发动机制动是什么意思

经常有一些老司机告诉我们，汽车下长坡的时候，不要用空挡刹车来控制速度，要把变速箱挂低档，用发动机刹车来控制速度；万一汽车刹车失灵，我们需要逐步降档，用发动机刹车来减速。这个很多人都听说过一点。这个“发动机刹车”是谁？它在车里的什么地方？效果如何？下面老侯给大家讲讲所谓的“发动机制动”。

首先说一下发动机制动的概念。所谓发动机制动，是指变速器挂档时，油门踏板升高但离合器踏板和制动踏板不踩下，发动机在压缩冲程时产生的压缩阻力，发动机运转时的内耗，进排气阻力阻挡住驱动轮，称为发动机制动。也就是俗话说的“拖档”——挂档不出油，发动机对车没有牵引力，但就是车的行驶阻力。一般来说，档位越高，发动机对汽车的制动效果越小，档位越低，发动机对汽车的制动效果越大。

那么这种“发动机制动”是怎么产生的呢？下面我们来分析一下。

首先我们来看一下汽车的动力传递路线：发动机运转产生的扭矩通过飞轮传递到离合器或变矩器上，再通过变速箱换扭后传递到传动轴上(前驱动没有传动轴)。传动轴将改变后的扭矩传递给汽车的驱动桥，进一步减速增大扭矩后，从半轴输出，带动车轮转动，使汽车行驶。可以看出，车轮转速和驱动力与发动机转速和扭矩以及传动系统的传动比有很大的关系。发动机转速和扭矩越高，车轮获得的转速和扭矩就越大。传动系统的传动比越大，在车轮上获得的转速越低，扭矩越大。

上述汽车动力的前进传递路线，如果我们反过来看这条路线，就变成了车轮驱动发动机。如果发动机因故不发电，汽车因惯性继续行驶，那么车轮高速旋转，通过传动系统反作用于发动机的飞轮，带动曲轴转动，进而带动发动机内部的活塞-连杆组、配气机构、润滑系统和冷却系统同步运转。发动机中有很多摩擦副，在运转中会产生很大的摩擦阻力，在进气中会产生泵阻力，在压缩冲程中会产生很大的压缩阻力。这些阻力共同阻止曲轴的运转。由于这个阻力与车轮反方向驱动曲轴的扭矩相反，相当于发动机阻挡了车轮的运动，这个阻挡作用就是发动机制动。所以，本质上发动机制动就是发动机的内部行驶阻力对外做功。

对发动机制动影响比较大的是压缩冲程时发动机产生的压缩阻力。下图是发动机正常工作和制动时的示功图。可以看出两者在做功冲程上有很大的区别。正常工作时气缸内压力急剧上升，而制动时气缸内压力下降。此时，发动机相当于一台空气压缩机。它不是发电，而是消耗汽车的动能，将动能转化为热量，散发到空气中。所以发动机气缸密封性越好，压缩压力越高，发动机制动效果越强。但是对于一些里程长、发动机磨损严重的车辆，发动机的制动效果很小。

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，发动机的制动效果越大。比如同一辆车，一档和五档的发动机制动力差别很大。这一点也可以从汽车的行驶图中看出，档位越低，驱动力越大；另一方面，档位越低，对行驶的阻力越大，即发动机制动效果越强。有些老司机喜欢停车后把变速箱挂一档，拉手刹。这个原理就是用的。如果手刹失灵，车还能留在原地。

那么这个发射机制的动力有多大呢？这对于不同的车型和不同的发动机工况是不一样的，所以很难量化。但是，我们可以做一个实验：我们把车挂到比较高档，以每小时80公里的速度行驶，然后突然松开油门踏板。车要有明显的减速效果。然后随着车速的降低，我们逐渐换到一个较低的档位，我们会感觉到车的减速越来越明显。如果这个过程中减速差，说明你的发动机磨损严重。如果是手动挡的车型，我们也可以把车停在不超过20%的坡度上，然后关掉发动机，把变速箱放到一档。此时，汽车应该能够可靠地停在斜坡上。如果车打滑，发动机抗压能力不足，磨损严重。

在一些卡车上，为了增强发动机制动效果，使用了一些辅助装置，如排气制动、放气制动和压缩释放制动。此外，重型卡车上还有电动涡轮减速、液压涡轮减速等辅助制动装置。它们的作用类似于发动机制动原理，都是增加传动系统的反向传动阻力，防止汽车滑行时速度越来越高。

