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圧縮解放式エンジンブレーキ（圧縮ブレーキ、または減圧ブレーキとも呼ばれる）は、一部のディーゼルエンジンに搭載されているエンジンブレーキ機構です。作動すると、圧縮行程が終了する直前にシリンダーへの排気バルブを開き、シリンダー内に閉じ込められた圧縮ガスを放出します。この圧縮とその後の「無駄な」放出によって大量のエネルギーが消費され、結果として車両の減速につながります。
クレッシー・カミンズは1965年にエンジン圧縮ブレーキの米国特許第3,220,392号を取得しました。最初に製造したのはジェイコブス・ビークル・システムズ社で、[ 1 ] [ 2 ]ジェイクブレーキ という用語が生まれました。
内燃機関を搭載した走行中の車両で運転者がアクセルペダルを離すと、車両の前進運動によってエンジンのクランクシャフトが回転し続けます。ほとんどのディーゼルエンジンにはスロットルボディがないため、スロットルの設定に関係なく、常にシリンダー内に空気が吸い込まれます（ただし、消防車や石油・ガスプラットフォームの発電機など、ディーゼルエンジンの暴走を防ぐために特定のディーゼルエンジンに取り付けられているバルブは除きます）。圧縮行程で圧縮された燃料を含まない空気の混合気は、エアスプリングとして働き始めます。ピストンが最大圧縮に達すると、圧縮された空気の混合気はピストンを押し下げることで、そのエネルギーをピストンに戻します。その結果、シリンダーへの燃料供給が停止しても、圧縮行程中に吸収されたエネルギーの一部はクランクシャフトに戻されます。このエネルギーの戻りによって、車両にはほとんどエンジンブレーキがかかりません。
一般的な圧縮ブレーキは、エンジンオイルを使用した油圧システムで構成されており、燃料噴射装置のロッカーアームの動きをエンジンの排気バルブに伝達します。作動すると、排気バルブはピストンの上死点付近でごく短時間開き、シリンダー内の圧縮空気を放出し、空気圧縮エネルギーがクランクシャフトに戻らないようにします。圧縮解放式エンジンブレーキは、摩擦ブレーキの使用を最小限に抑えながら、車両の速度を維持または減速するのに役立ちます。このタイプのブレーキの出力は、エンジンの出力とほぼ同じです。[ 3 ]
一方、減速時のガソリンエンジンはスロットルバルブが閉じた状態で作動するため、シリンダーへの空気の自由な流入が妨げられ、圧縮行程の上死点で放出される圧力がほとんどなくなります。スロットルバルブが閉じていることで、スロットルバルブとシリンダーの間に負圧が発生し、エンジンブレーキがかかります。
一般的に、圧縮ブレーキの操作部は、オン/オフスイッチと、ブレーキを作動させるシリンダー数を制御するセレクターで構成されています。スロットルスイッチとクラッチスイッチはシステムに組み込まれています。作動は、トランスミッションがギアに入った状態でクラッチとスロットルの両方を離したときに発生します。勾配の傾斜や車両の積載量などの要因に応じて、適切なトランスミッションギアを選択するのはドライバーの役割です。
エンジンブレーキを使用すると、特にマフラーのない車両では、大きな「うなり音」、「機関銃のような音」、「削岩機のような音」といった排気音が発生することがあります。そのため、米国、カナダ、オーストラリアの多くの地域では、市町村内でのエンジンブレーキの使用を禁止しています。ドライバーには、「ブレーキリターダー禁止」、「エンジンブレーキ禁止」、「ジェイクブレーキ禁止」、「エンジンブレーキ禁止」、「消音器なしエンジンブレーキ禁止」などの標識で通知され、違反者には交通違反金が科せられます。こうした禁止措置により、エンジンブレーキ音をより効果的に抑制する新しいタイプのマフラーやターボチャージャーが開発されています。
ジェイコブス社は、エンジン減速ブレーキを禁止する標識に「ジェイクブレーキ」という用語を使用することは、同社の商標を侵害し、ジェイコブスブランド製品に対する差別にあたると主張している。[ 4 ] [ 5 ]
アメリカ合衆国オハイオ州では、州法により、郡委員会または町議会が非法人地域内での圧縮ブレーキの使用を禁止することが認められています。これらの地方規制は、州間高速道路を除くすべての州道および地方道に適用されます。州の標準「エンジンブレーキ禁止」標識は、ジェイコブスブランド名に対する差別を避けるように設計されています。[ 6 ]