¿Es perjudicial el frenado del motor? [duplicar]

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Posible duplicado:
¿El cambio descendente (frenado del motor) causa desgaste y desgaste adicionales?

Mi esposa y yo tenemos un desacuerdo sobre una práctica mía: el frenado del motor. Cuando conduzco su transmisión manual, hago un uso bastante extenso de la técnica, ocasionalmente cuando me acerco a un semáforo, pero especialmente (y relevante para esta discusión), cuando bajo largas y empinadas colinas. Esta noche estaba bajando una e incluso bajando a la tercera marcha todavía estaba acelerando, así que bajé a la segunda 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 una buena velocidad de 1500 rpm de la línea roja, y el medidor de temperatura era plano, por lo que no hay nada de qué preocuparse. Ella no estaba convencida.

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

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

Respuestas:

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

El consumo de combustible

Los modernos sistemas de inyección de combustible electrónicos (en lugar de mecánicos) (que también incluye inyección de punto único TBI (cuerpo del acelerador)) están equipados con un sensor de posición del acelerador. En el caso de exceso de velocidad (RPM más altas, acelerador cerrado), se corta la entrada de combustible, lo que lo hace más eficiente que desplazarse en neutral y usar solo los frenos (se supone que se debe frenar con las marchas engranadas de todos modos). El combustible se activa solo cuando la velocidad del motor (RPM) se acerca o está por debajo de la velocidad de ralentí para mantenerla.

Se 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, búsqueda de múltiples ocurrencias de "desbordamiento"):

La medición de combustible se interrumpe durante la aceleración final [desbordamiento]. Aunque este recurso ahorra combustible en tramos cuesta abajo, su propósito principal es proteger el convertidor catalítico contra el sobrecalentamiento derivado de una combustión pobre e incompleta (falla de encendido)

[...]

El corte del suministro de combustible durante la operación de desbordamiento permite reducir considerablemente el consumo de combustible 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 que se modifiquen los parámetros de corte (consulte el ajuste de desbordamiento para el software SManager para el módulo s300 para las ECU de Honda: buena ilustración de cómo funciona esta función).

Desgaste del motor

Como sugiere anteriormente, se elimina la carrera de potencia, por lo que una de las cargas de energía más exigentes en el motor se ha ido. En general, dado el cuidado y mantenimiento adecuados, el consenso es que el frenado del motor no agrega ningún desgaste de 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 ( con y sin patentes), y no encontré un solo documento relacionado con el mayor desgaste del motor, pero discutí mucho sobre los métodos para aumentar la eficacia del frenado del motor. , a medida que la potencia de los motores modernos aumentó drásticamente y se redujeron las pérdidas del tren de transmisión. Como esta patente de Estados Unidos 5.146.890 (por Volvo) establece (p.1 de "Descripción"):

Al conducir en terreno montañoso, los frenos de las ruedas se deben usar lo menos posible, principalmente por razones de seguridad. Por lo tanto, la velocidad promedio del vehículo en terreno montañoso está muy influenciada por la potencia de frenado del motor disponible, lo que aumenta la necesidad de un freno del motor más efectivo 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 empujando más de 120 km / h (75 mph). Si los caminos de montaña son su área principal de operación, entonces calificaría como uso severo (al igual que el remolque frecuente) y requeriría una transmisión más fría de todos modos.

