發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)又叫什么;發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)有什么用
在講解動(dòng)力電池組均衡充電和插混汽車(chē)行駛充電SOC設(shè)定的文章里,簡(jiǎn)單提到了燃油車(chē)的帶擋滑行;主要講解的是發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)過(guò)程中必然耗油,而電混汽車(chē)的動(dòng)能回收不僅不會(huì)耗電還會(huì)給電池組充電,也就是能發(fā)電。
發(fā)電的原理很簡(jiǎn)單,車(chē)輛滑行中的慣性力會(huì)推動(dòng)車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng);此時(shí)將車(chē)輪通過(guò)減速器和驅(qū)動(dòng)電機(jī)耦合,慣性力即可反向拉動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn);這里的反向指動(dòng)力傳輸方向,并不是指正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn);驅(qū)動(dòng)電機(jī)可以用于發(fā)電,被動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候當(dāng)然就是發(fā)電機(jī)嘍。
在發(fā)電的過(guò)程中通過(guò)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的阻力與滑行慣性力相互作用也可以起到減速的效果,這就是所謂的動(dòng)能回收。
驅(qū)動(dòng)電機(jī)也屬于發(fā)動(dòng)機(jī),燃油車(chē)所使用的發(fā)動(dòng)機(jī)嚴(yán)格來(lái)說(shuō)應(yīng)當(dāng)是內(nèi)燃式熱機(jī);燃油車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)也可以實(shí)現(xiàn)“發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)”,制動(dòng)就是減速,但是客觀事實(shí)是發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)必然會(huì)耗油,而且耗油量并不低。
為何會(huì)有這樣的反差呢?
這就要講一講發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)的原理,簡(jiǎn)而言之,實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)也需要車(chē)輪、半軸通過(guò)變速箱和發(fā)電機(jī)耦合;但是燃油車(chē)是通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)限制車(chē)輪的轉(zhuǎn)速以實(shí)現(xiàn)“限速”,而不是持續(xù)的減速剎車(chē),這是關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)。
在長(zhǎng)下坡時(shí)假設(shè)沒(méi)有“限速設(shè)定”,結(jié)果只會(huì)有一個(gè),那就是慣性和重力的雙重作用讓車(chē)輛持續(xù)的加速。
車(chē)速越來(lái)越高,車(chē)輪的轉(zhuǎn)速當(dāng)然也會(huì)越來(lái)越快。
此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)是被車(chē)輪被動(dòng)拉動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn),那么車(chē)輪轉(zhuǎn)速的升高會(huì)不會(huì)將發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速拉高呢?
答案是肯定的。
如果沒(méi)有任何限制的話,那結(jié)果就會(huì)是隨著下坡時(shí)間的延長(zhǎng),車(chē)輪的轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速都要持續(xù)升高!發(fā)動(dòng)機(jī)很有可能超過(guò)極限轉(zhuǎn)速——此時(shí)就談不到發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)了。狀態(tài)只是發(fā)動(dòng)機(jī)被動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn),此時(shí)可以不耗油。
究竟如何實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)呢?
前提條件:
- 使用低速擋
- 限制低速擋
燃油車(chē)有變速箱,變速箱的前進(jìn)擋是數(shù)字越小、放大扭矩的能力越大,數(shù)字越大、放大車(chē)速的能力越強(qiáng);所以1/2/3擋普遍被視為低速擋,4擋以上被視為中高速擋。
在低速擋里,發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的變速箱齒輪是小齒輪,與小齒輪結(jié)合的從動(dòng)齒輪是大齒輪;狀態(tài)是小齒輪轉(zhuǎn)很多圈、大齒輪才能轉(zhuǎn)一圈,這就能放大轉(zhuǎn)矩,加速的爆發(fā)力才能足夠強(qiáng)。
在高速擋里,發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的變速箱齒輪是大齒輪,與大齒輪結(jié)合的從動(dòng)齒輪是小齒輪;于是狀態(tài)就變成大齒輪轉(zhuǎn)一圈、小齒輪轉(zhuǎn)很多圈,車(chē)速就是這么被放大的。
前進(jìn)擋隨著數(shù)字的加大,發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)齒輪越來(lái)越大、從動(dòng)齒輪越來(lái)越小。
參考下圖,這是低速擋和高速擋的概念動(dòng)態(tài)模擬。
反之,在發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)時(shí)是車(chē)輪拉動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),此時(shí)如果用低速擋的話,那結(jié)果就是從動(dòng)齒輪變成主動(dòng)齒輪、主動(dòng)齒輪變成從動(dòng)齒輪——小齒輪和大齒輪組合的低速擋變成大齒輪和小齒輪組合的高速擋,那么此時(shí)掛低速擋就能在以不高的車(chē)輪轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)足夠高的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。
現(xiàn)在要講原理:
發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)有一個(gè)極限轉(zhuǎn)速限制,假設(shè)為3500轉(zhuǎn);當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速被車(chē)輪被動(dòng)的拉升到3500轉(zhuǎn)的時(shí)候,控制單元就不再允許發(fā)動(dòng)機(jī)升高轉(zhuǎn)速!發(fā)動(dòng)機(jī)此時(shí)必須按照最高3500轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速去運(yùn)轉(zhuǎn),其轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的輸出功率會(huì)和車(chē)輪的慣性力相互作用,這是實(shí)現(xiàn)減速的原理。
也就是說(shuō)發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)是讓發(fā)動(dòng)機(jī)以一個(gè)恒定的輸出功率來(lái)抵消部分慣性力,慣性作用力減弱則車(chē)速減慢;或者輸出功率更強(qiáng),汽車(chē)就只能按照輸出功率對(duì)應(yīng)的車(chē)速行駛,用低速擋自然是低車(chē)速。發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)狀態(tài)下是在主動(dòng)做功并輸出動(dòng)力的, 此時(shí)怎么可能不耗油呢?以高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)不僅耗油而且耗油量不低!
同時(shí)想要實(shí)現(xiàn)不同程度的減速不能依靠發(fā)動(dòng)機(jī),因其最高限制轉(zhuǎn)速是固定的,依靠的是變速箱不同的前進(jìn)擋!3擋減速效果差、2擋減速效果居中,1擋減速效果最好,不同前進(jìn)擋對(duì)應(yīng)的是不同的車(chē)速,所以稱之為發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)不如稱之為“發(fā)動(dòng)機(jī)限速擋”。
加速滑行的過(guò)程中可以不燒油,這是正確的答案,但也需要正確的匹配前進(jìn)擋。
在加速滑行過(guò)程中同樣是慣性力拉動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),想要讓電噴系統(tǒng)不噴油,前提是發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速高于最低限速、低于最高限速;比如范圍是1000-3000轉(zhuǎn),減速滑行過(guò)程中想要不噴油的話,轉(zhuǎn)速就必須在這個(gè)范圍里。所以在減速過(guò)程中需要依據(jù)車(chē)速的降低而同步降低前進(jìn)擋,以6AT為例,減速過(guò)程中就要以6/5/4/3/2/1的順序逐級(jí)降擋,但好在自動(dòng)擋會(huì)自動(dòng)降擋與匹配,只有手動(dòng)擋會(huì)麻煩一點(diǎn)。
所以不能把發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)和滑行減速混淆,兩者概念并不一樣。