Vamos entender como é o funcionamento dos mecanismos do freio motor Volvo que consiste em dois sistemas diferentes operando ao mesmo tempo, um é o freio de escapamento e o outro é o freio de compressão.
Freio de escapamento
O regulador de pressão de escapamento inclui um atuador, montado no lado do escapamento do turbocompressor. Este atuador restringe o fluxo de gases de escape quando ativado. A frenagem é alcançada durante o curso de escape pela contrapressão criada quando o fluxo de gás de exaustão está bloqueado.
Freio de compressão
O freio de compressão controla a abertura das válvulas de escapamento durante a compressão e combustão do motor, isso cria contrapressão na câmara de combustão que, por sua vez, tem um efeito de frenagem. Em motores com freio de compressão, a árvore de cames tem dois lóbulos extras em cada perfil de came de exaustão. A altura dos lóbulos extras é muito baixa em comparação com os lóbulos de exaustão normais. Para permitir que os lóbulos extras abram as válvulas de escape, os balancins de escape estão montados de uma maneira que reduz a folga da válvula durante a sequência de frenagem.
A válvula de controle é montada no cabeçote sob a tampa da válvula e está conectada ao sistema de pressão do óleo no eixo do balancim e o seu objetivo é reduzir a pressão de óleo. Sempre há pressão de óleo total do sistema para o controle entrada da válvula (1). Um tubo conecta a entrada da galeria de óleo lubrificante no bloco do motor.
A pressão do óleo para o eixo dos balancins pode ser aumentada por uma válvula solenoide (2) montada na válvula de controle, de cerca de 100 kPa (14,5 psi), enquanto o motor está operando a mais de 200 kPa (29 psi) durante a frenagem de compressão. Durante o funcionamento do motor, a força das molas e a pressão de óleo controlam o êmbolo da válvula, reduzindo a pressão do óleo. Quando a válvula solenoide é ativada, a câmara de óleo (6) é drenada e a mola (4) pressiona o êmbolo (3) para sua posição final. O êmbolo abre completamente a saída do óleo (5) e a pressão do óleo para o eixo do balancim é elevada.
Em motores com freio de compressão, a árvore de cames tem um lóbulo de indução (1) e um lóbulo de descompressão (2) em adição para o lóbulo de exaustão normal (3), em cada perfil de came para as válvulas de escape. A indução e descompressão tem a altura de elevação do lóbulo em 0,8 mm acima do círculo básico, que é equivalente a cerca de 1,1 mm em relação ao garfo da válvula.
O lóbulo de indução está posicionado para abrir as válvulas de escape no final do curso de admissão e mantê-los abertos no início da compressão. O lóbulo de descompressão está posicionado para abrir as válvulas de escape no final do curso de compressão. A folga da válvula deve ser zero para a indução e descompressão para abrir as válvulas de escape.
Os balancins das válvulas de escape em um motor com freio de compressão são maiores do que os de um motor convencional. O balancim é equipado com uma válvula de retenção e um êmbolo com uma válvula limitadora de pressão.
Seu objetivo é regular o fluxo de óleo durante a frenagem de compressão.
A pressão da aba da mola mantém o balancim na posição descanso contra o garfo da válvula. A folga da válvula é maior em um motor sem freio de pressão, com a indução e descompressão lóbulos não devem abrir as válvulas de escape enquanto o motor está funcionando. Os calços são colocados no garfo da válvula para ajustar as folgas, é recomendável não usar mais do que dois calços para o ajuste da folga da válvula.
Há uma válvula de retenção que consiste em um êmbolo (1), mola (2) e esfera (3) no balancim. Quando o óleo do eixo do balancim é forçado para dentro da válvula, a força da mola e a pressão do óleo determinam o movimento do êmbolo. Quando a pressão do óleo é baixa, cerca de 100 kPa (14,5 psi), a válvula de controle está na posição de funcionamento do motor.
Desta vez, o êmbolo (1) não sairá da posição de descanso porque a pressão do óleo não pode superar a força da mola. O pino do êmbolo impede a esfera (3) de assentamento e o óleo pode fluir livremente através da válvula em ambas as direções.
Quando a válvula de controle assume a posição para frenagem por pressão, a pressão do óleo para a válvula de retenção aumenta. A força da mola na válvula de retenção é vencida quando a pressão do óleo excede cerca de 200 kPa (29 psi), ele supera a força da mola e move o êmbolo (1) e não controla mais a esfera (3).
A força da mola (5) e contra a esfera em sua sede e o óleo contido acima do êmbolo (4), não pode fluir além da esfera (3).
Como resultado, a alta pressão do óleo é formada acima do êmbolo (4).
Quando o motor está funcionando, há redução da pressão de óleo através da válvula de controle para o eixo do balancim, e a válvula de retenção do balancim (1) está aberta. O óleo pode fluir livremente através da válvula de retenção em ambas as direções. Portanto, nenhuma pressão de óleo é acumulada entre os êmbolos do braço oscilante (2) e os balancins.
As folgas da válvula são grandes o suficiente para evitar a indução e descompressão através dos cames pela abertura das válvulas de escape. O mecanismo de válvula funciona como em um motor sem freio de compressão, ou seja, apenas os cames de escape abrem as válvulas de exaustão.
Durante a frenagem de compressão, uma pressão de óleo de pelo menos 200 kPa (29 psi) é aplicada ao eixo dos balancins e a válvula de controle não reduz a pressão do óleo. A pressão na válvula de retenção do balancim (1) aumenta o suficiente para mover o êmbolo e não permitir o retorno da válvula para a sua posição de repouso, e a esfera agora funciona como uma válvula de retenção. A pressão aumenta entre o êmbolo dos balancins (2) e o êmbolo move-se para fora e forçando os balancins contra os lóbulos na árvore de cames.
A folga da válvula é eliminada e a altura de elevação dos cames na indução e descompressão são suficientes para abrir as válvulas de escape. O êmbolo do balancim está equipado com uma válvula limitadora de pressão (3). Quando a pressão do óleo entre o êmbolo e os balancins torna-se muito alta, a válvula limitadora de pressão abre e o óleo pode sair pelo orifício na parte inferior do êmbolo. A pressão de abertura da válvula limitadora é controlada pela força da mola da válvula.
