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使用发动机制动(什么是发动机制动?)
经常有一些老司机告诉我们,汽车在下长坡的时候,千万不要用空挡踩刹车来控制速度,而应该把变速箱放在较低档位,用发动机刹车来控制速度;而且万一车的刹车失灵,我们还得一步一步降档,用发动机刹车把速度降下来。很多人对此都略知一二。这个“发动机制动”到底神圣在哪里?它在车里的什么地方?它能做多少?先说说所谓的“发动机制动”到底是怎么回事。
首先说一下发动机制动的概念。所谓发动机制动,就是在变速器挂档时,抬起油门踏板,但不踩下离合器踏板和制动踏板,利用发动机在压缩冲程时产生的压缩阻力、内部摩擦力和发动机运转时的进排气阻力来阻挡驱动轮,称为发动机制动。也就是说,俗话说的“把挡位拖走”——挡位挂档的时候没有油,发动机对车没有牵引力,只有车的阻力。一般来说,挡位越高,发动机对汽车的制动作用越小,挡位越低,发动机对汽车的制动作用越大。
那么这种“发动机制动”是怎么产生的呢?下面我们来分析一下。
首先我们来看一下汽车的动力传递路线:发动机运转产生扭矩由飞轮传递给离合器或变矩器,经变速箱改变后再传递给传动轴(前驱无传动轴)。传动轴将这种改变后的扭矩传递给汽车的驱动桥,进一步减速增扭矩后,从半轴输出,带动车轮转动,汽车就可以行驶了。可以看出,轮速和驱动力与发动机转速、扭矩和传动系统的传动比密切相关。发动机转速和扭矩越高,车轮获得的速度和扭矩就越大。传动系统的传动比越大,车轮获得的速度越低,扭矩越大。
以上汽车动力的正向传递路线,如果反过来看这条路线,就变成了车轮驱动发动机运转。如果发动机因故不发电,汽车由于惯性继续行驶,那么车轮高速旋转,通过传动系统反作用在发动机的飞轮上,带动曲轴转动,进而带动发动机内部的活塞连杆组、配气机构、润滑系统、冷却系统同步运转。因为发动机内部有很多摩擦副,运转时会有很大的摩擦阻力,进气时会有泵气阻力,压缩冲程时会有很大的压缩阻力。这些阻力共同阻止曲轴的运转。因为这个阻力与车轮驱动曲轴的扭矩方向相反,相当于发动机阻碍了车轮的运动,这个阻碍作用就是发动机制动。所以,发动机制动本质上就是发动机内部的运行阻力对外做功。
对发动机制动影响更大的是发动机在压缩冲程时产生的压缩阻力。下图是发动机正常工作和发动机制动时的示功图。可见两者在作功冲程上有很大的区别。正常工作时,气缸内压力急剧上升,而发动机制动时,气缸内压力下降。此时,发动机相当于一台空气体压缩机。而不是发电,它会消耗汽车的动能,并将这种动能转化为热量,辐射成空气体。因此,发动机气缸的密封性越好,压缩压力越高,发动机的制动作用就越强。但在一些行驶里程较多,发动机磨损严重的车辆中,发动机的制动作用很小。
此外,传动系统的传动比也是影响发动机制动的重要因素。传动比越大,发动机的制动效果越大。比如同一辆车,一档和五档发动机制动力的大小差别很大。从汽车的驱动力图也可以看出,档位越低,驱动力越大;另一方面,档位越低,行驶阻力越大,也就是发动机的制动作用越强。有些老司机喜欢把变速箱挂到一档,停车后拉手刹。利用的就是这个原理。如果手刹失灵,这辆车仍然可以依靠这台发动机原地不动。
那么这个发射机构的动力到底有多大呢?这对于不同车型,不同发动机工作状态是不一样的,很难量化。但是,我们可以做一个实验:我们把车调到更高档,以每小时80公里的速度行驶,然后突然松开油门踏板。车子应该有明显的减速效果,然后随着速度的降低,我们会逐渐换入较低档位,会感觉到车子的减速越来越明显。如果在这个过程中减速效果差,你的发动机磨损更严重。如果是手动挡,我们也可以把车停在坡度不超过20%的地方,然后发动机熄火,变速箱挂一档。此时,汽车应该能够可靠地停在斜坡上。如果车打滑,说明发动机抗压能力不足,磨损严重。
在一些卡车中,为了增强发动机制动的功能,会使用一些额外的辅助装置,如排气制动、放气制动和减压制动。此外,重型卡车还会有电涡轮减速、液力涡轮减速等辅助制动装置。它们的作用类似于发动机制动,都是增加传动系统的反向传动阻力,防止车辆在滑行时越来越高。
