汽车制动原理是什么(汽车制动原理是什么意思)

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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