Die Motorbremse ist eine Modusbremsung, bei der ein Fahrzeug durch die Wirkung seines Motors verzögert wird . Diese Technik ist im Wesentlichen mit Kolbenmotoren verwandt , die sich bei reduzierter oder sogar unterlassener Kraftstoffzufuhr wie Luftkompressoren verhalten und dann kinetische Energie in Wärme umwandeln . Der Begriff wird unter anderem auch für elektromotorisch angetriebene Fahrzeuge verwendet, wenn diese als Generatoren arbeiten und beispielsweise einen Akkumulator durch regeneratives Bremsen aufladen .
Die intensive Verwendung von Reibungsbremsen ( Scheiben oder Trommel ) in langen Abfahrten mit steiler Gradienten (hauptsächlich in den Bergen) führt schnell an ihre Grenzen der Effizienz aufgrund einer übermäßigen Erwärmung oder sogar deren Zerstörung. Unter Temperatureinwirkung können die Beläge und die Beläge der Trommeln zwar schmelzen , während die Flüssigkeit der Bremsanlage verdampfen kann (Blasenbildung). Dies ist einer der Hauptpunkte der Ausbildung zum „ Lastkraftwagen “ und zum „ öffentlichen Verkehr “ . Sehr lange Abfahrten sind daher häufig Unfallorte, zum Beispiel in Isère an der Rampe Laffrey, die in einer Kurve endet.
Bei steilen (> 10 %) bis sehr steilen (> 14 %) Steigungen kann die Widerstandsmomentenwirkung (Motorbremsung) durch Erhöhung der Motordrehzahl, dank des Getriebes , durch Herunterschalten des oder eines niedrigeren Gangs verstärkt werden . Dies erhöht die Drehzahl des Motors und sein Geräusch, ohne ihn jedoch zu beschädigen, während das Widerstandsdrehmoment erhöht wird. Es mag wie Energieverschwendung erscheinen (obwohl bei modernen Motoren die Kraftstoffzufuhr automatisch unterbrochen wird, was die Effizienz des Systems verbessert), aber es ist eine zuverlässige und effiziente Methode, einen Verbrennungsmotor zu verlangsamen. Seine Umsetzung erfordert keine Modifikation des Motors, im Gegensatz zu anderen Bremssystemen, die sowohl komplex als auch wartungs- und dosierbar sind. Bei Elektromotoren bringt die Reversibilität einige neue Bremsanwendungen (Widerstandsdrehmoment, das zurückgewonnene und gespeicherte Energie erzeugt, begrenzt durch die Speicherkapazität der Batterien). Seit 1936 gibt es Wirbelstromretarder , die andere Fahrzeugbremssysteme ergänzen.
Die Idee, ein motorisiertes Fahrzeug durch Einwirkung auf den Motor selbst und nicht auf die angetriebenen Wellen zu bremsen , geht auf die Ära der Lokomotiven zurück: 1865 experimentierte Louis Le Chatelier mit der Gegendampfbremse auf den Nordbahnen Spanien. Diese Technik, die, so L. Figuier, " sich über fast alle Netze Europas verbreitet hat " , hatte jedoch den doppelten Nachteil, nur auf die Antriebsräder (die der Lokomotive) einzuwirken, und zum anderen entwickelt sie enorme Belastungen im Blech der Kessel, als sich der Dampf eines mit voller Geschwindigkeit (ca. 80 km/h um 1860) gestarteten schweren Konvois umkehrte . Die nächste Stufe der Schienenbremsung bestand in der rationellen Kombination von Gegendampfbremsung und Backenbremsung (Achard-Bremse, dann Westinghouse-Bremse): Der Eisenbahnunfall am Gare Montparnasse (1895) zeugt von den Schwierigkeiten, die es zu lösen galt.
Jeder Haupttyp der Motorisierung hat ein erzeugtes Widerstandsdrehmoment und daher eine andere Motorbremse; Das erklärt, warum Sie beim Fahren eines ungewöhnlichen Fahrzeugs vorsichtig sein sollten. Als unverzichtbare Ergänzung für jedes Fahrzeug ist es schwierig und gefährlich, auf diese Lösung zu verzichten. Je höher die Beladung des Fahrzeugs, desto mehr muss es verwendet werden. Seine richtige Verwendung kann die Lebensdauer der Bremsbeläge , aber auch die Ermüdung des Fahrers erheblich verlängern . Das Motorkupplungssystem sollte sich ebenfalls in einem sehr guten Zustand befinden, da das Herunterschalten für die Motorbremswirkung von entscheidender Bedeutung ist.
