發(fā)動機制動又叫什么;發(fā)動機制動有什么用
在講解動力電池組均衡充電和插混汽車行駛充電SOC設定的文章里,簡單提到了燃油車的帶擋滑行;主要講解的是發(fā)動機制動過程中必然耗油,而電混汽車的動能回收不僅不會耗電還會給電池組充電,也就是能發(fā)電。
發(fā)電的原理很簡單,車輛滑行中的慣性力會推動車輪轉(zhuǎn)動;此時將車輪通過減速器和驅(qū)動電機耦合,慣性力即可反向拉動驅(qū)動電機運轉(zhuǎn);這里的反向指動力傳輸方向,并不是指正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn);驅(qū)動電機可以用于發(fā)電,被動運轉(zhuǎn)的時候當然就是發(fā)電機嘍。
在發(fā)電的過程中通過電機運轉(zhuǎn)的阻力與滑行慣性力相互作用也可以起到減速的效果,這就是所謂的動能回收。
驅(qū)動電機也屬于發(fā)動機,燃油車所使用的發(fā)動機嚴格來說應當是內(nèi)燃式熱機;燃油車的發(fā)動機也可以實現(xiàn)“發(fā)動機制動”,制動就是減速,但是客觀事實是發(fā)動機制動必然會耗油,而且耗油量并不低。
為何會有這樣的反差呢?
這就要講一講發(fā)動機制動的原理,簡而言之,實現(xiàn)發(fā)動機制動也需要車輪、半軸通過變速箱和發(fā)電機耦合;但是燃油車是通過發(fā)動機的轉(zhuǎn)速來限制車輪的轉(zhuǎn)速以實現(xiàn)“限速”,而不是持續(xù)的減速剎車,這是關鍵知識點。
在長下坡時假設沒有“限速設定”,結果只會有一個,那就是慣性和重力的雙重作用讓車輛持續(xù)的加速。
車速越來越高,車輪的轉(zhuǎn)速當然也會越來越快。
此時發(fā)動機是被車輪被動拉動運轉(zhuǎn),那么車輪轉(zhuǎn)速的升高會不會將發(fā)動機的轉(zhuǎn)速拉高呢?
答案是肯定的。
如果沒有任何限制的話,那結果就會是隨著下坡時間的延長,車輪的轉(zhuǎn)速和發(fā)動機的轉(zhuǎn)速都要持續(xù)升高!發(fā)動機很有可能超過極限轉(zhuǎn)速——此時就談不到發(fā)動機制動了。狀態(tài)只是發(fā)動機被動運轉(zhuǎn),此時可以不耗油。
究竟如何實現(xiàn)發(fā)動機制動呢?
前提條件:
- 使用低速擋
- 限制低速擋
燃油車有變速箱,變速箱的前進擋是數(shù)字越小、放大扭矩的能力越大,數(shù)字越大、放大車速的能力越強;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)動機驅(qū)動的變速箱齒輪是小齒輪,與小齒輪結合的從動齒輪是大齒輪;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。
在高速擋里,發(fā)動機驅(qū)動的變速箱齒輪是大齒輪,與大齒輪結合的從動齒輪是小齒輪;于是狀態(tài)就變成大齒輪轉(zhuǎn)一圈、小齒輪轉(zhuǎn)很多圈,車速就是這么被放大的。
前進擋隨著數(shù)字的加大,發(fā)動機驅(qū)動的主動齒輪越來越大、從動齒輪越來越小。
參考下圖,這是低速擋和高速擋的概念動態(tài)模擬。
反之,在發(fā)動機制動時是車輪拉動發(fā)動機運轉(zhuǎn),此時如果用低速擋的話,那結果就是從動齒輪變成主動齒輪、主動齒輪變成從動齒輪——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,那么此時掛低速擋就能在以不高的車輪轉(zhuǎn)速實現(xiàn)足夠高的發(fā)動機轉(zhuǎn)速。
現(xiàn)在要講原理:
發(fā)動機制動有一個極限轉(zhuǎn)速限制,假設為3500轉(zhuǎn);當發(fā)動機的轉(zhuǎn)速被車輪被動的拉升到3500轉(zhuǎn)的時候,控制單元就不再允許發(fā)動機升高轉(zhuǎn)速!發(fā)動機此時必須按照最高3500轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速去運轉(zhuǎn),其轉(zhuǎn)速對應的輸出功率會和車輪的慣性力相互作用,這是實現(xiàn)減速的原理。
也就是說發(fā)動機制動是讓發(fā)動機以一個恒定的輸出功率來抵消部分慣性力,慣性作用力減弱則車速減慢;或者輸出功率更強,汽車就只能按照輸出功率對應的車速行駛,用低速擋自然是低車速。發(fā)動機制動狀態(tài)下是在主動做功并輸出動力的, 此時怎么可能不耗油呢?以高轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)不僅耗油而且耗油量不低!
同時想要實現(xiàn)不同程度的減速不能依靠發(fā)動機,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,不同前進擋對應的是不同的車速,所以稱之為發(fā)動機制動不如稱之為“發(fā)動機限速擋”。
加速滑行的過程中可以不燒油,這是正確的答案,但也需要正確的匹配前進擋。
在加速滑行過程中同樣是慣性力拉動發(fā)動機運轉(zhuǎn),想要讓電噴系統(tǒng)不噴油,前提是發(fā)動機的轉(zhuǎn)速高于最低限速、低于最高限速;比如范圍是1000-3000轉(zhuǎn),減速滑行過程中想要不噴油的話,轉(zhuǎn)速就必須在這個范圍里。所以在減速過程中需要依據(jù)車速的降低而同步降低前進擋,以6AT為例,減速過程中就要以6/5/4/3/2/1的順序逐級降擋,但好在自動擋會自動降擋與匹配,只有手動擋會麻煩一點。
所以不能把發(fā)動機制動和滑行減速混淆,兩者概念并不一樣。