De meeste bestuurders beschouwen remmen als het systeem dat een auto tot stilstand brengt. Dat is slechts de helft van het verhaal. De andere helft gebeurt in de motorcilinder, waar kinetische energie door compressie wordt omgezet in warmte. Dit mechanisme staat bekend als een motorrem met compressie-ontkoppeling, vaak een Jake-rem genoemd, naar Jacobs Vehicle Systems, het bedrijf dat de technologie in de jaren zestig populair maakte. Er worden geen wrijvingskussens of rotors gebruikt. In plaats daarvan verandert het de dieselmotor zelf in een luchtcompressor.
Hoe de compressie-ontgrendelingsmotorrem werkt
Het proces begint wanneer de bestuurder het remsysteem activeert. Normaal gesproken gaat bij een viertaktdieselcyclus de uitlaatklep open om de verbruikte gassen naar buiten te laten terwijl de zuiger omhoog beweegt. Dit is het einde van de krachtslag. Bij een standaardmotor blijft de uitlaatklep gesloten tijdens de compressieslag. Lucht wordt gecomprimeerd, waardoor weerstand ontstaat die daadwerkelijk helpt de zuiger naar voren te bewegen.
Een motorrem verandert deze volgorde. Bij activering gaan de uitlaatkleppen voortijdig open. Net als de zuiger de top van zijn compressieslag bereikt, springen de uitlaatkleppen open. Hierdoor komt de gecomprimeerde lucht vrij voordat deze terug tegen de zuiger kan duwen. Maar hier zit het addertje onder het gras. De zuiger stopt niet. Het momentum van het voertuig drijft het langs de uitlaatslag. Nu beweegt de zuiger naar beneden terwijl de inlaatklep nog gesloten is. Hierdoor ontstaat er een vacuüm in de cilinder.
De zuiger moet werken om bij de volgende inlaatslag weer lucht naar binnen te trekken. Deze weerstand absorbeert energie van de aandrijflijn. Die energie zorgt ervoor dat het voertuig langzamer gaat rijden. De motor levert geen stroom. Het verbruikt het om weerstand te creëren.
Waarom zware voertuigen dit nodig hebben
Personenauto’s hebben dit interventieniveau doorgaans niet nodig. Hun massa is zo laag dat wrijvingsremmen de last aankunnen zonder oververhitting. Vrachtwagens zijn echter anders. Een volledig beladen oplegger kan tot 80.000 pond wegen. Bergafwaarts versnelt de zwaartekracht die massa. Als de bestuurder uitsluitend op wrijvingsremmen vertrouwt, zullen de remblokken en rotoren oververhit raken. Er treedt remvervaging op. Het stoppen van stroomdalingen. Dit is gevaarlijk.
Een motorrem vermindert de afhankelijkheid van wrijvingsremmen. Het houdt de bedrijfsremmen koel en gereed voor de laatste stops. Het stelt bestuurders ook in staat een veilige, gecontroleerde snelheid aan te houden zonder de koppeling te gebruiken of voortdurend te schakelen. Het systeem is het meest effectief bij hogere toerentallen. Daar is de compressiekracht het sterkst.
De ruisfactor
De kenmerkende schors van een Jake-rem is de bekendste eigenschap. Het klinkt als snelvuurgeweerschoten. Dit gebeurt vanwege het plotseling vrijkomen van perslucht in het uitlaatspruitstuk. De uitlaatpuls is scherp en luid. Het is niet de motor die aanslaat; het is de lucht die ontsnapt.
Dit lawaai heeft geleid tot regelgeving. Veel gemeenten hebben het gebruik van compressieremmen op bepaalde wegen of tijdens bepaalde uren verboden of beperkt. Het probleem is de geluidsoverlast in woonwijken. Sommige staten vereisen uitlaatremsystemen om het geluid te verzachten. Deze systemen leiden uitlaatgassen door een geluiddemperachtige kamer voordat ze de uitlaat verlaten. Dit dempt de scherpe hartslag zonder de remefficiëntie aanzienlijk te verminderen.
Integratie met wrijvingsremmen
Motorremmen zijn aanvullend. Ze vervangen wrijvingsremmen niet. Ze werken samen. Wanneer een bestuurder de motorrem inschakelt, worden de wrijvingsremmen doorgaans uitgeschakeld om onnodige slijtage te voorkomen. Het systeem maakt echter gecombineerd remmen mogelijk. Als de snelheid te laag wordt, wordt de motorrem minder effectief. Frictieremmen nemen het over om het voertuig volledig tot stilstand te brengen.
De interactie tussen deze systemen vereist vaardigheid. Een goede chauffeur moduleert beide naadloos. Ze gebruiken de motorrem om de snelheid tijdens afdalingen te regelen en passen alleen wrijvingsremmen toe als dat nodig is. Hierdoor blijven de wrijvingsremcomponenten behouden voor noodgevallen. Het verbetert ook het brandstofverbruik op lange afstanden door de noodzaak van schakelen te verminderen.
Moderne variaties
Oudere motoren gebruikten puur mechanische systemen. Nokkenassen bedienden de uitlaatkleppen rechtstreeks via tuimelaars. Moderne dieselmotoren worden elektronisch geregeld. Sensoren bewaken het motortoerental, de belasting en de temperatuur. De ECU bepaalt precies wanneer de uitlaatkleppen moeten worden geopend. Deze precisie verbetert de prestaties en vermindert het geluid. Sommige systemen bieden meerdere niveaus van remintensiteit. Bestuurders kunnen lage, gemiddelde of hoge instellingen selecteren op basis van de wegomstandigheden.
Elektrische retarders en uitlaatremmen zijn alternatieven. Uitlaatremmen beperken de uitlaatgasstroom en creëren tegendruk. Ze zijn stiller maar minder krachtig dan compressieremmen. Elektrische retarders gebruiken magnetische velden om weerstand te creëren op de uitgaande as van de transmissie. Ze zijn stil, maar duur om te installeren. De compressierem blijft de meest kosteneffectieve en krachtige optie voor zware toepassingen.
Veiligheid en onderhoud
Goed onderhoud is essentieel. Versleten klepzittingen of kapotte koppakkingen kunnen de compressieontgrendelingsfunctie verpesten. Als de cilinders geen lucht kunnen vasthouden, verdwijnt het remeffect. Bestuurders moeten luisteren naar veranderingen in het motorgeluid. Een stillere Jake-rem kan op een probleem duiden. Regelmatige inspecties van het kleppenmechanisme en het uitlaatsysteem voorkomen storingen.
Regelgeving verschilt per regio. Sommige landen schrijven specifieke geluidslimieten voor.
