挂抵挡获得发动机制动减速的过程是怎么实现的？高挡怎么不行？

发动机制动减速原理可用三组关键词概括

• 前进挡怠速转速

• 主动激活输出

• 齿轮比特殊性

机动车（汽车/摩托车）均可以实现发动机制动，作为动力元竟然能实现与制动系统相同的减速刹车功能，这是不是有些难以理解呢？似乎这种制动方式有些不可思议，但如果对动力传动系统有的机械结构特点，以及内燃式发动机运行的原理有一定程度掌握的话，对于发动机制动的整体流程则会有清晰的概念。下面以最白话的语言进行讲解，相信读者都能够明白。

不论手动挡还是自动挡汽车，驾驶汽车都会对“挂挡”有概念吧。比如手动挡汽车起步用1挡、加速用2挡、不同车速巡航用3~6挡，这些档位就叫做前进挡；档位是变速箱的概念但与发动机同样息息相关，因为在挂挡驾驶时变速箱与发动机是刚性连接的，变速箱是由发动机输出的动力带动运转，于是则有了【前进挡怠速转速概念】。

知识点：怠速的概念是发动机以最低进气量与喷油量燃烧做功，以最低能耗保证发动机持续运转。空挡（N挡）的怠速是为了短时间停车后直接挂挡走车免去频繁打火，是一种“随时准备着”为了快捷走车的准备；而前进挡的怠速是为了让汽车不熄火，即使是手动挡在平路上驾驶时挂入前进挡后，松开油门与离合器自由滑行到极低车速（和转速）时，ECU行车电脑就会激活怠速转速模式以最低的喷油量维持低速蠕行。

每个前进挡都会有怠速转速，本篇假设所有的转速转速都是1200~3500转；其概念则为在1200/3500rpm之间的范围内，车辆滑行时发动机并不输出动力，而是由汽车在惯性作用力或下坡时地心引力的隐性“牵引力”“拉力”的作用下：由车身带动车轮自动运转，车轮反向带动传动结构驱动传动轴运转，传动轴带动变速箱齿轮组与发动机飞轮曲轴运转——简而言之为1200/3500rpm之间发动机为被动运转，此时是不存在发动机制动力的，但又有一种非常有价值的运行模式。

减速断油：汽车带档滑行时可以作为【瞬时油耗归零】，原因正是在怠速转速区间发动机无负荷运行，也就是由惯性作用力或引力被动的拉动车身滑行或下坡（滑行）。此时假设发动机做功并输出动力则会在两种力的作用下多出主动动力，车辆必然会加速，这就松开油门踏板的滑行减速意图相悖；所以ECU会默认发动机不能也不应该输出动力，于是系统则设定怠速转速区间发动机零喷油不做功，直到车速降低到让发动机转速低于怠速转速（1200/3500rpm）的1200转时才会主动输出动力（防止熄火）；但如果发动机转速超过3500转发动机也会主动输出动力，因为此时默认的是车辆可能要加速——但事实却做到了减速，也就是发动机制动。

变速箱的1/2/3/4/5/6……等前进挡，其概念可理解为两组不同直径与齿数（大小）的齿轮组合，两个齿轮中的“动力齿轮”由发动机驱动运转，另一个齿轮则为“从动齿轮”被动力齿轮带动运转。那么不同的组合方式会带来哪些不同的体验呢？参考下图组。

一档齿轮组为发动机驱动小齿轮，小齿轮带动大齿轮。此时如果是加油门的加速状态，传动状态则为发动机与动力小齿轮转速都很高，但是从动大齿轮的转速会很低，因为小齿轮转好多圈大齿轮才会转一圈。反之，如果车辆高速滑行时挂1挡，此时从动齿轮在惯性滑行的作用下成为动力齿轮，原动力小齿轮被带动运转成为“从动轮”；这种状态则等于前进挡的5挡，参考下图组。

五档的齿轮比就像把1挡反过来了，此时发动机带动大齿轮的转速很低，但是大齿轮转一圈就能让从动小齿轮转很多圈，这个齿轮的转速可以理解为车轮的转速。正常加速前进时是利用五档的齿轮比放大从动齿轮与车轮的转速，实现发动机低转速低油耗运行也能实现高车速；而利用发动机制动挂1挡时，此时等于让车身带动1挡的从动大齿轮输出动力，带动1挡主动小齿轮接收动力，状态就像是小齿轮驱动发动机飞轮曲轴实现高速转动；曲轴的转速就是发动机的转速，所以在滑行时“1挡”反向变成“5挡”时转速会快速的升高，但只能升高到3500转。

前进挡怠速转速设定为1200/3500转，一旦被动滑行导致转速达到了3500转，ECU则会默认将转速“封印”在3500rpm的标准。此时会以3500rpm的转速输出功率，有意思的是这一转速的功率会大于驱动车辆滑行的惯性作用力或引力，这就是发动机主动输出动力与两种自然力的“较劲”——发动机胜出——此时车辆恢复到主动输出动力的状态，也是1挡前进的状态，那么以1但小齿轮带动大齿轮的齿轮比驱动汽车，3500rpm能实现高车速吗？

