제이크 브레이크
'''Jake Brake'''
1. 개요
디젤 엔진을 탑재한 차량에서 사용하는 일종의 엔진 브레이크이다. (공기)압축 브레이크(compression brake)라고 불리기도 한다.
제이크 브레이크라는 이름은 개발회사인 "Jacobs Vehicle Systems"의 'Jacobs Engine Brake'에서 유래되었다. 위키피디아 문서
착각하기 쉬운게, '''제이크 브레이크와 배기 브레이크는 다른 물건'''이다. 제이크 브레이크는 후에 서술하듯이 압축의 상사점에서 개방을 하지만 배기 브레이크는 실린더의 4행정 후 배출되는 배기가스의 통로를 틀어 막아 배기저항으로 감속하는 방식이다.
'''리타더 브레이크와도 다른 물건'''이다. 리타더 브레이크는 변속기 뒷단에 설치되는 별도의 부품이고, 제이크 브레이크는 엔진의 밸브 개폐 타이밍을 조작하는 원리.
대형트럭과 버스에 적용되는 삼대 엔진 브레이크인 배기 브레이크, 리타더 브레이크, 제이크 브레이크 중 하나. 참고로 제동력 순위는 배기 브레이크<제이크 브레이크<리타더 브레이크 순이다.
2. 동작 원리
디젤 엔진은 흡기-압축-폭발-배기의 4행정으로 움직인다.[1] 이 중 압축 과정에서 디젤 엔진은 가솔린 엔진보다 압축비가 훨씬 높기 때문에 엔진에 강한 저항이 걸린다. 만약 압축 행정 뒤에 폭발 행정을 거치지 않고 바로 배기 행정으로 이행한다면 엔진이 일종의 공기압축기 역할을 하면서 에너지를 소모하게 되며 이 원리로 제동을 하게 된다. 압축 행정에서 실린더에 남아 있는 압축 공기는 폭발 행정에서 확장하면서 다시 피스톤을 밀어내게 된다. 연료 혼합기가 폭발하는 게 아니므로 압축 공기가 피스톤을 밀어낼 때의 힘은 공기를 압축할 때 들어간 힘보다는 낮지만 그래도 나름 강한 힘으로 밀어낸다. 이걸 방지하기 위해서는 압축이 끝난 시점에 배기 밸브를 열어 압축 공기를 강제로 배출해야 할 필요가 있으며 이 때문에 제이크 브레이크가 생기게 된 것이다.
3. 단점
20초부터
'''제이크 브레이크 사용시 엄청난 소음이 발생한다.''' 높은 압력으로 압축된 공기가 상사점에서 바로 배기라인으로 빠지기 때문에 일반적인 배기동작과는 차원이 다른 압력으로 배기계통으로 공기가 분사되기 때문. 아무리 여러 필터가 있다고 하지만 필터들의 용적으로는 소음을 막을 수 없다.
마치 소독차가 내는 것 같은 그 소음을 디젤 기관차 수준의 크기로 내는데 이 소음 문제 때문에 몇몇 국가에서는 제이크 브레이크의 사용을 금지하기도 한다. 이 소음이 워낙에 민폐이기 때문에 요즘 트럭들은 제이크 브레이크 대신 리타더 브레이크를 사용한다.
4. 관련 문서
[1] 이는 가솔린 기관도 마찬가지. 단 디젤 엔진은 흡기 과정에서 공기만을 흡입한다.