發動機制動是什么意思

經常有一些老司機告訴我們，汽車下長坡的時候，不要用空擋剎車來控制速度，要把變速箱掛低檔，用發動機剎車來控制速度；萬一汽車剎車失靈，我們需要逐步降檔，用發動機剎車來減速。這個很多人都聽說過一點。這個“發動機剎車”是誰？它在車里的什么地方？效果如何？下面老侯給大家講講所謂的“發動機制動”。

首先說一下發動機制動的概念。所謂發動機制動，是指變速器掛檔時，油門踏板升高但離合器踏板和制動踏板不踩下，發動機在壓縮沖程時產生的壓縮阻力，發動機運轉時的內耗，進排氣阻力阻擋住驅動輪，稱為發動機制動。也就是俗話說的“拖檔”——掛檔不出油，發動機對車沒有牽引力，但就是車的行駛阻力。一般來說，檔位越高，發動機對汽車的制動效果越小，檔位越低，發動機對汽車的制動效果越大。

那么這種“發動機制動”是怎么產生的呢？下面我們來分析一下。

首先我們來看一下汽車的動力傳遞路線：發動機運轉產生的扭矩通過飛輪傳遞到離合器或變矩器上，再通過變速箱換扭后傳遞到傳動軸上(前驅動沒有傳動軸)。傳動軸將改變后的扭矩傳遞給汽車的驅動橋，進一步減速增大扭矩后，從半軸輸出，帶動車輪轉動，使汽車行駛。可以看出，車輪轉速和驅動力與發動機轉速和扭矩以及傳動系統的傳動比有很大的關系。發動機轉速和扭矩越高，車輪獲得的轉速和扭矩就越大。傳動系統的傳動比越大，在車輪上獲得的轉速越低，扭矩越大。

上述汽車動力的前進傳遞路線，如果我們反過來看這條路線，就變成了車輪驅動發動機。如果發動機因故不發電，汽車因慣性繼續行駛，那么車輪高速旋轉，通過傳動系統反作用于發動機的飛輪，帶動曲軸轉動，進而帶動發動機內部的活塞-連桿組、配氣機構、潤滑系統和冷卻系統同步運轉。發動機中有很多摩擦副，在運轉中會產生很大的摩擦阻力，在進氣中會產生泵阻力，在壓縮沖程中會產生很大的壓縮阻力。這些阻力共同阻止曲軸的運轉。由于這個阻力與車輪反方向驅動曲軸的扭矩相反，相當于發動機阻擋了車輪的運動，這個阻擋作用就是發動機制動。所以，本質上發動機制動就是發動機的內部行駛阻力對外做功。

對發動機制動影響比較大的是壓縮沖程時發動機產生的壓縮阻力。下圖是發動機正常工作和制動時的示功圖。可以看出兩者在做功沖程上有很大的區別。正常工作時氣缸內壓力急劇上升，而制動時氣缸內壓力下降。此時，發動機相當于一臺空氣壓縮機。它不是發電，而是消耗汽車的動能，將動能轉化為熱量，散發到空氣中。所以發動機氣缸密封性越好，壓縮壓力越高，發動機制動效果越強。但是對于一些里程長、發動機磨損嚴重的車輛，發動機的制動效果很小。

此外，傳動系統的傳動比也是影響發動機制動的重要因素。傳動比越大，發動機的制動效果越大。比如同一輛車，一檔和五檔的發動機制動力差別很大。這一點也可以從汽車的行駛圖中看出，檔位越低，驅動力越大；另一方面，檔位越低，對行駛的阻力越大，即發動機制動效果越強。有些老司機喜歡停車后把變速箱掛一檔，拉手剎。這個原理就是用的。如果手剎失靈，車還能留在原地。

那么這個發射機制的動力有多大呢？這對于不同的車型和不同的發動機工況是不一樣的，所以很難量化。但是，我們可以做一個實驗：我們把車掛到比較高檔，以每小時80公里的速度行駛，然后突然松開油門踏板。車要有明顯的減速效果。然后隨著車速的降低，我們逐漸換到一個較低的檔位，我們會感覺到車的減速越來越明顯。如果這個過程中減速差，說明你的發動機磨損嚴重。如果是手動擋的車型，我們也可以把車停在不超過20%的坡度上，然后關掉發動機，把變速箱放到一檔。此時，汽車應該能夠可靠地停在斜坡上。如果車打滑，發動機抗壓能力不足，磨損嚴重。

在一些卡車上，為了增強發動機制動效果，使用了一些輔助裝置，如排氣制動、放氣制動和壓縮釋放制動。此外，重型卡車上還有電動渦輪減速、液壓渦輪減速等輔助制動裝置。它們的作用類似于發動機制動原理，都是增加傳動系統的反向傳動阻力，防止汽車滑行時速度越來越高。

