「發動機·制動」的本質是限速-高頻率使用會損傷發動機
內容概述:發動機制動概念解析,普通家用汽車的正確制動方式。
【發動機制動】是汽車長下坡或下陡坡時常用的制動方式,關于操作是否傷車的問題始終喋喋不休的爭論;然而只要搞清楚“制動”的原理,答案實際會非常的清晰。
眾所周知制動是讓車速越來越慢,但是利用發動機制動卻不會這樣;而是汽車始終以固定的車速下坡,所以準確的描述應當是「低速擋·發動機限速」,那么發動機又是如何實現限速的呢?
基礎知識
1:變速箱前進擋是解析發動機限速的基礎。以5擋AT/MT為參考,1/2/3/4/5個前進擋分別代表不同的速比(齒輪比);數字越小則發動機直接驅動的齒輪越小,而從動齒輪越大。這種組合會讓發動機和小齒輪轉很多圈,從動齒輪(與車輪)才能轉一圈;其目的是為了放大輸出的馬力,但是車速又不會很高,主要用于需要大馬力的起步加速和牽引重貨。
前進擋數字越大則驅動齒輪的直徑與齒數也越大,反之從動齒輪會逐步減小;這種組合就會讓發動機曲軸與齒輪轉一圈,從動齒輪與車輪就能轉很多圈。在巡航駕駛時汽車需要的馬力不高,所以曲軸轉速低(輸出動力弱)也能夠正常駕駛;而且低轉速等于低頻率噴油,油耗自然會低很多了。所以大數字前進擋是為了省油,這就是擋位的概念。
2:反向理解前進擋與「前進擋怠速轉速」。發動機限速是利用低速擋實現,比如陡坡用1/2擋,其原理實際非常簡單。汽車滑行時是重力拉動車輛自動行駛,此時車輪是被動運轉,那么車輪是不是就成為了“發動機飛輪”的角色了呢?
慣性作用力的傳遞流程是【車輪·半軸·差速器·變速箱·離合器·發動機】,也就是說此時發動機是被動運轉,能理解這點就能理解如何限速了。
概念:
1擋主動加速時為“高轉速·低車速”
1擋被動加速時仍未“高轉速·低車速”
其實滑行時的被動加速,本質等于汽車利用車輪,驅動1擋的大齒輪帶動小齒輪運轉,這就相當于前進擋中的5擋。于是發動機轉速瞬間就會被拉高,但是發動機會設定【行駛擋·怠速轉速】;比如某臺車的標準為1000/3500rpm,滑行反向轉速在這一范圍內,發動機能實現零噴油被動運轉,然而一旦超過或低于該轉速,發動機就會主動輸出動力,并按照最高轉速行駛。
限速原理:
低速擋瞬間拉升轉速超過怠速轉速
激活發動機主動輸出動力模式
以低速擋中高轉速無法實現高車速為基礎,但輸出馬力已經大于重力為方式,以兩種作用力的對抗-最終發動機“勝出”,實現強制車輛按照1擋的車速行駛。這就是限速的原理,但究竟是如何迫使車輪被動按照輸出馬力運轉的呢?
其實依靠的是發動機和傳動系統,此時發動機的曲軸飛輪是肯定要受到相互作用力的影響的,使用離合器傳動也會加大摩擦片與變速箱傳動軸的負荷,液力變矩器在鎖止狀態中也會有相當程度的運行壓力。所以發動機制動是肯定有些傷車的,這就是中重型車輛不用這種方式的原因,盲目使用是真的出現過別斷曲軸的情況的。
正確方式
碟剎
鼓剎
汽車之所以要用發動機制動,原因是早期很多車輛使用鼓式制動器;這種制動器的結構主要包括:制動鼓(也稱剎車鍋),制動蹄和彈性結構。剎車是利用兩者之間的接觸摩擦,在制動蹄不能移動的前提下,摩擦會產生定向作用力,以抵消隨車輪同時轉動的剎車鍋的轉矩。
然而摩擦是一定會產生熱能的, 所以制動時剎車鍋會高溫;而且因摩擦是在內部產生的高溫,熱能無法有效地被風冷揮發,結果是升溫速度非常快。但是高溫會降低物體表面的摩擦系數,制動力會因升溫而明顯下降甚至消失;所以為保證安全制動,曾經的老車才需要利用發動機限速。
【碟剎·盤剎】制動器很難高溫!原因在于剎車盤、剎車片、分泵都直接暴露在空氣中,重點是底盤已經設計出導流結構,氣流會始終吹過制動器與輪轂進行散熱,所以盤剎想要高溫都是有些困難的。
而且絕大多數車輛的前剎盤是「打孔·通風盤」,氣流不僅會從外部散熱,同時還會鉆進剎車盤內部帶走熱能。汽車減速主要依靠前剎,所以此類車輛的安全性是沒有問題的;尤其是前后都用通風盤的中高端車輛,這些車即使連續制動幾公里也基本沒有問題,只要不會感覺到制動力下降即可。
關于安全制動的話題就聊到這里,家用汽車正常制動即可,除非面對連續十余公里的長下坡適才需要調整駕駛方式。
編輯:天和Auto
內容:原創發布
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