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利用发动机制动(什么是发动机制动?)

利用发动机制动(什么是发动机制动?) 2021 年 8 月 3 日13:01:37利用发动机制动(什么是发动机制动?)已关闭评论

利用发动机制动(什么是发动机制动?)

经常会有一些老司机告诉我们,汽车在下长坡时千万不要用空档踩刹车的方式来控制车速,而是应该把变速箱放在较低的档位上,利用发动机制动来控制车速;还有就是万一汽车的刹车失灵了,我们要逐级降档,利用发动机制动来使车速降下来。很多人对此听得是一知半解,这个“发动机制动”究竟是何百思特网方神圣呢?它在汽车的什么地方呢?究竟有多大的作用呢?下面老侯就来给大家说说,所谓的“发动机制动”究竟是怎么回事。

首先来个大家说说发动机制动的概念。所谓的发动机制动,是指在变速器挂入档位的情况下,抬起油门踏板,但不踏下离合器踏板和刹车踏板,利用发动机在压缩行程产生的压缩阻力、发动机运转时的内摩擦力和进排气阻力对驱动轮形成了阻滞作用,称为发动机制动。也就是俗话说的 拖着档走 ——挂着档不给油,发动机对车没有牵引力,反而是汽车行驶的阻力。一般来说档位越高发动机对汽车的制动作用越小,档位越低发动机对汽车的制动作用越大。

那么这个“发动机制动”是如何产生的呢?下面我们来分析一下。

首先我们来看看汽车的动力传递路线:发动机运转产生扭矩并由飞轮传递给离合器或变矩器,然后经过变速箱变速变扭后传递给传动轴(前驱车无传动轴),传动轴将这个已经改变的扭矩传递给汽车的驱动桥,经过进一步降速增扭后,从半轴输出并带动车轮转动,这样汽车就可以行驶了。可以看出,车轮转速的高低和驱动力的大小,与发动机的转速、扭矩和传动系统的传动比有很大的关系,发动机的转速越高、扭矩越大,车轮上获得的转速和扭矩就越大;传动系统的传动比越大,车轮上获得的转速越低,扭矩越大。

以上汽车动力的正向传递路线,如果我们把这个路线反过来看,就变成了车轮驱动发动机运转。假如说发动机由于某种原因不产生动力了,而汽车由于惯性的原因继续行驶,那么此时车轮高速旋转,通过传动系统反作用于发动机飞轮上,驱动曲轴旋转,继而带动发动机内部的活塞连杆组、配气机构、润滑系统、冷却系统等同步运转。由于发动机的内部有很多摩擦副,在运行时会产生很大的摩擦阻力,在进气时还有泵气阻力,同时在压缩冲程时还会产生很大的压缩阻力,这几个阻力作用在一起,对曲轴的运转就产生了阻滞作用。由于这个阻力与车轮反向驱动曲轴的力矩在方向上是相反的,此时就相当于发动机阻碍了车轮的运动,这个阻滞作用就是发动机制动。所以,从本质上来说,发动机制动就是发动机内部运转阻力对外做功。

对发动机制动影响最大的就是发动机在压缩冲程时产生的压缩阻力。下图是发动机正常做功和发动机制动时的示功图,可以看出,在做功冲程中,二者的区别是很大的,正常工作时气缸内的压力是急剧上升的,而发动机制动时气缸内的压力是下降的。此时的发动机相当于一台空气压缩机,它不但不产生动力,相反会消耗汽车的动能,并将这些动能转化为热量散发到空气中。所以,发动机气缸密封性越好,压缩压力越高,发动机制动作用越强。而一些行驶里程较多、发动机磨损严重的车辆,发动机的制动作用就非常小了。

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,发动机的制动作用也越大。比如同一辆车,在一档和五档时,发动机制动作用力的大小是有很大差别的。这一点,从汽车的驱动力图上也可以看出,档位越低,驱动力越大;如果反过来看,档位越低,对行驶产生的阻力也越大,即发动机制动作用越强。一些老司机在停车后都喜欢把变速箱挂入一档并拉上手刹车,就是利用这个原理,如果手刹车失灵了,利用这个发动机制动汽车仍然可以保持原地不动。

那么这个发动机制动力究竟有多大呢?这对于不同的车型和不同的发动机工作状态来说,都是不同的,很难量化。不过我们可以做一个实验:我们把汽车挂入最高档,以时速八十公里的速度行驶,然后突然松开油门踏板,汽车应该有明显的减速作用,然后随着速度的降低,我们逐步换入更低的档位,会感觉到汽车的减速越来越明显。如果在这个过程中,减速作用较差,说明你的发动机磨损较为严重了。如果是手动档的车型,我们也可以把汽车停在不大于20%的坡路上,然后发动机熄火,变速箱挂入一档,此时的汽车应该能可靠的停放在坡路上。如果汽车出现了溜车现象,说明发动机压缩阻力不足,磨损较为严重了。

在一些卡车上,为了增强发动机制动的作百思特网用,会额外使用一些辅助装置,比如排气制动、泄气式制动以及压缩释放式制动等。此外,重型卡车上还会有电涡轮减速、液力涡轮减速等辅助制动装置,它们的作用与发动机制动原理类似,都是增大传动系统的逆传动阻力,以防止汽车在滑行时车速越来越高。

