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1 # 汽車小常識
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2 # 老侯解車
經常會有一些老司機告訴我們,汽車在下長坡時千萬不要用空檔踩剎車的方式來控制車速,而是應該把變速箱放在較低的檔位上,利用發動機制動來控制車速;還有就是萬一汽車的剎車失靈了,我們要逐級降檔,利用發動機制動來使車速降下來。很多人對此聽得是一知半解,這個“發動機制動”究竟是何方神聖呢?它在汽車的什麼地方呢?究竟有多大的作用呢?下面老侯就來給大家說說,所謂的“發動機制動”究竟是怎麼回事。
首先來個大家說說發動機制動的概念。所謂的發動機制動,是指在變速器掛入檔位的情況下,抬起油門踏板,但不踏下離合器踏板和剎車踏板,利用發動機在壓縮行程產生的壓縮阻力、發動機運轉時的內摩擦力和進排氣阻力對驅動輪形成了阻滯作用,稱為發動機制動。也就是俗話說的"拖著檔走"——掛著檔不給油,發動機對車沒有牽引力,反而是汽車行駛的阻力。一般來說檔位越高發動機對汽車的制動作用越小,檔位越低發動機對汽車的制動作用越大。
那麼這個“發動機制動”是如何產生的呢?下面我們來分析一下。
首先我們來看看汽車的動力傳遞路線:發動機運轉產生扭矩並由飛輪傳遞給離合器或變矩器,然後經過變速箱變速變扭後傳遞給傳動軸(前驅車無傳動軸),傳動軸將這個已經改變的扭矩傳遞給汽車的驅動橋,經過進一步降速增扭後,從半軸輸出並帶動車輪轉動,這樣汽車就可以行駛了。可以看出,車輪轉速的高低和驅動力的大小,與發動機的轉速、扭矩和傳動系統的傳動比有很大的關係,發動機的轉速越高、扭矩越大,車輪上獲得的轉速和扭矩就越大;傳動系統的傳動比越大,車輪上獲得的轉速越低,扭矩越大。
以上汽車動力的正向傳遞路線,如果我們把這個路線反過來看,就變成了車輪驅動發動機運轉。假如說發動機由於某種原因不產生動力了,而汽車由於慣性的原因繼續行駛,那麼此時車輪高速旋轉,透過傳動系統反作用於發動機飛輪上,驅動曲軸旋轉,繼而帶動發動機內部的活塞連桿組、配氣機構、潤滑系統、冷卻系統等同步運轉。由於發動機的內部有很多摩擦副,在執行時會產生很大的摩擦阻力,在進氣時還有泵氣阻力,同時在壓縮衝程時還會產生很大的壓縮阻力,這幾個阻力作用在一起,對曲軸的運轉就產生了阻滯作用。由於這個阻力與車輪反向驅動曲軸的力矩在方向上是相反的,此時就相當於發動機阻礙了車輪的運動,這個阻滯作用就是發動機制動。所以,從本質上來說,發動機制動就是發動機內部運轉阻力對外做功。
對發動機制動影響最大的就是發動機在壓縮衝程時產生的壓縮阻力。下圖是發動機正常做功和發動機制動時的示功圖,可以看出,在做功衝程中,二者的區別是很大的,正常工作時氣缸內的壓力是急劇上升的,而發動機制動時氣缸內的壓力是下降的。此時的發動機相當於一臺空氣壓縮機,它不但不產生動力,相反會消耗汽車的動能,並將這些動能轉化為熱量散發到空氣中。所以,發動機氣缸密封性越好,壓縮壓力越高,發動機制動作用越強。而一些行駛里程較多、發動機磨損嚴重的車輛,發動機的制動作用就非常小了。
此外,傳動系統的傳動比也是影響發動機制動的重要因素,傳動比越大,發動機的制動作用也越大。比如同一輛車,在一檔和五檔時,發動機制動作用力的大小是有很大差別的。這一點,從汽車的驅動力圖上也可以看出,檔位越低,驅動力越大;如果反過來看,檔位越低,對行駛產生的阻力也越大,即發動機制動作用越強。一些老司機在停車後都喜歡把變速箱掛入一檔並拉上手剎車,就是利用這個原理,如果手剎車失靈了,利用這個發動機制動汽車仍然可以保持原地不動。
那麼這個發動機制動力究竟有多大呢?這對於不同的車型和不同的發動機工作狀態來說,都是不同的,很難量化。不過我們可以做一個實驗:我們把汽車掛入最高檔,以時速八十公里的速度行駛,然後突然鬆開油門踏板,汽車應該有明顯的減速作用,然後隨著速度的降低,我們逐步換入更低的檔位,會感覺到汽車的減速越來越明顯。如果在這個過程中,減速作用較差,說明你的發動機磨損較為嚴重了。如果是手動檔的車型,我們也可以把汽車停在不大於20%的坡路上,然後發動機熄火,變速箱掛入一檔,此時的汽車應該能可靠的停放在坡路上。如果汽車出現了溜車現象,說明發動機壓縮阻力不足,磨損較為嚴重了。
在一些卡車上,為了增強發動機制動的作用,會額外使用一些輔助裝置,比如排氣制動、洩氣式制動以及壓縮釋放式制動等。此外,重型卡車上還會有電渦輪減速、液力渦輪減速等輔助制動裝置,它們的作用與發動機制動原理類似,都是增大傳動系統的逆傳動阻力,以防止汽車在滑行時車速越來越高。
