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下大坡时靠发动机制动,会对发动机有伤害吗?

 星际之旅 2020-10-03

「发动机·制动」的本质是限速-高频率使用会损伤发动机

内容概述:发动机制动概念解析,普通家用汽车的正确制动方式。

【发动机制动】是汽车长下坡或下陡坡时常用的制动方式,关于操作是否伤车的问题始终喋喋不休的争论;然而只要搞清楚“制动”的原理,答案实际会非常的清晰。

众所周知制动是让车速越来越慢,但是利用发动机制动却不会这样;而是汽车始终以固定的车速下坡,所以准确的描述应当是「低速挡·发动机限速」,那么发动机又是如何实现限速的呢?

基础知识

1:变速箱前进挡是解析发动机限速的基础。以5挡AT/MT为参考,1/2/3/4/5个前进挡分别代表不同的速比(齿轮比);数字越小则发动机直接驱动的齿轮越小,而从动齿轮越大。这种组合会让发动机和小齿轮转很多圈,从动齿轮(与车轮)才能转一圈;其目的是为了放大输出的马力,但是车速又不会很高,主要用于需要大马力的起步加速和牵引重货。

前进挡数字越大则驱动齿轮的直径与齿数也越大,反之从动齿轮会逐步减小;这种组合就会让发动机曲轴与齿轮转一圈,从动齿轮与车轮就能转很多圈。在巡航驾驶时汽车需要的马力不高,所以曲轴转速低(输出动力弱)也能够正常驾驶;而且低转速等于低频率喷油,油耗自然会低很多了。所以大数字前进挡是为了省油,这就是挡位的概念。

2:反向理解前进挡与「前进挡怠速转速」。发动机限速是利用低速挡实现,比如陡坡用1/2挡,其原理实际非常简单。汽车滑行时是重力拉动车辆自动行驶,此时车轮是被动运转,那么车轮是不是就成为了“发动机飞轮”的角色了呢?

惯性作用力的传递流程是【车轮·半轴·差速器·变速箱·离合器·发动机】,也就是说此时发动机是被动运转,能理解这点就能理解如何限速了。

概念:

1挡主动加速时为“高转速·低车速”

1挡被动加速时仍未“高转速·低车速”

其实滑行时的被动加速,本质等于汽车利用车轮,驱动1挡的大齿轮带动小齿轮运转,这就相当于前进挡中的5挡。于是发动机转速瞬间就会被拉高,但是发动机会设定【行驶挡·怠速转速】;比如某台车的标准为1000/3500rpm,滑行反向转速在这一范围内,发动机能实现零喷油被动运转,然而一旦超过或低于该转速,发动机就会主动输出动力,并按照最高转速行驶。

限速原理:

低速挡瞬间拉升转速超过怠速转速

激活发动机主动输出动力模式

以低速挡中高转速无法实现高车速为基础,但输出马力已经大于重力为方式,以两种作用力的对抗-最终发动机“胜出”,实现强制车辆按照1挡的车速行驶。这就是限速的原理,但究竟是如何迫使车轮被动按照输出马力运转的呢?

其实依靠的是发动机和传动系统,此时发动机的曲轴飞轮是肯定要受到相互作用力的影响的,使用离合器传动也会加大摩擦片与变速箱传动轴的负荷,液力变矩器在锁止状态中也会有相当程度的运行压力。所以发动机制动是肯定有些伤车的,这就是中重型车辆不用这种方式的原因,盲目使用是真的出现过别断曲轴的情况的。

正确方式

碟刹

鼓刹

汽车之所以要用发动机制动,原因是早期很多车辆使用鼓式制动器;这种制动器的结构主要包括:制动鼓(也称刹车锅),制动蹄和弹性结构。刹车是利用两者之间的接触摩擦,在制动蹄不能移动的前提下,摩擦会产生定向作用力,以抵消随车轮同时转动的刹车锅的转矩。

然而摩擦是一定会产生热能的, 所以制动时刹车锅会高温;而且因摩擦是在内部产生的高温,热能无法有效地被风冷挥发,结果是升温速度非常快。但是高温会降低物体表面的摩擦系数,制动力会因升温而明显下降甚至消失;所以为保证安全制动,曾经的老车才需要利用发动机限速。

【碟刹·盘刹】制动器很难高温!原因在于刹车盘、刹车片、分泵都直接暴露在空气中,重点是底盘已经设计出导流结构,气流会始终吹过制动器与轮毂进行散热,所以盘刹想要高温都是有些困难的。

而且绝大多数车辆的前刹盘是「打孔·通风盘」,气流不仅会从外部散热,同时还会钻进刹车盘内部带走热能。汽车减速主要依靠前刹,所以此类车辆的安全性是没有问题的;尤其是前后都用通风盘的中高端车辆,这些车即使连续制动几公里也基本没有问题,只要不会感觉到制动力下降即可。

关于安全制动的话题就聊到这里,家用汽车正常制动即可,除非面对连续十余公里的长下坡适才需要调整驾驶方式。

编辑:天和Auto

内容:原创发布

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