Réponse en cours (à développer et à ajouter plus tard des liens faisant autorité quand on aura le temps).
Consommation de carburant
Les systèmes modernes d'injection électronique (par opposition aux systèmes mécaniques) (qui comprennent également l'injection en un seul point TBI (throttle body)) sont équipés d'un capteur de position du papillon des gaz. En cas de dépassement (régime plus élevé, papillon fermé), l'apport de carburant est coupé, ce qui le rend plus efficace que de rouler en roue libre au point mort et d'utiliser les freins seuls (on est censé freiner avec les vitesses engagées de toute façon). Le carburant n'entre en jeu que lorsque le régime moteur (RPM) s'approche ou est inférieur au régime de ralenti pour le maintenir.
Des informations sur le fonctionnement de la coupure de carburant peuvent être trouvées dans la publication technique de Bosch “Gasoline Fuel-Injection System K-Jetronic” (PDF, recherchez les multiples occurrences de “dépassement”) :
Le dosage du carburant est interrompu pendant le ralenti [dépassement]. Bien que cette méthode permette d'économiser du carburant en descente, elle a pour but principal de protéger le convertisseur catalytique contre la surchauffe due à une combustion insuffisante et incomplète (ratés d'allumage)
[…]
La coupure de l'alimentation en carburant lors du dépassement permet de réduire considérablement la consommation de carburant non seulement en descente mais aussi dans la circulation urbaine.
Des données similaires peuvent être trouvées sur les systèmes d'autres fabricants. Certains d'entre eux permettent même de modifier les paramètres de coupure (voir ajustement du dépassement pour le logiciel SManager pour le module s300 pour les calculateurs Honda - bonne illustration du fonctionnement de cette fonction).
Usure du moteur
Comme le suggère ce qui précède, la course de puissance est éliminée, par conséquent l'une des charges énergétiques les plus exigeantes pour le moteur disparaît. Dans l'ensemble, si le moteur est entretenu correctement, le consensus est que le freinage du moteur n'ajoute pas d'usure de friction statistiquement significative sur le moteur lui-même.
Pour tester cette hypothèse, j'ai fait plusieurs recherches sur le sujet via des bases de données universitaires et Google Scholar (à la fois avec et sans brevets), et je n'ai pas trouvé un seul article traitant de l'usure accrue des moteurs, mais beaucoup de documents discutant des méthodes permettant d'augmenter l'efficacité du freinage moteur, car la puissance des moteurs modernes a augmenté de façon spectaculaire, et les pertes du groupe motopropulseur sont réduites. Comme l'indique ce brevet américain 5 146 890 (par Volvo) (p.1 de “Description”) :
Lors de la conduite en terrain vallonné, les freins de roue doivent être utilisés le moins possible, principalement pour des raisons de sécurité. La vitesse moyenne du véhicule en terrain vallonné est donc fortement influencée par la puissance de freinage moteur disponible, ce qui augmente la nécessité d'un frein moteur plus efficace qui sera également capable de réduire l'usure des freins des roues et d'améliorer ainsi l'économie de fonctionnement.
Usure de la boîte de vitesses
Un régime plus élevé ne signifie pas en soi que la boîte de vitesses est poussée au-delà de ses limites de conception. Quelques montées à haut régime dues au freinage moteur (compte tenu des transitions en douceur lors des changements de vitesse) ne provoqueraient pas plus d'usure que, par exemple, des heures de conduite sur l'autoroute à plus de 120 km/h (75 mph). Si les routes de montagne sont votre principal domaine d'activité, elles peuvent être considérées comme un usage intensif (tout comme le remorquage fréquent) et nécessitent de toute façon un refroidisseur de transmission.