¿Es perjudicial el freno motor? [duplicar]

Posible duplicado:
¿El cambio descendente (frenado del motor) causa un desgaste adicional?

Mi esposa y yo tenemos un desacuerdo sobre una práctica mía: el frenado del motor. Cuando conduzco su transmisión manual, hago un uso bastante extensivo de la técnica, ocasionalmente cuando me acerco a un semáforo, pero especialmente (y relevante para esta discusión), cuando bajo colinas largas y empinadas. Esta noche estaba bajando uno e incluso bajándolo a la 3ra marcha todavía estaba acelerando, así que bajé a la 2da y el auto se mantuvo estable alrededor de 45 mph. Sin embargo, el tacómetro también saltó y mi esposa encontró el ruido desconcertante. Mi defensa fue que todavía estábamos a unas buenas 1500 rpm por debajo de la línea roja, y el indicador de temperatura estaba plano, por lo que no hay nada de qué preocuparse. Ella no estaba convencida.

Entonces, ¿quién tiene razón? ¿El freno motor es malo para mi coche?

Hemos tenido preguntas similares sobre temas como este que desde entonces se han cerrado como fuera de tema (centrados en la conducción en lugar del mantenimiento): mechanics.stackexchange.com/a/681/57 Su automóvil puede acelerar demasiado en una colina empinada, aunque.
Debo decir, estoy preguntando esto desde una perspectiva de mantenimiento; por ejemplo, qué efecto tendría en el motor, la transmisión, etc.
La meta discusión sobre esta pregunta se puede encontrar aquí: meta.mechanics.stackexchange.com/questions/163/…

Respuestas (4)

Respuesta en curso. (Se expandirá y agregará más enlaces autorizados cuando tenga tiempo más adelante).

El consumo de combustible

Los modernos sistemas electrónicos (a diferencia de los mecánicos) de inyección de combustible (que también incluyen inyección de punto único TBI (cuerpo del acelerador)) están equipados con un sensor de posición del acelerador. En el caso de sobremarcha (RPM más altas, acelerador cerrado), se corta la entrada de combustible, lo que lo hace más eficiente que deslizarse en punto muerto y usar los frenos solo (se supone que uno debe frenar con las marchas engranadas de todos modos). El combustible entra en acción solo cuando la velocidad del motor (RPM) se acerca ao por debajo de la velocidad de ralentí para mantenerla.

Puede encontrar información sobre la operación de corte de combustible en la publicación técnica de Bosch "Sistema de inyección de combustible de gasolina K-Jetronic" (PDF, busque múltiples apariciones de "sobremarcha"):

La dosificación de combustible se interrumpe durante la aceleración final [rebasamiento]. Aunque este recurso ahorra combustible en los tramos cuesta abajo, su objetivo principal es proteger el convertidor catalítico contra el sobrecalentamiento derivado de una combustión deficiente e incompleta (fallo de encendido).

[…]

El corte del suministro de combustible durante la operación de sobremarcha permite que el consumo de combustible se reduzca considerablemente no solo cuando se conduce cuesta abajo sino también en el tráfico de la ciudad.

Se pueden encontrar datos similares en sistemas de otros fabricantes. Algunos de ellos incluso permiten modificar los parámetros de corte (consulte el ajuste de sobremarcha para el software SManager para el módulo s300 para las ECU de Honda: una buena ilustración de cómo funciona esta función).

Desgaste del motor

Como se sugiere anteriormente, se elimina la carrera de potencia, ergo, una de las cargas de energía más exigentes en el motor desaparece. En total, con el cuidado y el mantenimiento adecuados, el consenso es que el frenado del motor no agrega ningún desgaste por fricción estadísticamente significativo en el motor mismo.

Para probar esta hipótesis, realicé varias búsquedas sobre el tema a través de bases de datos académicas y Google Scholar (tanto con patentes como sin ellas), y no encontré ni un solo artículo relacionado con el aumento del desgaste del motor, pero sí muchos que discutían los métodos para aumentar la eficacia del freno motor. , ya que la potencia de los motores modernos aumentó drásticamente y se redujeron las pérdidas del tren de transmisión. Como establece esta patente de EE. UU. 5.146.890 (de Volvo) (p. 1 de "Descripción"):

Al conducir en terreno montañoso, los frenos de las ruedas deben usarse lo menos posible, principalmente por razones de seguridad. Por lo tanto, la velocidad media del vehículo en terreno montañoso está muy influenciada por la potencia de frenado del motor disponible, lo que aumenta la necesidad de un freno de motor más eficaz que también sea capaz de reducir el desgaste de los frenos de las ruedas y, por lo tanto, mejorar la economía de funcionamiento.

