曲轴

本篇主要解析动力传动系统的结构特点,分析

发布时间:2022/8/30 16:07:05   
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汽车降档制动是一道非常简单的数学题,在解答这一问题之前需要了解汽车的动力与传动系统,首先从发动机开始。

1:燃油动力汽车装备的是内燃式发动机,指利用燃料与空气混合在发动机内部的气缸里进行爆燃,将产生的热能转化为推动力,推动发动机的活塞带动连杆往下运转,此时会带动发动机曲轴转动。简而言之为曲轴的转动是动力输出的基础,曲轴端的飞轮是传递动力的终端。

右侧的大圆盘是飞轮

2:发动机与变速箱不能直接结合,而是利用离合器或液力变矩器作为媒介,在与飞轮结合时会随着飞轮同时转动,并通过一根输入轴(传动轴)驱动变速箱齿轮组运转,向车轮输出动力。在分离时发动机空转,但是变速箱的齿轮组还是会转动,因为车辆滑行时会通过传动结构反向带动齿轮组运转。

飞轮、离合器、传动轴的关系

汽车行驶的状态理论上只有这两种,或结合传动或分离断开;但是在实际用车过程中还有降档制动的用法,也就是俗称的发动机制动,下面来即使发动机如何实现制动。

在发动机离合器(或变矩器)与变速箱结合为一体的状态下,踩住油门正常驾驶时发动机是在不停运转的,其运转的基础是气缸内燃烧不断产生的热能,通过活塞连杆曲轴飞轮输出的扭矩。这些扭矩大于车辆行驶的阻力则能够驱动车辆持续的巡航驾驶,此时动力传动系统就像是一根硬轴,变速箱的运转阻力直接决定了发动机运行负荷。

动力传动系统

而在滑行时车辆的行驶阻力从正数变成了负数,也就是说没有阻力了;且因重力的影响车辆还会自动加速度,这就像地心引力无形地拉住车辆往下滑,引力成为了车辆的动力。这些动力会通过车轮和传动系统驱动变速箱齿轮运转,变速箱通过离合器的输入轴又能反向带动发动机运转,于是问题来了。此时发动机离合器与变速箱结合之后,发动机失去了需要克服的阻力则没有理由输出扭矩,发动机要熄火停转了吗?

空转运行状态

答案真的是这样:车辆滑行过程中发动机可以实现,这就是所谓的带档滑行节油,不过有前提条件。

想要持续地实现减速断油,变速箱的前进挡要与车速匹配,白话一些的描述则是车速越低档位越低。因为不同档位的齿轮比会有很大差异,高速挡由发动机驱动的齿轮直径大,从动齿轮直径小;这种组合为滑行速度很快但是反向带动的大齿轮转速低,其转速可理解为发动机转速。虽则档位越来越低,由发动机驱动的齿轮直径越来越小,从动齿轮越来越大;车速降低后从动齿轮转速低,但齿轮比仍然决定了发动机齿轮可以高速运转,转速范围一般会在~转之间,这是理想的带档滑行转速。

减速断油节油模式

综上所述,想要实现减速断油需要合理车速匹配合理档位,自动挡汽车会自动降档匹配,手动挡汽车可手动实现带档滑行,最终实现的结果是相同的。想要实现发动机制动则可以尝试逆向思维,在高车速时使用低速挡;此时由引力带动车辆滑行的动力会驱动变速箱从动齿轮高速旋转,其这一齿轮会带动发动机小齿轮以更夸张的速度转速,这会快速的拉升发动机的转速。

注意观察转速的差异齿轮比的概念

而变速箱的前进挡有对应的怠速转速,假设为转;如果车辆在滑行中被拉动至转的标准,此时则不再是减速断油的节油滑行状态,而是由发动机按照怠速极限设定值(转)的标准进行喷油做功主动输出动力。此时发动机的输出的扭矩会大于引力反向输出的扭矩,两者相减的小扭矩则等于车辆获得的总马力很小,于是车辆也就实现了将踩刹车一样的减速效果,这样解释应该可以理解了吧。

发动机制动的“别劲”状态

总结:发动机制动的原理与减速断油的概念如上所述,滑行过程中不论是正常走车还是降档制动,此时发动机输出的扭矩都不会很大,且反向作用的扭矩也没有很大;两种力的对抗对于离合器的磨损可以忽略不计,因为不是半联动状态。至于使用液力变矩器的AT或其他变速箱则更不用担心,这一总成的耐用性要比离合器还要理想一些。所以面对动辄数公里的长下坡可以使用降档制动,这是防止刹车片高温导致刹车失灵的保护方式。

尽情发挥ba

编辑:天和Auto-汽车科学岛

责编:天和MCN

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