Vous connaissez le métier de votre chauffeur quotidien. Appuyez sur l’accélérateur, l’accélérateur s’ouvre, le moteur aspire de l’air et vous accélérez. Enlevez le pied, l’accélérateur se ferme, le vide se crée et vous roulez en roue libre. C’est de la physique simple. Si vous atteignez une pente raide, vous pouvez rétrograder pour maintenir le régime élevé et économiser les plaquettes de frein. Cela fonctionne bien pour deux tonnes d’aluminium et de verre.
Essayez cela avec un semi-remorque de quatre-vingt mille livres. Cela ne fonctionne pas.
Un freinage régulier en semi est un cauchemar thermique. Une friction continue transforme les tambours de frein en projectiles chauffés au rouge. Même si vous passez à un rapport inférieur, la résistance naturelle du moteur n’est pas suffisante pour contrôler trois tonnes et demie d’élan lors d’une longue descente. Vous avez besoin d’une approche différente. Vous devez transformer le moteur diesel lui-même en frein.
La mécanique d’un système de compression-libération
Pour comprendre comment cela fonctionne, il faut regarder ce que fait réellement un moteur diesel. Contrairement aux moteurs à essence qui limitent le débit d’air, les moteurs diesel aspirent de l’air de manière illimitée. L’injecteur se déclenche, la compression enflamme le carburant et les gaz en expansion poussent le piston vers le bas. Cette course descendante fournit de la puissance aux roues.
Un frein moteur inverse ce processus. Cela ne coupe pas le carburant au ralenti. Il maintient l’admission d’air ouverte mais modifie le calage des soupapes d’échappement. Lorsque le piston atteint le sommet de sa course, au lieu de retenir cet air comprimé pour le repousser et créer de la puissance, le moteur ouvre la soupape d’échappement plus tôt.
Le piston pousse l’air comprimé hors de la soupape d’échappement située en haut du cylindre et ralentit efficacement l’engin.
Il s’agit du frein à relâchement de compression. Le conducteur actionne un interrupteur dans la cabine. Cela engage un mécanisme, généralement via des culbuteurs ou des suiveurs de came, qui force les soupapes d’échappement à s’ouvrir pendant la course de compression. Le cylindre se remplit d’air. Le piston essaie de le comprimer. Ensuite, avant que cette énergie puisse être transférée au vilebrequin, la soupape s’ouvre. L’air comprimé expulse les gaz d’échappement.
L’énergie qui aurait poussé le piston vers le bas et accéléré le camion est perdue dans l’atmosphère. Le moteur devient une énorme pompe à air. Le conducteur doit travailler dur juste pour faire tourner le vilebrequin contre cette résistance. Cette résistance est la force de freinage. C’est énorme. C’est cohérent. Et il ne génère presque aucune chaleur dans les freins de service.
Pourquoi les freins sur échappement ne suffisent pas
Vous entendrez peut-être « frein sur échappement » et « frein moteur » utilisés de manière interchangeable par des personnes qui ne connaissent pas la différence. Ils ont tort.
Un frein sur échappement est une simple vanne papillon montée dans le tuyau d’échappement. Il se ferme pour créer une contre-pression. Le moteur doit travailler plus fort pour expulser les gaz d’échappement vers ce petit trou. Cela aide. C’est mieux que rien. Son installation est peu coûteuse. Mais ce n’est pas un système de compression.
Sur une pente de quarante-cinq degrés à pleine charge, un frein sur échappement vous empêchera d’accélérer. Cela ne vous ralentira pas à une vitesse sûre. Un frein moteur à relâchement de compression modifie la mécanique interne du moteur pour dissiper l’énergie cinétique. Il fournit une puissance de freinage qu’un frein sur échappement ne peut tout simplement pas égaler.
Le coût d’ignorer la physique
Les systèmes échouent. Les conducteurs font des erreurs. Et la gravité ne se soucie pas de votre liste d’équipement.
En août 2008, un semi
