Φρένο Κινητήρα

Το φρένο κινητήρα είναι η φυσική επιβράδυνση ενός οχήματος που συμβαίνει όταν ο οδηγός αφήνει το γκάζι παραμένοντας στην ταχύτητα, επιτρέποντας στον ίδιο τον κινητήρα να αντιστέκεται στην κίνηση των τροχών. Αντί να μετατρέπεται η ορμή του αυτοκινήτου σε θερμότητα μέσω της τριβής στα φρένα, το σύστημα μετάδοσης τροφοδοτεί αυτή την ορμή πίσω στον κινητήρα, ο οποίος την απορροφά και επιβραδύνει το όχημα. Πρόκειται για θεμελιώδες χαρακτηριστικό κάθε αυτοκινήτου με μηχανική σύνδεση μεταξύ κινητήρα και τροχών, και οι έμπειροι οδηγοί το αξιοποιούν σκόπιμα για να ελέγχουν την ταχύτητα.

Η δράση προκύπτει επειδή, με κλειστή την πεταλούδα γκαζιού, ο κινητήρας γίνεται φορτίο και όχι πηγή ισχύος. Τα έμβολα πρέπει και πάλι να αντλούν αέρα κόντρα στη σχεδόν κλειστή πεταλούδα σε κάθε κύκλο, και οι προκύπτουσες απώλειες άντλησης, μαζί με την εσωτερική τριβή και το έργο περιστροφής του συστήματος βαλβίδων και των βοηθητικών μηχανισμών, δρουν όλα ώστε να επιβραδύνουν τον στροφαλοφόρο. Καθώς οι τροχοί περιστρέφουν τον κινητήρα μέσω του κιβωτίου ταχυτήτων κατά την επιβράδυνση, αυτή η αντίσταση μεταδίδεται πίσω στον δρόμο ως ανασταλτική δύναμη. Σε έναν βενζινοκινητήρα ο στραγγαλισμός της εισαγωγής είναι ο κυρίαρχος παράγοντας· ένα πετρελαιοκίνητο, που δεν διαθέτει πεταλούδα, παράγει λιγότερη τέτοια δράση εκτός αν είναι εξοπλισμένο με ειδικό μηχανισμό.

Η ισχύς του φρένου κινητήρα εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την επιλεγμένη ταχύτητα. Μια χαμηλότερη σχέση περιστρέφει τον κινητήρα ταχύτερα για δεδομένη ταχύτητα δρόμου, πολλαπλασιάζοντας τόσο την αντίσταση άντλησης όσο και το μηχανικό μειονέκτημα που παρουσιάζεται στους τροχούς, οπότε η επιβραδυντική δράση είναι πολύ πιο έντονη. Γι' αυτό συνιστάται στους οδηγούς που κατεβαίνουν μια μακριά, απότομη κατηφόρα να υποβιβάζουν ταχύτητα: η διατήρηση μιας χαμηλής σχέσης αφήνει τον κινητήρα να αναλαμβάνει συνεχώς μεγάλο μέρος του φορτίου πέδησης, γλιτώνοντας τα φρένα τριβής από παρατεταμένη χρήση που θα μπορούσε να τα υπερθερμάνει και να προκαλέσει εξασθένηση πέδησης, μια επικίνδυνη απώλεια ικανότητας ακινητοποίησης. Τα βαρέα οχήματα επεκτείνουν αυτή την αρχή με φρένα εξαγωγής ή φρένα αποσυμπίεσης τύπου «Jake» που αυξάνουν σημαντικά την ανασταλτική ικανότητα του κινητήρα.

Υπάρχει επίσης και μια διάσταση οικονομίας καυσίμου. Σε έναν σύγχρονο κινητήρα με ψεκασμό, τη στιγμή που ο οδηγός αφήνει το γκάζι ενώ το αυτοκίνητο βρίσκεται σε ταχύτητα και περιστρέφεται γρηγορότερα από το ρελαντί, το σύστημα διαχείρισης ενεργοποιεί τη διακοπή καυσίμου, κλείνοντας εντελώς τους εγχυτήρες, αφού η ίδια η περιστροφή του κινητήρα συντηρείται από τους τροχούς. Το αυτοκίνητο επιβραδύνει λοιπόν χωρίς να καταναλώνει καθόλου καύσιμο, κάτι που είναι πιο οικονομικό από το να βάλει κανείς νεκρά και να αφεθεί ελεύθερος, οπότε ο κινητήρας πρέπει ακόμη να τροφοδοτείται για να διατηρεί το ρελαντί.

Το φρένο κινητήρα είναι χαρακτηριστικό του συμβατικού συστήματος μετάδοσης εσωτερικής καύσης και συμπεριφέρεται κάπως διαφορετικά σε άλλες διατάξεις· ένα αυτόματο κιβώτιο ταχυτήτων μπορεί να χρειάζεται χειροκίνητη ή σπορ λειτουργία για να κρατήσει μια χαμηλή σχέση, ενώ τα ηλεκτρικά και υβριδικά οχήματα αντικαθιστούν τη δράση αυτή με την αναγεννητική πέδηση, που παράγει αντίστοιχη επιβράδυνση στο άφημα του γκαζιού, ανακτώντας όμως την ενέργεια στην μπαταρία αντί να τη διασκορπίζει. Όταν χρησιμοποιείται με σύνεση, το φρένο κινητήρα εξομαλύνει την οδήγηση, μειώνει τη φθορά των φρένων τριβής και δεν κοστίζει τίποτα σε καύσιμο.