en los que está activo el freno. Los interruptores del acelerador y del embrague son parte integral del sistema. La activación se produce cuando se sueltan tanto el embrague como el acelerador con la transmisión engranada. Es tarea del conductor determinar la marcha de transmisión correcta que se debe utilizar, dependiendo de factores como la inclinación de la pendiente y la carga del vehículo.
El uso de frenos de compresión del motor puede hacer que un vehículo emita un ruido de escape fuerte, como de " gruñido ", " ametralladora " o " martillo neumático", especialmente en vehículos que no tienen silenciadores, lo que ha llevado a muchas comunidades de los Estados Unidos , Canadá y Australia a prohibir el frenado por compresión dentro de los límites municipales. Los conductores son notificados por señales en la carretera con texto como "Retardadores de freno prohibidos", "Sin freno de motor", "Sin frenos Jake", "Frenado por compresión prohibido", "Por favor, no use freno de motor", "Evite usar frenos de motor" o "Frenado de motor sin silenciador prohibido", y la aplicación de la ley se realiza normalmente mediante multas de tráfico . Estas prohibiciones han llevado al desarrollo de nuevos tipos de silenciadores y turbocompresores para silenciar mejor el ruido de frenado.
Jacobs afirma que el uso del término "Jake Brake" en carteles que prohíben los frenos retardadores del motor viola su marca registrada y discrimina los productos de la marca Jacobs. [4] [5]
En el estado de Ohio , Estados Unidos , la ley estatal permite que una junta de comisionados del condado o de administradores municipales prohíba el uso de frenos de compresión en áreas no incorporadas. Estas regulaciones locales se aplican a todas las carreteras mantenidas por el estado y por la localidad, excepto las autopistas interestatales . El cartel estándar del estado que dice "No Engine Brake" (Sin freno de motor) está diseñado para evitar discriminar a la marca Jacobs. [6]