Wie Jake Brakes funktioniert

Wie Jake Brakes funktioniert

Heute habe ich herausgefunden, wie ein Jake Brake funktioniert (auch als "Jacobs Engine Brake" oder "Compression Release Brake" bezeichnet). Für diejenigen, die es nicht wissen, macht ein "Jake Brake" das Maschinengewehr wie ein Geräusch, das man von Sattelzugmaschinen hören könnte, wenn sie lange steile Hügel hinunterfahren.

Ein normaler Gasmotor verwendet den Luftstrom vom Ansaugkrümmer, um das Luft / Kraftstoff-Gemisch zu steuern. Diese Luft wird an die Zylinder des Motors geliefert und das Luft / Kraftstoff-Gemisch beeinflusst stark, wie viel Leistung Sie aus ihnen herausholen. Wenn die Drosselklappe geschlossen ist (Sie nehmen den Fuß vom Gas), ist der Luftstrom erheblich eingeschränkt. Es ist die Arbeit, die Ihr Motor gegen diesen eingeschränkten Luftstrom leisten muss, der zum Bremsen sorgt, wie eine Vakuumpumpe. Diese Bremswirkung bleibt so lange bestehen, wie Ihre Fahrzeugräder mit Ihrem Motor verbunden sind. Wenn Sie die Kupplung einrücken, hilft Ihnen die Bremswirkung des Motors nicht mehr, und Ihr Auto rollt mit der Kraft, die wir derzeit als Schwerkraft bezeichnen, den Hügel hinunter. Die Bremskraft, die durch den eingeschränkten Luftstrom in diesem Fall bereitgestellt wird, hängt von dem Motor und dem Gang Ihres Fahrzeugs ab.

Ein Dieselmotor dagegen hat keine solche ähnliche Luftbegrenzungsvorrichtung. Der Dieselmotor hat auch keine Zündkerze zum Zünden des Kraftstoffinhalts. Stattdessen verwenden sie die Luftkompression und die von ihr erzeugte Wärme, um den Kraftstoff zu zünden. Wenn der Kraftstoff zur Kontrolle der Energiezufuhr abgeschaltet wird (wodurch der Fuß vom Gas genommen wird) und Sie die Kupplung nicht eingerückt haben, dreht sich die Kurbelwelle immer noch, da sich die Räder immer noch vom Vorwärtsdrehmoment des Fahrzeugs drehen. Dies setzt den Prozess des Ansaugens von Luft in die Zylinder fort, der dann von den Kolben komprimiert wird, wenn sie sich wieder nach oben bewegen. Obwohl im Zylinder wenig oder kein Kraftstoff zum Zünden vorhanden ist, wirkt die Druckluft immer noch auf den Kolben zurück und drückt ihn zurück. Dies führt zu einer Steigerung des Wirkungsgrades, da dieser Prozess einen Teil der Energie verbraucht, die zum Komprimieren der Luft verwendet wird, auch ohne Zündung im Zylinder. Dies ist zwar effizienter, stellt sich jedoch als nicht hilfreich heraus, wenn Sie den Motor verwenden möchten, um das Fahrzeug zu verlangsamen.

Der Jake Brake löst die gespeicherte Druckluft, bevor er den Kolben zurückfedern kann. Grundsätzlich wird der Nockenwelle ein zusätzlicher Nocken hinzugefügt, der ein zusätzliches Auslassventil öffnet, das dann die gesamte gespeicherte komprimierte Energie in die Atmosphäre abgibt, sofern die Kompressionsbremse aktiviert ist. Wenn die Kompressionsbremse nicht eingelegt ist, kann der Mechanismus, der das Ventil steuert, geschlossen bleiben, selbst wenn sich die Nockenwelle noch dreht (unter Verwendung eines Teleskopstößels, der ver- oder entriegelt werden kann). Die Energie, die zum Komprimieren der Luft benötigt wird, die dann freigesetzt wird, bevor sie dazu verwendet werden kann, den Abwärtshub etwas anzutreiben, bewirkt eine Verlangsamung des Fahrzeugs, wenn die Luft komprimiert wird.

Herr Cummins hatte zuvor vertragliche Vereinbarungen mit der Cummins Engine Company. Daher versuchte er zuerst, seine Idee darauf zu vermarkten. Sie lehnten ihn unklug ab. Die Neuheit der Idee und die kombinierten Faktoren eines nicht getesteten mechanischen Systems und die Unsicherheit seines kommerziellen Werts veranlassten alle anderen Hersteller, die drei Nockendieselmotoren verwendeten, ebenfalls, ihn abzulehnen.

Erst als die günstige Ehe zwischen Herrn Cummins 'Neffen und der Tochter des Vizepräsidenten von Jacobs Manufacturing erfolgte, hatte das Unternehmen von Jacobs Kenntnis von Cummins Erfindung und Interesse daran. Nach erfolgreichen Motortests wurde 1959 eine Optionsvereinbarung zwischen Cummins und der Firma Jacobs Manufacturing abgeschlossen, und die Jacobs Company gründete ihre neue Clessie L Cummins Division. Der Jake Brake wurde geboren!

Bonus Fakten:

  • Die Inspiration für den Jake Brake war ursprünglich Cummins, als er und einige Freunde im Jahr 1931 versuchten, einen neuen Geschwindigkeitsrekord im Lastwagenverkehr zwischen New York und Los Angeles aufzustellen. Beim Abstieg des Cajon Pass auf der alten US 66 vor San Bernadino Kalifornien brachen ihre überlasteten Bremsen aus und gerieten außer Kontrolle, als sie auf einen Zug rasten, der über die Straße fuhr. Glücklicherweise kam die Zugwaggon fast zur gleichen Zeit, als sie zum Zug kamen, und mit den Worten von Mr. Cummins "waren wir dem sicheren Tod um Zentimeter entkommen". Cummins begann dann zu prüfen, wie man eine Kompressionsbremse für Dieselmotoren bauen kann. Sechsundzwanzig Jahre später, 1957, im Ruhestand, gelang es ihm, seine neu entwickelte Kompressionsbremse zum Patent anzumelden.
  • Herr Cummins und seine Mitreisenden stellten tatsächlich den Rekord der LKW-Geschwindigkeit im August 1931 auf. Eine Laufzeit von 97 Stunden, 20 Minuten, wurde für die 3.214 Kilometer erreicht. Zweifellos hat eine extrem schnelle Abfahrt außerhalb von San Bernadino dieser Zeit nur ein wenig geholfen!
  • Die ersten Produktionseinheiten für die Cummins-Motoren der NH-Baureihe mit ihrem neuen Jake Brakes verließen das Werk 1961. Heute sind die Retarder von Jake Brake für fast alle großen US-Dieselmotoren für schwere Nutzfahrzeuge verfügbar.
  • Die Firma Jacobs hält es für illegal, ihren Markennamen in Schildern mit der Aufschrift "NO JAKE BRAKES" zu verwenden. Sie weisen auch häufig darauf hin, dass ein Großteil der Geräusche ihrer Kompressionsbremsen auf das Fehlen eines guten Schalldämpfersystems bei einigen Lastwagen zurückzuführen ist, die ihre Kompressionsbremsen verwenden. Aus technischer Sicht ist es auch ungenau zu sagen, dass alle Jake Brakes laut sind, da sie verschiedene andere Arten von zusätzlichen Bremssystemen bilden, die praktisch geräuschlos sind. Zum Beispiel produzieren sie auch die Jacobs Exhaust Brakes und die Jacobs Driveline Brakes, die beide fast geräuschlos sind.

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