排气制动是在排气管上安装一个蝶形排气制动阀。蝶阀的开启和关闭由排气制动开关控制。关闭时会增加排气阻力,形成排气背压,对活塞产生反作用力,从而达到增加制动力的目的,相当于在发动机制动的基础上增加了额外的制动力。
漏风制动是以排气制动为基础,利用蝶阀或一套控制机构产生的背压,使排气阀始终保持微开状态。在压缩冲程中,压缩空气体通过微开的排气阀“泄漏”出来,降低了气缸内的压力,减少了膨胀时压缩气体对活塞所做的功,从而增加了制动力。
压释制动是指当活塞在压缩冲程中接近上止点时,通过液压机构或电磁阀打开排气阀,使缸内高压气体排出缸外,使缸内压力降低,膨胀冲程中的压缩气体对活塞做功,达到制动效果。减压制动可分为定制型、摇臂型、气门桥型等。根据控制排气门打开的机构的结构不同,排气门的打开也不同。
那么如何利用发动机的制动作用来控制车速呢?一般来说,下长坡的时候我们是用发动机制动来控制车速的。因为在这种行驶状态下,如果单独使用制动器来控制车速,很容易造成制动系统的热衰退,造成制动失效。利用发动机的制动功能,即使不踩刹车,汽车也能保持在相对较低的速度范围内。刹车作为备用装置,可以在紧急情况下使用,保证我们的行车安全。
比如我们下一个比较长的陡坡,可以把变速箱挂到三档,然后松开离合踏板、油门踏板、刹车踏板,车就慢慢往前开,速度就逐渐提高。当发动机的功率与汽车向下的重力分量达到平衡时,速度就会稳定下来,然后以这个速度平稳下坡。如果我们觉得这个速度太快,需要频繁踩刹车减速,就要把变速箱降到二档。此时发动机功率会增大,车速会逐渐降低。当发动机功率与车辆向下的重力分量重新平衡后,车速会再次稳定下来,然后在这个较低的速度下平稳下坡;当然,如果我们觉得速度太慢,也可以换到更高档位,降低发动机的功率,速度自然会提高。
此外,在北方冬季冰雪路面行驶时,还可以利用发动机的制动作用来控制车速。由于发动机对车轮有很强的约束作用,可以将动力均匀地分配到两个驱动轮上,从而可以防止在加速、减速和制动时左右力不平衡造成的跑偏、侧滑等现象。
还有一种情况,就是汽车刹车失灵的时候,很多老司机会告诉你一步一步降档,用发动机刹车降低速度,最后把车停下来。这在原理上行得通,但实际上很难做到。一般来说,发动机制动的功能不强。这个时候车速降得慢,我们很难有足够的时间和距离一步步降档降速悠游资源网。再说了,遇到紧急情况,人忙得不可开交,很难有这么清醒的头脑去操作汽车,所以这种操作意义不大。更好用手刹或者直接蹭路边的障碍物。
必须注意的是,在此过程中,不得换入空档或踩下离合器踏板。因为发动机制动作用是建立在传动系统刚性连接的基础上的,如果变速箱空或离合器断开,传动系统动力传递中断,发动机制动作用就会消失,汽车失去发动机的抑 *** 用,车速会急剧增加,容易失控。另外,一定要选择合理的档位,避免发动机转速过高,让车越走越快。
你可能还有一个疑问,那就是自动挡汽车有发动机刹车吗?它没有离合器,液力变矩器也没有刚性连接。发动机制动功能是如何产生的?
其实自动挡汽车也有发动机制动的功能。虽然液力变矩器不是刚性连接的,但是在汽车行驶的大部分时间里,液力变矩器都处于锁止状态,这和离合器结合的优优资源网的状态是一样的,所以也会产生发动机制动的效果。即使液力变矩器没有锁死,里面的液压油也会有阻断作用,然后发动机就会制动,就像我们在搅水的时候会感受到同样的阻力一样。
自动挡车辆在下长坡时,换挡杆一定不能挂在D档,而应挂在低速极限档或手动模式,以控制变速箱不升到过高的档位。因为档位越高,发动机的制动作用就越小,对汽车的抑 *** 用就越弱,很容易使汽车失控。
最后告诉大家一个好消息,就是刹车时发动机不耗油。此时汽车会自动切断燃油供给,称为“减速断油”,仪表上显示的瞬时油耗为零。只有当发动机转速降低到一定程度,为了防止发动机熄火,发动机才重新开始喷油。这个重新喷射的转速被称为发动机的“反喷点”,大部分都在1200r/min左右。在柴油发动机中,使用发动机制动、排气制动和放气制动时,会同时切断燃油供给,不会增加汽车的油耗。只有当这些辅助制动系统关闭时,供油才会恢复。有时驾驶员不小心打开排气制动开关,发动机可能无法启动,或者启动后发动机冒黑烟,加速无力。