发动机排气制动的工作原理是，在排气总管与消声器间装设一个排气节流阀，通过排气节流使发动机在排气行程中变成由汽车驱动的空气压缩机。由于排气背压的提高，可增加排气行程中所作的负功。当处于排气背压和汽缸压力作用下的排气阀两侧作用力之差值超过排气阀弹簧压力时，排气阀将不受凸轮轴的控制而产生浮动（开启），被压缩的空气在气阀重叠时间内从进气阀溢出，从而减少其在进气行程中膨胀所做的功，其工作原理如图1所示。

　　排气节流阀多为蝶阀，可采用机械式、气压、电控气压操纵，以电磁气压操纵最为常见。关闭该阀时应切断发动机供油。为了使车轮制动器的磨损减至最小，排气制动操纵有与制动踏板和加速踏板联动的趋势。在踏下制动踏板或松开加速踏板时，排气制动即自动起作用。

　　排气制动的效能与发动机产生的制动压力（取决于排气阀开启前的排气总管压力、气阀重叠度和排气系统泄漏量等）、排量和转速成正比。通常排气制动功率约为发动机标定功率的70%~100%，比纯发动机制动提高50%~100%，大体上相当于后一种情况降低一个挡位（变速器）的效果，汽车减速度约为0.3~0.7m/ （挂高挡时取下限，挂低挡时取上限）。下坡时使用排气制动不但可保证行车安全，还可提高平均速度，降低车轮制动器和轮胎的磨损，并有利于保持发动机的正常工作温度并提高它的工作寿命。

　　发动机排气制动结构简单，质量小，价格低廉，使用方便，因此在中重型柴油车上得到广泛应用，且有扩大到轻型柴油车上的趋势。对于汽油车来说，由于发动机压缩比小，制动效能差，结构复杂，易发生阀门卡死等问题，故应用不多。

　　发动机压缩制动是使柴油机在压缩行程中作为吸收功率的空气压缩机，又称为Jacobs发动机制动，其工作原理如图2所示。

　　采用这种制动方式的柴油机在压缩行程接近上止点时，控制装置打开排气阀，使被压缩的空气经排气总管排出，压缩能量不再回输给发动机。需要使用制动时接通电磁阀，机油泵即将油底壳的机油吸进控制阀，经油道进入随动活塞和主动活塞上方，使活塞下行而顶在喷油器推杆上。当凸轮轴上控制喷油的第三凸轮通过推杆迫使活塞上行时，单向阀关闭，油道中的压力升高，推动活塞下行而打开排气阀。

　　发动机压缩制动的效能与发动机排量和进气量有关。通常非增压柴油机的制动功率为标定功率的75%，而增压柴油机则可增加到90%。它不仅适用于在山区或丘陵地区使用的汽车，从提高摩擦片寿命的观点考虑，也适用于在平原地区使用的城市客车。