排气制动是在排气管上装了一个蝶形排气制动阀。通过排气制动开关控制蝶形阀的开启与关闭,当它关闭时会增加排气阻力,形成排气背压,对活塞施加反作用力,从而达到提高制动功率的目的,相当于在发动机制动基础上,增加额外制动力。

泄气式制动是建立在排气制动的基础上,利用蝶形阀产生的背压或一套控制机构,使排气门在全部行程始终保持一定微小开度,在压缩行程中,压缩空气通过微小开启的排气门“泄出”,使缸内压力下降,减少膨胀过程中压缩气体对活塞做功,从而提高制动功率。

压缩释放式制动是在压缩行程中,活塞接近上止点时,利用液压机构或电磁阀打开排气门,使缸内高压气体排除气缸,降低缸内压力,减少膨胀行程压缩气体对活塞做功,达到制动效果,压缩释放式制动根据控制排气门开启机构结构区别,分为定制式、摇臂式、气门桥式等几种。

那么我们该如何利用发动机制动作用来控制车速呢?一般情况下,我们都是利用发动机制动来控制汽车在下比较长的坡路时的速度。因为在这种行驶状态下,如果单独使用刹车来控制车速,很容易产生制动系统热衰退现象而导致刹车失灵。而利用发动机制动作用,即使不踩刹车也可以让汽车维持在一个相对较低的车速范围内,刹车作为备用装置,可以在紧急时刻使用,保证我们的行车安全。

比如说,我们下一个比较长的陡坡,我们可以把变速箱挂入三档,然后松开离合器踏板、油门踏板和刹车踏板,汽车就会缓慢的向前行驶,车速逐渐增加,当发动机制动力与汽车向下的重力分力相平衡时,车速就会稳定下来,然后以这个速度平稳的下坡。如果感觉这个速度太快了,需要经常踩刹车减速,我们就要把变速箱减到二档,此时的发动机制动力会增大,车速就会逐渐减低,等到发动机制动力与汽车向下的重力分力重新平衡时,车速又会稳定下来,然后以这个较低的速度平稳下坡;当然,如果感觉车速太慢了,我们也可以挂入更高的档位,减小发动机制动力,车速自然就会增加。

另外,在北方冬季的冰雪路面上驾驶时,也可以利用发动机制动作用来控制汽车的行驶速度。由于发动机对车轮有很强的牵制作用,可以将动力均衡的分配给两个驱动轮,这样就可以防止汽车在加速、减速及制动时由于左右作用力不均衡而跑偏、侧滑等现象。

还有一种情况,就是在汽车刹车失灵时,很多老司机都会告诉你要逐级减档,利用发动机制动来降低车速,最后让车停下来。这一点在原理上行得通,在事实上是很难办到的,一般来说,发动机制动的作用并不强大,此时的车速下降较慢,我们很难有足够的时间和距离来逐级降档降速,另外在紧急情况下人忙无智,也很难有那么清晰的头脑去操作汽车,所以这种操作意义不大。莫不如使用手刹车或者直接剐蹭路边的障碍物。

必须注意的是:在这个过程中,一定不能挂入空档,也不能踩下离合器踏板。因为发动机制动作用的产生是建立在传动系统刚性连接的基础上的,如果变速箱空档或者离合器断开了,传动系统动力传输中断,发动机制动作用就消失了,汽车就失去了发动机的牵制作用,车速会急剧增加,很容易发生失控的危险。另外,我们一定要合理的选择档位,避免发动机转速过高,更不能让汽车越来越快。

大家可能还会有一个疑问,那就是自动档的汽车,有发动机制动吗?它没有离合器,液力变矩器不是刚性连接的,发动机制动作用是如何产生的呢?

其实自动档的汽车也有发动机制动作用的。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,液力变矩器都是处于锁止状态的,就和离合器结合的状态是一样的,所以也会产生发动机制动作用。即使液力变矩器没有锁止,在其内部的液压油也会产生阻滞作用,进而产生发动机制动,这就像我们搅动水也会感觉到阻力是一样的。

自动档车型在下长坡时,一定不要把变速杆挂在D档的位置上,而是应该挂入低速限位档或手动模式上,控制变速箱不要升入过高的档位。因为档位越高,发动机制动作用越小,对汽车的牵制作用越弱,这样就容易使汽车失控。

最后告诉大家一个好消息,那就是发动机制动过程中,是不消耗燃油的。此时的汽车会自动的切断燃油的供给,称为“减速断油”,在仪表上显示的瞬时油耗就是零。只有等到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,这个重新喷油的转速称为发动机的“逆序喷油点”,大部分都在1200r/min左右。而在柴油发动机中,在使用发百思特网动机制动、排气制动及泄气制动时,都会同时切断燃油的供给,也不会增加汽车的油耗。只有把这些辅助制动系统都关闭了,才回复供油。有时候驾驶员不小心把排气制动开关给上了,发动机可能会无法启动,或者启动后冒黑烟,加速无力。

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作者: admin

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