theUg
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"prácticamente apagado" sigue siendo mayor que cero. El 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 de aceleración cerrada. 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 Cross
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@Bob Como puede ver en la literatura técnica, no es "virtualmente", es "completamente". Estaba usando un lenguaje cauteloso (hábito académico) para cubrir mis apuestas, antes de saberlo mejor (ahora lo hago, ya que esta característica parece ser universal).
theUg
@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 eventuales como perder combustible o chispas a 6000 RPM), por lo que están más preocupados por el daño causado al catalizador convertidor debido a la combustión incompleta, en lugar de la falla de 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 justifique el voto negativo.
theUg
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@Bob: Por el contrario: el libro que había utilizado como ejemplo (había leído el capítulo al que hacía referencia) explica cómo la fuerza de compresión del gas en expansión niega en cierta medida la fuerza de inercia a la tracción. parece implicar que, en ausencia de esa fuerza de negación, la falla por fatiga se convierte en un riesgo claro. Sostengo 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 sobre-diseñado, uno no debería esperar que los pistones vuelen a través del capó en el caso de que uno golpee una línea roja.
theUg
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" Respuesta en progreso " . ¿Asumo que has terminado? :)
Tenga esto en cuenta
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No va a sobrecalentar el auto. No se inyectará combustible suponiendo que el automóvil cumpla con los criterios de corte de combustible (el calentamiento, RPM> 1500 más o menos, 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, que a su vez enfría el refrigerante del motor.

Mella
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Como dije aquí , no se recomienda el frenado del motor cerca de la línea roja.

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

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

Tiene que hacer una llamada sobre qué tan alto es demasiado alto. Si conducía arriba y abajo del monte Washington , los guías insisten en que mantenga el automóvil en segunda. En esa situación, tienes que tolerar algunas revoluciones más altas y temperaturas del motor (hacía calor sorprendentemente en la cabina cuando fuimos).

Como factor final en consideración: las revoluciones más bajas son más eficientes en combustible, frenando el motor o no.

Bob Cross
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Cuando frena el motor, el acelerador está apagado y el vehículo debe usar menos combustible que mantenerlo a las mismas RPM. Muchos sistemas (modernos) de inyección de combustible cerrarían completamente el combustible en este escenario y dejarían que la gravedad haga el trabajo de mantener la velocidad del motor. No quiero decir todos los vehículos / sistemas, pero para asegurarme de que 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 a base de carburador.
theUg
Y, en caso de aceleración, me he dado cuenta después de comparar varios reabastecimientos de combustible en mi motocicleta, cargar el motor (cambiar de marcha temprano y dejar que el motor funcione), produjo resultados significativamente peores que el uso de una mayor conmutación recomendada por el fabricante. RPM. En ambos casos, me estaba tomando el acelerador con calma, tomándome mi tiempo para alcanzar la velocidad objetivo. Básicamente, lo que significa, la proporción directa entre RPM y el consumo de combustible solo es válida para mantener la velocidad, no la aceleración (positiva o negativa).
theUg
Otra cosa que encontré durante la investigación. Los sistemas FI también tienen la característica de cerrar el combustible en la línea roja de todos modos, independientemente de la apertura del acelerador.
theUg
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@theUg: Apagar el combustible en la línea roja no ayudará si no es combustible lo que hace girar el motor.
LnxPrgr3
@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 fugitiva caja de muerte volando por el camino. Estamos hablando de mantener la velocidad en la bajada o, al menos, reducir la aceleración para aliviar los frenos de las ruedas de parte del trabajo que tienen que hacer.
theUg
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¿Qué tan alto es "demasiado alto" para las RPM? Mi regla general es bajar las colinas con el mismo equipo que usaría para subirlas.

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

Pero si bombea los frenos (uso dos segundos encendido, dos segundos apagado), entonces los frenos pueden mantenerse fríos. Si no puede acostumbrarse a bombear los frenos, entonces debería usar el frenado del motor.

Entonces, mi respuesta es bajar en una marcha alta si la colina es lo suficientemente baja como para permitirle controlar la velocidad bombeando con freno, y bajar en la marcha en la que subiría si la colina es demasiado empinada para bombear freno para controlar tu velocidad.

Jan Steinman
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Cuando bombea los frenos, todavía está usando el frenado del motor (como debe usar los frenos con las marchas engranadas). A menos, por supuesto, que simultáneamente ponga el automóvil en neutral y / o abra el acelerador al mismo tiempo.
theUg
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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: recórtalo. :)
Colin K