Desgaste de la caja de cambios

Las RPM más altas por sí mismas no significan que la caja de cambios esté siendo empujada más allá de sus limitaciones de diseño. Pocas colinas a RPM más altas debido al frenado del motor (dadas las transiciones suaves al cambiar) no causarían más desgaste que, digamos, horas y horas en la autopista a más de 120 km/h (75 mph). Si las carreteras de montaña son su área principal de operación, entonces calificaría como uso severo (al igual que el remolque frecuente) y requeriría un enfriador de transmisión de todos modos.

"virtualmente apagado" sigue siendo mayor que cero. RPMS determinará la cantidad de inyecciones del sistema de combustible: las revoluciones más altas siempre generarán un mayor consumo de combustible, incluso en la posición cerrada del acelerador. La carrera de escape es la fuente del mayor riesgo de falla por fatiga. Para obtener una explicación de por qué, consulte Maximum Boost (Corky Bell), Figura 1.5.
@Bob Como puede ver en la literatura técnica, no es "virtualmente", es "completamente". Solo estaba usando un lenguaje cauteloso (hábito académico) para cubrir mis apuestas, antes de que lo supiera mejor (ahora lo sé, ya que esta característica parece ser universal).
@Bob, estoy bastante seguro de que los ingenieros automotrices que diseñaron estos sistemas FI lo hicieron dentro de las limitaciones y tolerancias de los motores (incluidas posibles eventualidades como pérdida de combustible o chispa a 6000 RPM), tanto que están más preocupados por el daño causado al catalítico convertidor debido a una combustión incompleta, en lugar de una falla por fatiga de la biela en ausencia de los efectos negativos de la fuerza de expansión del gas. Dado lo anterior, todavía no veo que se haya justificado el voto negativo.
Su discusión sobre la inyección de combustible es irrelevante para la pregunta original sobre los riesgos inducidos por la aceleración mecánica de las partes móviles del motor debido a la pendiente pronunciada.
@Bob: Por el contrario: el libro que usó como ejemplo (había leído el capítulo al que había hecho referencia) explica cómo la fuerza de compresión del gas en expansión niega hasta cierto punto la fuerza de tracción de la inercia. parece implicar que, en ausencia de esa fuerza de negación, la falla por fatiga se convierte en un riesgo claro. Argumento que este tipo de riesgos están dentro de las tolerancias de ingeniería del motor, por lo que no deberían ser un problema. Y como todo está obviamente sobrediseñado, uno no debe esperar que los pistones salgan volando a través del capó en el caso de que uno golpee una línea roja.
@Bob: Dicho esto, no defiendo correr la línea roja (45 MPH en la segunda marcha me parece excesivo, aunque no lo consideraría peligrosamente excesivo). Después de todo, no estamos hablando de carreras aquí, ni bajamos a toda velocidad por el lado del Gran Cañón. Estamos discutiendo el uso razonable del freno motor en combinación razonable con el frenado de las ruedas. Y como alguien bastante familiarizado con la conducción de montaña en las Montañas Rocosas estadounidenses, preferiría desgastar más el motor y la transmisión que arriesgarme a sobrecalentar mis frenos y volar por el precipicio. Y eso es un riesgo real .
Chicos, aprecio mucho su discusión, es muy informativa y útil. Quiero señalar que tenía en mente la suposición de que si bien el tacómetro está leyendo mucho más alto que la "conducción normal", estamos bastante lejos de la línea roja. Digamos, el rojo es alrededor de 6500, y estábamos en alrededor de 5000, toda la "prueba" duró alrededor de 30 segundos.
@Ray: Eso es lo que sugiero también. 5000 ni siquiera parece tan alto. No sería cómodo, pero cuando voy a esquiar dos veces por semana al centro turístico cercano, incluso en una carretera moderadamente inclinada (sin embargo, la mayor parte de la pendiente se produce en los pocos kilómetros cerca de la cima), conducir en automático en una marcha más baja obtiene RPM hasta 4500 a veces, con un promedio de 4000 (a velocidades que rara vez alcanzan los 65 km / h (40 mph)). Y, por cierto, el punto sobre el corte de combustible es que en estas condiciones la combustión no se suma a la aceleración, lo cual es bueno, ¿no?
" Respuesta en curso. " ¿Supongo que ya terminó? :)
@aufkag, no realmente, no. :) Podría usar algunas citas más. Solo necesito leer más y ponerme a ello. :)

No va a sobrecalentar el coche. No se inyectará combustible suponiendo que el automóvil cumpla con los criterios de corte de combustible (calentado, RPM > 1500 aproximadamente, depende del automóvil). Lo enfriará ya que el aire relativamente frío no se calienta por combustión (aunque la compresión todavía lo calienta un poco). Esto enfría los cilindros y el escape, lo que a su vez enfría el refrigerante del motor.

Como dije aquí , no se recomienda frenar con el motor cerca de la línea roja.

