Entenda como funciona o freio motor no ciclo Diesel e sua importância para a segurança na construção

Nem todos os motoristas sabem, mas a utilização do freio motor em caminhões é de suma importância para garantir a preservação da vida útil do sistema de freios e também é um valioso recurso para a economia de combustível. 

Resumidamente, essa frenagem ocorre quando as forças geradas através da queima dentro motor são utilizadas para “segurá-lo”. Este sistema pode ser utilizado em conjunto com os freios de serviço convencionais ou então sozinho, principalmente em ladeiras.

DIFERENÇAS GASOLINA X DIESEL

No motor a gasolina, o efeito de freio-motor é causado quando a borboleta de acelaração se fecha quase totalmente, causando uma restrição na entrada dos gases. Desta forma, não há injeção de combustível na câmara e quem se torna responsável por girar o motor é o cambio. A marcha selecionada nesta situação é a que determinará o quanto o veículo será freado na ladeira ou não. Normalmente, o recomendado é utilizar a mesma marcha no freio motor que você usaria para subir esta mesma ladeira.

No motor a diesel, o freio motor não trabalha como no caso acima descrito. Ao contrário dos motores a gasolina, motores a diesel variam o fluxo de combustivel para controlar sua força, ao invés de causar um “estrangulamento” como no ciclo otto. Como os motores de Ciclo Diesel não possuem vácuo, não estão sujeitos aos meus efeitos de frenagem.

No entanto, alguns mecanismos alternativos são utilizados em motores diesel para substituir ou simular o verdadeiro efeito de freio motor.

Sistemas Primários

Os sistemas chamados “primários” atuam no trem de força da caixa de mudanças. Dessa forma, podemos concluir que a eficiência da frenagem esta diretamente ligada à rotação em que o motor está. Assim, podemos qualificar essa condição selecionando a marcha em que a rotação se eleve de acordo com a que for necessária para atingir a velocidade desejada.

Dessa forma, podemos dizer que este sistema atua diretamente no conjunto motor-câmbio. No ciclo Diesel, além da eficiência deste conjunto, utilizamos uma borboleta de pressão dinâmica, que ficam instaladas no sistema de escapamento do veículo. Quando essa borboleta é fechada, o ar expulso da câmara no tempo de escapamento é comprimido no coletor de escape, gerando dessa maneira uma contrapressão no conjunto de escape. (FOTO 1, 1A)

Essa força de compressão gera uma “frenagem” do motor e consequentemente gera a desaceleração do veículo.

Geralmente, para acionar este sistema, há um botão ou uma alavanca no painel de instrumentos, que permite que este funcione individualmente ou então em conjunto com o freio de serviço, em situações extremas. (FOTO 2)

Essa borboleta é acionada por um pistão pneumático instalado em conjunto com outros acessórios do sistema pneumático do veículo, sendo acionado eletricamente. (FOTO 3)

Devido ao motor trabalhar em altas rotações nessa condição, muitos motoristas não o usam, pois acreditam que este causará danos ao motor se utilizado muitas vezes, mas do contrário, como não a queima na câmara nesta condição, o motor admite e expulsa apenas o ar, trabalhando como um compressor. Além de preservar a vida útil do motor, garante o prolongamento da vida útil de outro sistema, o de freios.

Sistemas Secundários

Há também outro tipo de sistema considerado secundário, onde são montados entre a caixa de mudanças e o volante do motor. A eficiência de frenagem deste depende da rotação do cardan e aumenta com a velocidade do veículo. Estes sistemas são retardadores, onde geralmente podem ser hidrodinâmicos ou eletromagnéticos.

A Scania, por exemplo, chama seu sistema de Retarder. Já a Volvo o denomina como VEB. (FOTO 4)

No sistema onde o retardador é hidráulico, em sua carcaça estão alinhados um rolete de palhetas fixo (estator) e um rolete de palhetas giratório (rotor), unidos à árvore de transmissão do veículo. Quando o ativamos, o sistema pneumático empurra óleo sob pressão para essa carcaça. O rotor empurra o óleo contra este estator, causando assim a frenagem do motor.

Essa energia hidrocinética do óleo é dissipada como térmica. Assim, utilizam-se trocadores de calor que são responsáveis por dissipar este calor através do sistema de arrefecimento do motor.

O retardador hidráulico é um freio motor de altíssimo rendimento, capaz de desacelerar veículos de grandíssimos pesos com grande eficiência. A potência gerada por este é, em média, o dobro da potência do motor. Assim, um caminhão que possui um motor de 600 cv, pode ter um sistema de freio motor com 1200 cv.

No caso do retardador eletromagnético, este é composto por um estator fixo e por um rotor acoplado à árvore de transmissão. No estator estão instaladas bobinas magnéticas de alta potência. Assim, quando uma corrente elétrica circular pelas bobinas, forma-se um campo eletromagnético no sentido contrário ao da árvore de transmissão do motor, assim, essas forças contrárias geram a frenagem do motor.

O rendimento deste freio depende da corrente fornecida e do giro da árvore de transmissão. Isso gera uma energia térmica muito grande, a qual a também é dissipada pelo sistema de arrefecimento do motor, ou então poderão existir dutos que direcionam ar para a refrigeração deste.

O modo de acionamento do sistema também pode ser através de uma alavanca na coluna de direção ou então por um botão no painel de instrumentos, podendo atuar parcialmente (em conjunto com o freio de serviço) ou sozinho.

DICAS DE MANUTENÇÃO

Dessa forma, podemos ver que a manutenção correta do freio motor influi diretamente na eficiência do sistema de freios convencionais, além de preservar o bom funcionamento do motor.

Assim, nos sistemas que utilizam alguma restrição no escape, verifique periodicamente se a haste de acionamento do freio motor está atuando por completo, pois a fuligem gerada pela queima poderá causar depósitos na região da borboleta, ocasionando entupimento do escapamento ou então impedindo que essa tenha o curso adequado para a frenagem.

Já nos sistemas que utilizam a restrição da turbina como principal métodos de frenagem, confira sempre as condições desta, certifique-se de sua correta lubrificação e eficiência dos retentores do eixo.