Como funciona o Jake Brakes

Como funciona o Jake Brakes

Hoje eu descobri como funciona um Jake Brake (também conhecido como “Jacobs Engine Brake” ou “freio de liberação de compressão”). Para aqueles que não sabem, um "Jake Brake" é o que faz com que a metralhadora produz um ruído que você pode ouvir de caminhonetes quando eles descem longas encostas íngremes.

Um motor a gás normal usa o fluxo de ar do coletor de admissão para controlar a mistura ar / combustível. Este ar é fornecido aos cilindros do motor e a mistura ar / combustível afeta muito a quantidade de energia que você recebe deles. Quando o acelerador está fechado (você tira o pé do acelerador), o fluxo de ar é significativamente restrito. É o trabalho que o seu motor tem que fazer contra este fluxo de ar restrito que fornece a frenagem, como uma bomba de vácuo. Este efeito de travagem mantém-se enquanto as rodas do seu carro permanecem ligadas ao seu motor. Se você engatar a embreagem, o efeito de frenagem do motor não irá mais ajudá-lo e seu carro estará descendo a colina na força que atualmente estamos chamando de capricho da gravidade! A força de frenagem fornecida pelo fluxo de ar restrito, neste caso, irá variar dependendo do motor e qual a marcha do seu carro.

Um motor a diesel, por outro lado, não possui um dispositivo de restrição de ar semelhante. O motor a diesel também não possui uma vela de ignição para acender o conteúdo do combustível. Em vez disso, eles usam a compressão do ar e o calor criado por ela para acender o combustível. Quando o combustível é desligado para controlar a potência (tirar o pé do acelerador) e você não engatou a embreagem, o virabrequim ainda gira devido às rodas ainda girarem do momento para frente do veículo. Isso continua o processo de aspirar ar para dentro dos cilindros, que é então comprimido pelos pistões quando eles se movem de volta. Mesmo que haja pouco ou nenhum combustível para acender no cilindro, o ar comprimido ainda proporciona um efeito de mola no pistão, empurrando-o de volta para baixo. Isso proporciona um aumento na eficiência, pois esse processo utiliza parte da energia usada para comprimir o ar, mesmo sem ignição no cilindro. Enquanto isso é mais eficiente, acaba por não ser útil quando você quer tentar usar o motor para ajudar a desacelerar o veículo.

O Jake Brake funciona liberando o ar comprimido armazenado antes que ele possa ter a chance de retornar o pistão. Basicamente, um nob extra, ou lóbulo, é adicionado à árvore de cames que abre uma válvula de escape adicional, que libera toda a energia comprimida armazenada para a atmosfera, assumindo que o freio de compressão foi acionado. Quando o freio de compressão não está engatado, o mecanismo que controla a válvula permite que ele permaneça fechado, mesmo que a árvore de cames ainda esteja girando (usando uma haste telescópica que pode ser travada ou destravada). A energia necessária para comprimir o ar, que é então liberado antes que ele possa ser usado para ajudar a diminuir um pouco o curso, tem o efeito de desacelerar o veículo enquanto o ar é comprimido.

O Sr. Cummins tinha acordos contratuais prévios com a Cummins Engine Company, então ele primeiro tentou comercializar sua idéia para eles. Eles imprudentemente recusaram. A novidade da idéia e os fatores combinados de um sistema mecânico inexperiente e a incerteza de seu mérito comercial levaram todos os outros fabricantes que usaram três motores a diesel também a recusarem.

Não foi até o casamento oportuno entre o sobrinho do Sr. Cummins para a filha do vice-presidente da Jacobs Manufacturing, que levou ao conhecimento e interesse da empresa Jacobs, a invenção da Cummins. Após testes de motores bem-sucedidos, um contrato de opção entre a Cummins e a empresa Jacobs Manufacturing foi firmado em 1959 e a Jacobs Company estabeleceu sua nova Divisão Clessie L Cummins. O Jake Brake nasceu!

Fatos do bônus:

  • A inspiração para o Jake Brake veio originalmente para a Cummins quando ele e alguns amigos, em 1931, estavam tentando estabelecer um novo recorde de velocidade de caminhão viajando pelo país de Nova York a Los Angeles. Enquanto desciam o desfiladeiro de Cajon, na velha US 66, bem na saída de San Bernadino, na Califórnia, os freios excessivamente usados ​​cederam e eles se viram fugindo do controle em direção a um trem que atravessava a estrada. Felizmente, quase ao mesmo tempo em que chegaram ao trem, o vagão do trem passou e, nas palavras do Sr. Cummins, “nós escapamos da morte certa por centímetros”. A Cummins começou então a investigar como fazer um freio de compressão para motores a diesel. Vinte e seis anos depois, em 1957, enquanto estava aposentado, ele conseguiu e pediu uma patente de seu recém-inventado freio motor de liberação por compressão.
  • O Sr. Cummins e seus companheiros de viagem realmente estabeleceram o recorde de velocidade de caminhões em agosto de 1931. Um tempo de execução de 97 horas e 20 minutos foi alcançado para as 3.214 milhas percorridas. Não há dúvida de que uma descida extremamente rápida nos arredores de San Bernadino ajudou esse tempo um pouco!
  • As primeiras unidades de produção para os motores da série Cummins NH, com seu novo Jake Brakes, saíram da fábrica em 1961. Hoje, os retardadores Jake Brake estão disponíveis em quase todos os principais motores de caminhões a diesel dos EUA.
  • A empresa Jacobs considera ilegal usar seu nome registrado em placas que dizem "NO JAKE BRAKES". Eles também freqüentemente apontam que muito do ruído de seus freios de compressão é devido à falta de bons sistemas de silenciadores em alguns dos caminhões que usam seus freios de compressão. Também é tecnicamente impreciso do ponto de vista deles dizer que todos os Jake Brakes são barulhentos, devido ao fato de que eles fazem vários outros tipos de sistemas extras de freios que são praticamente silenciosos. Por exemplo, eles também produzem o Jacobs Exhaust Brakes e o Jacobs Driveline Brakes, ambos quase silenciosos.

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