排氣制動是在排氣管上裝了一個蝶形排氣制動閥。透過排氣制動開關控制蝶形閥的開啟與關閉,當它關閉時會增加排氣阻力,形成排氣背壓,對活塞施加反作用力,從而達到提高制動功率的目的,相當於在發動機制動基礎上,增加額外製動力。
洩氣式制動是建立在排氣制動的基礎上,利用蝶形閥產生的背壓或一套控制機構,使排氣門在全部行程始終保持一定微小開度,在壓縮行程中,壓縮空氣透過微小開啟的排氣門“洩出”,使缸內壓力下降,減少膨脹過程中壓縮氣體對活塞做功,從而提高制動功率。
壓縮釋放式制動是在壓縮行程中,活塞接近上止點時,利用液壓機構或電磁閥開啟排氣門,使缸內高壓氣體排除氣缸,降低缸內壓力,減少膨脹行程壓縮氣體對活塞做功,達到制動效果,壓縮釋放式制動根據控制排氣門開啟機構結構區別,分為定製式、搖臂式、氣門橋式等幾種。
那麼我們該如何利用發動機制動作用來控制車速呢?一般情況下,我們都是利用發動機制動來控制汽車在下比較長的坡路時的速度。因為在這種行駛狀態下,如果單獨使用剎車來控制車速,很容易產生制動系統熱衰退現象而導致剎車失靈。而利用發動機制動作用,即使不踩剎車也可以讓汽車維持在一個相對較低的車速範圍內,剎車作為備用裝置,可以在緊急時刻使用,保證我們的行車安全。
比如說,我們下一個比較長的陡坡,我們可以把變速箱掛入三檔,然後鬆開離合器踏板、油門踏板和剎車踏板,汽車就會緩慢的向前行駛,車速逐漸增加,當發動機制動力與汽車向下的重力分力相平衡時,車速就會穩定下來,然後以這個速度平穩的下坡。如果感覺這個速度太快了,需要經常踩剎車減速,我們就要把變速箱減到二檔,此時的發動機制動力會增大,車速就會逐漸減低,等到發動機制動力與汽車向下的重力分力重新平衡時,車速又會穩定下來,然後以這個較低的速度平穩下坡;當然,如果感覺車速太慢了,我們也可以掛入更高的檔位,減小發動機制動力,車速自然就會增加。
另外,在北方冬季的冰雪路面上駕駛時,也可以利用發動機制動作用來控制汽車的行駛速度。由於發動機對車輪有很強的牽制作用,可以將動力均衡的分配給兩個驅動輪,這樣就可以防止汽車在加速、減速及制動時由於左右作用力不均衡而跑偏、側滑等現象。
還有一種情況,就是在汽車剎車失靈時,很多老司機都會告訴你要逐級減檔,利用發動機制動來降低車速,最後讓車停下來。這一點在原理上行得通,在事實上是很難辦到的,一般來說,發動機制動的作用並不強大,此時的車速下降較慢,我們很難有足夠的時間和距離來逐級降檔降速,另外在緊急情況下人忙無智,也很難有那麼清晰的頭腦去操作汽車,所以這種操作意義不大。莫不如使用手剎車或者直接剮蹭路邊的障礙物。
必須注意的是:在這個過程中,一定不能掛入空檔,也不能踩下離合器踏板。因為發動機制動作用的產生是建立在傳動系統剛性連線的基礎上的,如果變速箱空檔或者離合器斷開了,傳動系統動力傳輸中斷,發動機制動作用就消失了,汽車就失去了發動機的牽制作用,車速會急劇增加,很容易發生失控的危險。另外,我們一定要合理的選擇檔位,避免發動機轉速過高,更不能讓汽車越來越快。
大家可能還會有一個疑問,那就是自動檔的汽車,有發動機制動嗎?它沒有離合器,液力變矩器不是剛性連線的,發動機制動作用是如何產生的呢?
其實自動檔的汽車也有發動機制動作用的。雖然液力變矩器不是剛性連線的,但是在汽車行駛的大部分時間裡,液力變矩器都是處於鎖止狀態的,就和離合器結合的狀態是一樣的,所以也會產生髮動機制動作用。即使液力變矩器沒有鎖止,在其內部的液壓油也會產生阻滯作用,進而產生髮動機制動,這就像我們攪動水也會感覺到阻力是一樣的。
自動檔車型在下長坡時,一定不要把變速桿掛在D檔的位置上,而是應該掛入低速限位檔或手動模式上,控制變速箱不要升入過高的檔位。因為檔位越高,發動機制動作用越小,對汽車的牽制作用越弱,這樣就容易使汽車失控。
最後告訴大家一個好訊息,那就是發動機制動過程中,是不消耗燃油的。此時的汽車會自動的切斷燃油的供給,稱為“減速斷油”,在儀表上顯示的瞬時油耗就是零。只有等到發動機轉速降低到一定程度,為了防止發動機熄火,發動機才重新開始噴油,這個重新噴油的轉速稱為發動機的“逆序噴油點”,大部分都在1200r/min左右。而在柴油發動機中,在使用發動機制動、排氣制動及洩氣制動時,都會同時切斷燃油的供給,也不會增加汽車的油耗。只有把這些輔助制動系統都關閉了,才回復供油。有時候駕駛員不小心把排氣制動開關給上了,發動機可能會無法啟動,或者啟動後冒黑煙,加速無力。
回覆列表
利用發動機來降速或制動是可以的。直接換到空擋不是最快的方法。
最快的方法是透過降低檔位來降低車速,車速降低後再換到空擋實現制動。因為行駛過程中發動機在同等運轉速度情況下檔位越低車速就越低,反過來檔位越高車速就越高。