Interne Verbrennungsmotoren verhalten sich wie Kompressoren während der Kompressionsphase wird ein Teil der kinetischen Energie der Mechanik in Wärme umzuwandeln. Eine moderne Wärmekraftmaschine ist zusätzlich mit einem Auspuff , einem Partikelfilter und einem AGR-Ventil ausgestattet , die Abgasverluste verursachen und die Motorbremswirkung verstärken. Während dieser Kompressionsphase ermöglichen sie eine effiziente Motorbremsung. Je nach Motortyp ist der Wirkungsgrad dieser Motorbremse jedoch unterschiedlich.
Dieselmotor Die Motorbremsung ist umso effektiver, da der Hubraum und das Verdichtungsverhältnis hoch sind und die Kraftstoffeinspritzung unterbrochen wird; Der Motor arbeitet wie ein Luftkompressor , der einen Großteil der Energie in Wärme umwandelt. Zweitaktmotor Da das Verdichtungsverhältnis relativ niedrig ist, ist es auch die Motorbremse. Außerdem wird die Kraftstoffaufnahme oft reduziert, ohne komplett abgeschaltet zu werden (Vergaserleerlauf). Ottomotor Bei älteren Motoren mit Vergaser wird die Drosselklappe geschlossen, sobald das Gaspedal losgelassen wird (Leerlauf), was zu Pumpverlusten führt wenn das Einlassventil jedes Zylinders geöffnet wird. Bei Einspritzmotoren (direkt oder indirekt) kann die Kraftstoffzufuhr komplett eingestellt werden, sobald das Gaspedal nicht mehr betätigt wird, wodurch die Wirkung der Motorbremsung effizienter und sparsamer wird. Hybridantrieb power Je nach Auslegung des Systems und Bedarf kann die elektromotorische Bremse mehr oder weniger effizient und moduliert sein, es handelt sich in der Regel um regeneratives Bremsen , das die Traktionsbatterie auflädt ; darüber hinaus kann es je nach System durch den Einsatz der Wärmekraftmaschine wie bei einem konventionellen Wärmefahrzeug akzentuiert oder sogar ergänzt werden.Bei Kraftfahrzeugen ist die Motorbremse bei Abfahrten unerlässlich, da sie das Risiko einer Überhitzung des Bremssystems verringert. Bei kurzen Boxmeldungen ist es effektiver, erfordert jedoch eine Reduzierung des Meldegetriebes in umgekehrter Weise wie bei der Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit. Ein zu schnelles Herunterschalten der Gänge kann zu einem Überdrehen des Motors führen, wodurch seine Zuverlässigkeit und die des Getriebes beeinträchtigt werden. Bei computergesteuerten Automatikgetrieben besteht dieses Risiko nicht, da die Parameter der minimalen und maximalen Motordrehzahl kontrolliert werden, um eine Überschreitung der vom Hersteller festgelegten Grenzwerte zu vermeiden.
Die Motorbremse ist besonders nützlich für schweren Nutzfahrzeuge (LKW - Motoren mit hohen Verdrängung zu sein, ihre Wirkung ist sehr wichtig). Auch in allen anderen Verzögerungsphasen empfiehlt sich der Einsatz, da sowohl der Verschleiß der Bremsen reduziert als auch der Kraftstoffverbrauch deutlich gesenkt wird .
Fahrzeuge mit Automatikgetriebe verfügen über eine Motorbremse, die je nach Getriebetyp spezifisch arbeitet:
Da alle elektrischen Maschinen (allgemein als „Elektromotoren“ bezeichnet) reversibel sind und sich in den vier Quadranten der Drehmoment-Drehzahl-Ebene wahrscheinlich entweder als „Motor“ oder als „Generator“ verhalten , ist die Motorbremse die Anwendung ihrer Wirkung . als Stromerzeuger (in zwei der vorgenannten Quadranten). Sie stellen dann ein resistive Drehmoment , die gegenüberliegend die Last , die sie verursachen, erzeugt Bremsen (Umwandlung von kinetischer Energie in elektrische Energie ). Diese elektrische Energie, die "evakuiert" werden muss, kann durch Wärmeabfuhr durch den Joule-Effekt in einem Widerstand an den Klemmen der Maschine angeschlossen werden. Er kann aber auch aus dem Stromnetz oder aus einem elektrischen Akkumulator gewonnen werden . Dies ist beispielsweise beim TGV (Regeneration im Netz) und bei Elektro- oder Hybridautos (Recovery on Batterie) der Fall . Wenn das Drehmoment konstant gehalten wird, wird die Bremskraft ist proportional zur Drehzahl. Der Betrieb wird in der Regel vollständig statisch durch die Leistungselektronik sichergestellt .