这就是发动机制动的概念，说白了就是利用怠速转速的限制、配合低档位的可以放大扭矩但不能放大车速的齿轮比，实现主动输出动力大于自然作用力，以固定的车速让用户感受到比滑行车速更低的车速而已，精准的描述应该为“发动机定速”而不是“发动机制动”，懂了吗？

编辑：天和Auto

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挂抵挡获得发动机制动减速的过程是怎么实现的？高挡怎么不行？

【白金畅游】车辆运行中，挂低速档获得发动机制动减速，一般适用于车辆行驶在坡路下坡或盘山道下坡中，充分利用发动机的牵制作用，达到适时减速，以避免车速过快或长时间刹车，造成刹车片过热或“抱死”引发的交通事故。

其原理大致是：低速档一般为二、三档位，这时发动机转速相对较低，扭力却较高速大。下坡中的汽车在载重（含自重）、坡道引力下形成自然加速效应，迫使车辆加速下行，而频繁制动或手刹，会加大摩擦片与刹车盘摩损、过热，使刹车效能降低，严重时“抱死”刹车失控，引发严重车辆事故。

平路上发动机低档大扭力可驱动车辆负重前行，下坡路上后轮在负重与引力作用下，车辆速度同样低档相对平路要快，通过传动轴、变速箱、曲轴、连杆反作用在活塞上，抵消部分缸压与发动机低档扭力。从而实现降速作用。

但需注意：长距离下坡这样也损伤发动机，所以适当选择宽松地域休息也是不错的选择，安全也要注意爱惜车辆。

挂抵挡获得发动机制动减速的过程是怎么实现的？高挡怎么不行？

下长坡挂低档位，乃是老司机开车时经常用的驾驶方法，可以有效控制车辆速度，并且无需长时间踩刹车，车辆刹车片也不会导致过热现象。但是好多车主，总是担心，下长坡，挂低档位，发动机转速非常高，这对车辆发动机究竟有没有损害呢？对于这样的担忧，“汽车概况”只想说，车主多虑了！

下长坡挂低档位，就是刻意利用发动机制动，进而实现对车辆速度的有效控制，而车辆发动机转速越高，发动机阻力越大，对车辆反拖作用力越大，下长坡挂低档位就是要充分利用发动机高转速行驶所产生的阻力作用。而我们的发动机，平时最高转速都可以达到6000rpm以上，并且发动机喷油量非常多，发动机输出扭矩非常大，车主如果踩地板油，车辆换挡时会经常性在6000rpm以上，这种情况发动机都不会损坏，更何况带档位滑行？

发动机在下长坡时，挂低档位，发动机转速很高，此时发动机本身是不喷油的，发动机较高的转速只是充分利用了车辆的动能，车辆下坡时，在重力作用下向下加速行驶，车辆速度也会越来越快，此时车辆动能会全部传递发动机，而发动机不做功，并且还需要转动，自然需要消耗大量的能量，并且转速越高，所消耗的车辆动能越大，车辆滑动阻力增加，进而可以实现对车辆速度的有效控制！

现在内燃机技术相当成熟，并且发动机在开发过程中，都是进行了高转速台架以及整车耐久性试验，发动机可以在高转速条件下正常行驶，并且车辆不会出现问题。现在的发动机动不动都可以跑个五十多万公里，发动机性能稳定程度可见非常卓著。

综上所述，车辆下长坡时，挂低挡位提升发动机转速，可增加发动机反拖制动作用力，对车辆而言百利而无一害。

挂抵挡获得发动机制动减速的过程是怎么实现的？高挡怎么不行？

这个问题涉及到汽车设计领域的两个问题：

其一、发动机制动降速的原理。

其二、变速箱低速档、高速挡的传递扭矩与速度特性。

先说，发动机降速制动原理：发动机在制动时，除了轮胎与地面的滚动摩擦、风阻等来消耗车辆的动能，主要是利用发动机压缩空气做功来消耗掉车子的动能。此时，发动机气缸不会点火不会燃烧，只是空气吸进来，压缩一下再排出去。

再说，变速箱低速档、高速挡的传递扭矩与速度特性：车辆在低速挡行驶时，主要对传递驱动力要求较高，在高速行驶时，对速度要求较高。所以，变速箱低速档位的传动速比大，主要起到减速增扭的作用，高速档位的传动速比小，主要起到增速降扭的作用。

通俗点说，就是低速档位时，传递扭矩大，高速档位时传递扭矩小。

正常行驶时，发动机是动力源，驱动车辆克服各种阻力前行，而利用发动机制动时，车辆行驶惯性动能是动力源，各种阻力和发动机是负载，对车辆进行制动。低档大速比，有助于传递大扭矩，进行制动。

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挂抵挡获得发动机制动减速的过程是怎么实现的？高挡怎么不行？

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【减速断油】，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1500~2000转之间，这是理想的带档滑行转速。

减速断油节油模式

【重点解释-发动机制动】

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3500转；如果车辆在滑行中被拉动至3500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（3500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。

挂抵挡获得发动机制动减速的过程是怎么实现的？高挡怎么不行？

下长坡时尽量抵挡行驶，抵挡速度慢，有利于减少踩刹车，防止刹车片过热导致刹车失灵。短坡正常行驶就可以了