En una pendiente lo suficientemente empinada, el apalancamiento de las ruedas continuará acelerando el motor hasta y más allá de la línea roja. Ninguno de los sistemas de encendido o de combustible podrá hacer nada al respecto. Algo dramáticamente malo le sucederá al motor en ese momento.

También habrá efectos de segundo orden, como un aumento de la temperatura en la caja de cambios y los diferenciales, pero eso es una consecuencia natural de correr a más revoluciones. Por supuesto, habrá mucho más ruido. Si sus pasajeros se quejan (¿y es su automóvil?), eso podría ser algo a considerar...

Tienes que hacer la llamada sobre qué tan alto es demasiado alto. Si estaba conduciendo arriba y abajo del Monte Washington , los guías insisten en que mantenga el automóvil en segunda marcha. En esa situación, debe tolerar algunas revoluciones más altas y temperaturas del motor (hacía un calor sorprendente en la cabina cuando fuimos).

Como último factor a tener en cuenta: las revoluciones más bajas son más eficientes en combustible, con freno motor o no.

Cuando frena con el motor, su acelerador está apagado y el vehículo debería usar menos combustible que si se mantuviera a las mismas RPM. Muchos sistemas (modernos) de inyección de combustible apagarían completamente el combustible en este escenario y dejarían que la gravedad hiciera el trabajo de mantener la velocidad del motor. No quiero decir todos los vehículos/sistemas, pero para estar seguro, uno necesita usar una computadora de viaje o un monitor de rendimiento OBD para ver el consumo de combustible en tiempo real para un modelo en particular. Obviamente, es diferente para los motores basados ​​en carburador.
Y, en caso de aceleración, me he dado cuenta después de comparar varias recargas de combustible en mi motocicleta, arrastrando el motor (cambiando de marcha antes de tiempo y dejando que el motor suba), produjo resultados significativamente peores que usar el cambio más alto recomendado por el fabricante. RPM. En ambos casos, estaba tomando el acelerador con calma, tomándome mi tiempo para lograr la velocidad deseada. Básicamente, lo que significa, la proporción directa entre las RPM y el consumo de combustible solo es válida para mantener la velocidad, no la aceleración (positiva o negativa).
Otra cosa que había encontrado durante la investigación. Los sistemas FI también tienen la función de cortar el combustible en la línea roja de todos modos, independientemente de la apertura del acelerador.
@theUg: Cortar el combustible en la línea roja no ayudará si no es combustible lo que hace girar el motor.
@Lnx: Ayuda al no agregar más fuerza de aceleración a la ecuación. De cualquier manera, ambos están perdiendo el punto. No estamos hablando de una caja de muerte fuera de control volando por el camino. Hablamos de mantener la velocidad en la bajada o, al menos, reducir la aceleración para liberar a los frenos de las ruedas del trabajo que tienen que hacer.
@theUg: Me pregunto si el corte de la línea roja es la razón por la que mi Tracer pareció perder potencia repentinamente después de un tiempo cuando vi un semirremolque en mi espejo retrovisor que se fusionaba con una rampa de entrada justo después de que arranqué de una luz roja y por lo tanto pisó el acelerador en segundo (una vez que el motor perdió potencia, aparté la mirada del espejo retrovisor y vi que había subido a algo así como 45 mph en segundo).

¿Qué tan alto es "demasiado alto" para RPM? Mi regla general es bajar colinas con la misma marcha que usaría para subirlas.

En cuanto al desgaste, cabe señalar que los frenos son más baratos que los embragues o las reconstrucciones del motor. Pero como han señalado otros, es probable que el desgaste de un motor que elimina eficientemente el calor por fricción sea mucho menor que el de los frenos que no eliminan el calor de manera particularmente eficiente.

Pero si bombeas los frenos (uso dos segundos encendido, dos segundos apagado), entonces los frenos pueden permanecer fríos. Si no puede adquirir el hábito de bombear los frenos, entonces debería usar el freno motor.

Así que mi respuesta es bajar en una marcha alta si la colina es lo suficientemente poco profunda como para permitirle controlar la velocidad bombeando los frenos, y bajar en la marcha en la que subiría si la colina es demasiado empinada para bombear los frenos. para controlar su velocidad.

Cuando bombea los frenos, todavía está usando el freno motor (ya que debe usar los frenos con las marchas engranadas). A menos, por supuesto, que simultáneamente ponga el automóvil en punto muerto y/o abra el acelerador al mismo tiempo.
Además, si su velocidad es la misma en cualquier caso, bombear los frenos no los mantiene más fríos. De hecho, los elevará a una temperatura máxima más alta, mientras que la temperatura promedio será la misma en ambos casos. El bombeo también fuerza ciclos térmicos repetidos, que son mucho peores que el calor solo. En resumen: cortarlo. :)
¿Es perjudicial el freno motor? [duplicar]
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