排氣制動是在排氣管上安裝一個蝶形排氣制動閥。蝶閥的開啟和關閉由排氣制動開關控制。關閉時會增加排氣阻力，形成排氣背壓，對活塞施加反作用力，從而提高制動力，相當于在發動機制動的基礎上增加額外的制動力。

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吹出制動是以排氣制動為基礎，利用蝶閥或一套控制機構產生的背壓，使排氣閥始終保持微開狀態。在壓縮沖程中，壓縮空氣通過稍微打開的排氣閥“泄漏”，這降低了氣缸中的壓力，并減少了壓縮氣體在膨脹過程中對活塞所做的功，從而提高了制動力。

壓力釋放制動器是利用液壓機構或電磁閥，在壓縮沖程中活塞接近上止點時打開排氣閥，使氣缸內的高壓氣體排出氣缸，降低氣缸內的壓力，減小膨脹沖程。壓力釋放制動器可以作用在活塞上，達到制動效果。根據排氣閥開啟控制機構的結構差異，可分為定制型、搖臂型和氣門橋型。

那么我們如何利用發動機制動來控制車速呢？正常情況下，我們下長坡都是用發動機制動來控制車速的。因為在這種行駛狀態下，如果單獨使用制動器來控制車速，很容易造成制動系統熱衰退，導致制動失效。利用發動機制動功能，即使不踩剎車，汽車也能保持在相對較低的速度范圍內。剎車作為備用裝置，可以在緊急情況下使用，以確保我們的駕駛安全。

比如我們下了一個很長的陡坡，可以把變速箱掛三檔，然后松開離合器踏板、油門踏板、剎車踏板，讓車慢慢往前開，速度逐漸提高。當發動機制動力與汽車向下的重力分量平衡時，速度就會穩定下來，然后以這個速度平穩下坡。如果你覺得這個速度太快，需要頻繁踩剎車減速，我們會把變速箱降到二檔。此時，起動機構功率會增加，速度會逐漸降低。當啟動機構動力和汽車向下的重力分量重新平衡后，速度會再次穩定，然后以這個較低的速度平穩下坡；當然，如果覺得車速太慢，也可以換高檔，降低發動機制動力，車速自然會提高。

另外，北方冬季在冰雪路面上行駛時，也可以利用發動機制動來控制汽車的行駛速度。由于發動機對車輪有很強的約束作用，可以將動力均勻分配到兩個驅動輪上，可以防止汽車在加速、減速、制動時由于左右力不平衡而跑偏、側滑。

還有一種情況，剎車失靈，很多老司機會告訴你一步一步降檔，用發動機剎車減速，比較后停車。這在原則上行得通，但實際上很難做到。一般來說發動機剎車不厲害，這個時候速度下降慢，我們很難有足夠的時間和距離一步一步降檔減速。另外，人在緊急情況下很忙，很不明智，很難有這么清醒的頭腦去操作汽車，所以這個操作意義不大。比較好用手剎或者直接蹭路邊的障礙物。

必須注意的是，在此過程中，不得將離合器置于空檔或踩下離合器踏板。因為發動機制動動作是基于傳動系統的剛性連接，如果變速器空檔或離合器斷開，傳動系統的動力傳遞就會中斷，發動機制動動作消失，汽車失去發動機的約束作用，車速急劇增加，容易導致失控的危險。另外，一定要合理選擇檔位，避免發動機轉速過高，讓車越開越快。

你可能也有一個問題，就是自動檔的車有發動機制動嗎？它沒有離合器，變矩器沒有剛性連接。發動機制動效果是如何產生的？

其實自動檔的車也有發動機制動功能。雖然變矩器不是剛性連接的，但是汽車行駛的大部分時間，變矩器都是鎖死的，和離合器一樣，所以也會產動機制動的效果。即使變矩器沒有鎖死，里面的液壓油也會阻塞，進而產動機制動，就像我們在攪水的時候感覺到阻力一樣。

自動變速器車輛下長坡時，換檔桿一定不能掛在d位，而應掛在低速檔或手動模式，以控制變速箱不升到過高檔位。因為檔位越高，發動機的制動效果越小，對汽車的約束作用越弱，所以很容易使汽車失控。

比較后，我告訴你一個好消息，就是發動機制動時，不消耗燃油。這時汽車會自動切斷供油，這叫“減速斷油”，儀表上顯示的瞬時油耗為零。只有當發動機轉速降低到一定程度時，為了防止發動機失速，發動機才開始再次噴油。這種再噴射的速度稱為發動機的“反向噴射點”，大部分都在1200r/min左右。在柴油機中，使用發動機制動、排氣制動和放氣制動時，燃油供應會同時切斷，汽車的油耗不會增加。只有當這些輔助制動系統關閉時，才能恢復供油。有時司機不小心打開排氣制動開關，發動機可能無法啟動，或者啟動后會冒出黑煙，導致加速無力。

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