排气制动是在排气管上安装一个蝶形排气制动阀。蝶阀的开启和关闭由排气制动开关控制。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，从而提高制动力，相当于在发动机制动的基础上增加额外的制动力。

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吹出制动是以排气制动为基础，利用蝶阀或一套控制机构产生的背压，使排气阀始终保持微开状态。在压缩冲程中，压缩空气通过稍微打开的排气阀“泄漏”，这降低了气缸中的压力，并减少了压缩气体在膨胀过程中对活塞所做的功，从而提高了制动力。

压力释放制动器是利用液压机构或电磁阀，在压缩冲程中活塞接近上止点时打开排气阀，使气缸内的高压气体排出气缸，降低气缸内的压力，减小膨胀冲程。压力释放制动器可以作用在活塞上，达到制动效果。根据排气阀开启控制机构的结构差异，可分为定制型、摇臂型和气门桥型。

那么我们如何利用发动机制动来控制车速呢？正常情况下，我们下长坡都是用发动机制动来控制车速的。因为在这种行驶状态下，如果单独使用制动器来控制车速，很容易造成制动系统热衰退，导致制动失效。利用发动机制动功能，即使不踩刹车，汽车也能保持在相对较低的速度范围内。刹车作为备用装置，可以在紧急情况下使用，以确保我们的驾驶安全。

比如我们下了一个很长的陡坡，可以把变速箱挂三档，然后松开离合器踏板、油门踏板、刹车踏板，让车慢慢往前开，速度逐渐提高。当发动机制动力与汽车向下的重力分量平衡时，速度就会稳定下来，然后以这个速度平稳下坡。如果你觉得这个速度太快，需要频繁踩刹车减速，我们会把变速箱降到二档。此时，起动机构功率会增加，速度会逐渐降低。当启动机构动力和汽车向下的重力分量重新平衡后，速度会再次稳定，然后以这个较低的速度平稳下坡；当然，如果觉得车速太慢，也可以换高档，降低发动机制动力，车速自然会提高。

另外，北方冬季在冰雪路面上行驶时，也可以利用发动机制动来控制汽车的行驶速度。由于发动机对车轮有很强的约束作用，可以将动力均匀分配到两个驱动轮上，可以防止汽车在加速、减速、制动时由于左右力不平衡而跑偏、侧滑。

还有一种情况，刹车失灵，很多老司机会告诉你一步一步降档，用发动机刹车减速，比较后停车。这在原则上行得通，但实际上很难做到。一般来说发动机刹车不厉害，这个时候速度下降慢，我们很难有足够的时间和距离一步一步降档减速。另外，人在紧急情况下很忙，很不明智，很难有这么清醒的头脑去操作汽车，所以这个操作意义不大。比较好用手刹或者直接蹭路边的障碍物。

必须注意的是，在此过程中，不得将离合器置于空档或踩下离合器踏板。因为发动机制动动作是基于传动系统的刚性连接，如果变速器空档或离合器断开，传动系统的动力传递就会中断，发动机制动动作消失，汽车失去发动机的约束作用，车速急剧增加，容易导致失控的危险。另外，一定要合理选择档位，避免发动机转速过高，让车越开越快。

你可能也有一个问题，就是自动档的车有发动机制动吗？它没有离合器，变矩器没有刚性连接。发动机制动效果是如何产生的？

其实自动档的车也有发动机制动功能。虽然变矩器不是刚性连接的，但是汽车行驶的大部分时间，变矩器都是锁死的，和离合器一样，所以也会产动机制动的效果。即使变矩器没有锁死，里面的液压油也会阻塞，进而产动机制动，就像我们在搅水的时候感觉到阻力一样。

自动变速器车辆下长坡时，换档杆一定不能挂在d位，而应挂在低速档或手动模式，以控制变速箱不升到过高档位。因为档位越高，发动机的制动效果越小，对汽车的约束作用越弱，所以很容易使汽车失控。

比较后，我告诉你一个好消息，就是发动机制动时，不消耗燃油。这时汽车会自动切断供油，这叫“减速断油”，仪表上显示的瞬时油耗为零。只有当发动机转速降低到一定程度时，为了防止发动机失速，发动机才开始再次喷油。这种再喷射的速度称为发动机的“反向喷射点”，大部分都在1200r/min左右。在柴油机中，使用发动机制动、排气制动和放气制动时，燃油供应会同时切断，汽车的油耗不会增加。只有当这些辅助制动系统关闭时，才能恢复供油。有时司机不小心打开排气制动开关，发动机可能无法启动，或者启动后会冒出黑烟，导致加速无力。

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