pourquoi les freins d’échappement sont si efficaces sur les véhicules à moteur diesel.
Les moteurs Diesel contrôlent le régime et la puissance du moteur en limitant la quantité de carburant injectée dans le moteur. Un diesel n’a pas d’accélérateur d’air. Parce qu’il n’a pas d’accélérateur à air, un moteur diesel n’offre pratiquement aucun freinage moteur lorsque le conducteur soulève la pédale d’accélérateur. Il n’y a tout simplement pas de perte de pompage pour retarder le régime du moteur lorsque le piston descend sur la course d’admission., L’Air est libre d’entrer dans le cylindre, limité uniquement par la capacité d’écoulement du filtre à air, du compresseur de turbocompresseur, du refroidisseur intermédiaire, du collecteur d’admission, de l’orifice de culasse et de l’ouverture de la soupape d’admission. Cela peut être déconcertant pour un conducteur habitué au Freinage Moteur produit par un moteur à essence, et cela peut être carrément énervant pour le conducteur d’un pick-up ou d’un camping-car diesel lourdement chargé en descente, surtout si les freins de service du véhicule commencent à surchauffer et à s’estomper. C’est pourquoi les freins d’échappement, tels que le frein Banks, sont devenus si populaires pour ces véhicules diesel.,
avant d’aller plus loin, il convient de mentionner qu’un frein d’échappement n’est pas un frein de compression bruyant ou un frein « Jake” tel qu’utilisé sur les gros appareils diesel et les camions à benne basculante. Un frein Jake fonctionne en utilisant la pression hydraulique pour ouvrir momentanément la soupape d’échappement à la fin de la course de compression, évacuant l’air comprimé dans le système d’échappement. C’est de là que tout le bruit vient. Le freinage D’un frein Jake se produit en raison de la perte de pompage comprimant l’air puis éliminant le « rebond” de l’air comprimé sur la course de puissance., De plus, il y a une perte de pompage lorsque le piston descend sur la course de puissance avec les deux soupapes fermées et sans combustion.
un frein d’échappement est un dispositif qui crée essentiellement une restriction majeure dans le système d’échappement et crée une contre-pression d’échappement importante pour retarder le régime du moteur et offrir un freinage supplémentaire. Dans la plupart des cas, un frein d’échappement est si efficace qu’il peut ralentir un véhicule lourdement chargé lors d’un déclassement sans jamais appliquer les freins de service du véhicule., Mais que se passe-t-il vraiment à l’intérieur du moteur lorsqu’un frein d’échappement est activé, et comment la contre-pression d’échappement ralentit-elle le moteur avec suffisamment de force pour ralentir tout le véhicule?
pour comprendre le fonctionnement d’un frein d’échappement, nous devons d’abord comprendre comment un diesel produit de la puissance – ou plus précisément du couple. Après qu’un diesel a ingéré de l’air sur la course d’admission et l’a comprimé sur la course de compression, le carburant est injecté directement dans le cylindre. La chaleur de compression enflamme le carburant, et la combustion se produit libérant plus de chaleur pour augmenter la pression de l’air comprimé dans le cylindre., Cette pression pousse alors le piston vers le bas sur la course de puissance pour générer un couple sur le vilebrequin. La consommation de carburant est brûlé, plus la chaleur qui est générée et plus la pression agissant sur le piston. Et bien sûr, plus de pression signifie plus de couple.
examinons maintenant la course d’échappement de notre diesel. Normalement, le piston pousse simplement l’échappement au-delà de la soupape d’échappement ouverte et à travers les conduits d’échappement restants jusqu’à ce que les gaz d’échappement atteignent l’atmosphère., Lorsque le conducteur relâche l’accélérateur de carburant, presque aucun carburant n’est injecté dans les cylindres, il y a donc très peu plus que l’air qui a été initialement ingéré sur la course d’admission pour être expulsé sur la course d’échappement. En fait, si nous mettons un capteur de pression dans le système d’échappement, nous constaterions que la pression d’échappement est très proche de zéro pendant la décélération, Car le système d’échappement peut facilement gérer le débit d’échappement., Cela signifie que la pression dans le cylindre est également très proche de zéro sur la course d’échappement dans ces conditions de décélération, et une pression nulle sur le dessus du piston pendant la course d’échappement n’offre aucune résistance au piston lorsqu’il monte.
ajoutons maintenant un frein d’échappement en aval du turbocompresseur. Un frein d’échappement est essentiellement une soupape qui peut être fermée dans le système d’échappement pour restreindre (mais pas totalement fermer) le débit d’échappement. Cette vanne se ferme lorsque le conducteur relâche l’accélérateur de carburant., Dans ces conditions, le débit d’échappement des cylindres est bloqué et augmente rapidement la pression dans le système d’échappement en amont du frein d’échappement. Selon le régime du moteur, Cette pression peut facilement atteindre une pression de service maximale de 60 PSI. Pression de travail maximale est limitée dans le cadre de la conception d’un frein d’échappement. Dans cet exemple, ce même 60 PSI reste également dans le cylindre pendant toute la course d’échappement (Soupape d’échappement ouverte) et exerce 60 PSI sur le dessus du piston pour résister à son mouvement vers le haut. Nous pouvons considérer cela comme un couple négatif, ralentissant le moteur pour un effet de freinage., Nous pourrions même penser que c’est tout le contraire de la course de puissance, et en fait, c’est le cas. Ainsi, vous pouvez voir que la simple restriction du débit d’échappement peut générer un freinage important. C’est ce qui rend un frein d’échappement si efficace.
l’exemple ci-dessus est simplifié, et il donne une bonne illustration du fonctionnement d’un frein d’échappement, mais il y a un peu plus que vous devriez savoir. Théoriquement, si nous fermions complètement le chemin d’échappement, nous pourrions créer une pression d’échappement très élevée pour agir sur le piston pendant la course d’échappement pour un freinage encore plus important., Nous pourrions, au moins en théorie, claquer sur le frein d’échappement au point de faire glisser les roues arrière – pas un bon plan lors du remorquage d’une remorque en descente. Par conséquent, nous voulons tempérer l’action du frein d’échappement pour un degré de freinage raisonnable et contrôlé. En outre, un frein d’échappement ne peut pas fermer le système d’échappement complètement pour un certain nombre d’autres bonnes raisons. Si l’échappement est complètement fermé, la pression dans le système d’échappement va continuer à augmenter jusqu’à ce que le système d’échappement des ruptures ou des dommages au moteur se produit., En fait, selon les usines, laisser la pression dans le système d’échappement dépasser 40 PSI pour les moteurs diesel Ford, 55 PSI pour les Chevy/GM DuraMax ou 60 PSI pour les moteurs diesel Cummins peut endommager un moteur diesel. Voici comment. Si la pression dans le système d’échappement, qui supporte également l’arrière des soupapes d’échappement fermées dans un moteur multicylindre, dépasse la capacité des ressorts de soupapes à maintenir les soupapes sur leurs sièges, les soupapes d’échappement seraient ouvertes de force et les pistons pourraient frapper les soupapes, causant de graves dommages au moteur., Par conséquent, un frein d’échappement doit évacuer une partie du flux d’échappement à travers le système d’échappement pour maintenir la pression maximale du système en dessous du point de danger. La pression à laquelle les soupapes d’échappement peuvent être ouvertes dépend de la pression du siège du ressort de soupape et de la taille (zone de la tête de soupape) des soupapes utilisées. Il s’agit d’un réglage soigneusement conçu sur tous les freins Banks: une détermination minutieuse est faite pour produire un freinage pratique maximal sans endommager le moteur., Sans les problèmes potentiels de rupture du groupe électrogène ou du système d’échappement, le système de freinage d’échappement pourrait être conçu pour créer une force de freinage incroyable du moteur, allant théoriquement jusqu’à bloquer le moteur!
D’accord, maintenant que nous savons comment fonctionne un frein d’échappement, considérons quelques autres choses qui sont liées aux freins d’échappement et à cette ligne de pensée., Tout d’abord, si la création d’une contre-pression dans le système d’échappement génère un couple et un freinage moteur négatifs, toute restriction du système d’échappement qui empêche le flux d’échappement libre pendant les conditions de croisière ou le fonctionnement à plein régime nuit en fait à la puissance et à l’économie de carburant de la même manière. C’est comme un frein d’échappement légèrement efficace qui est toujours allumé. C’est pourquoi les pièces de système d’échappement à écoulement libre dans tous les systèmes D’alimentation Banks, de Git-Kit à PowerPack®, et y compris les systèmes D’échappement Monster, pour le gaz et le diesel, ont un impact positif sur la production d’énergie et l’économie de carburant.,
Deuxièmement, lorsqu’il est fermé, un frein d’échappement cale la section de turbine du turbocompresseur. Le frein d’échappement doit s’ouvrir avant que le turbo ne puisse remonter pour fournir un boost à la demande. Le frein Banks est conçu pour s’ouvrir à des vitesses inférieures à 15 mi / h, lorsque Très peu de freinage d’échappement est disponible de toute façon, pour accélérer la réponse du turbo lorsque le conducteur appuie à nouveau sur la pédale de carburant. Seul le frein Banks a cette fonctionnalité informatisée. Ce n’est qu’une des fonctions du CBC (contrôleur de frein informatisé)., Et comme indiqué ci-dessus, toute restriction dans le système d’échappement en aval du turbocompresseur affectera négativement la capacité du turbo à générer une poussée dans des conditions de conduite normales, et surtout à plein régime. Ici aussi, le frein Banks, qui est conçu pour améliorer le débit d’échappement hors de la turbine en position ouverte, améliore à la fois la puissance et l’économie de carburant, ainsi que le freinage supplémentaire en cas de besoin.
voyez-vous un modèle ici et pourquoi les produits Banks sont conçus comme ils sont? Tout est lié au débit d’air et à l’efficacité du pompage du moteur. Chez les banques, nous connaissons le diesel., Nous sommes des ingénieurs. Nous le faisons bien!
