在坡上掛1檔停車防止溜車對變速箱有傷害嗎?
有司機下坡停車時掛1檔防止溜車,這樣做對變速箱有傷害嗎?簡單直接的回答就是:沒有!具體的分析請看下文。
很多老司機開手動擋車在坡路上停車時,除了拉上手剎車之外,還會把變速箱掛入一檔,俗稱“別檔”。據(jù)說這樣做可以防止手剎車失效時汽車溜坡。那么為什么汽車停車掛入一檔就可以防止溜坡呢?這個作用是如何產(chǎn)生的?能有多大的作用呢?這樣做對變速箱或者發(fā)動機有傷害嗎?下面我們來分析一下。
不知道大家見過修車時調(diào)氣門或者對正時,這種情況下需要修理工人力轉(zhuǎn)動發(fā)動機曲軸。你會看到修理工需要借助專用的工具,并且使用很大的力氣才能轉(zhuǎn)動曲軸。你一定會感到很奇怪:這發(fā)動機啟動后運轉(zhuǎn)挺輕快的,熄火時轉(zhuǎn)起來怎么這么吃力呢?
這主要是因為:發(fā)動機內(nèi)部有很大的運行阻力。這個阻力主要來源于活塞、活塞環(huán)與氣缸壁之間的摩擦力,其它摩擦副之間的摩擦力,以及氣門彈簧的張力,此外還有氣缸壓縮氣體時的壓縮阻力。這些阻力的大小與發(fā)動機運轉(zhuǎn)速度、排量有關,轉(zhuǎn)速和排量越高,阻力越大。
這個阻力究竟能有多大呢?我們知道發(fā)動機的熱效率最高只有40%左右,也就是說燃油在發(fā)動機中燃燒后釋放出來的能量最多只有40%用來做功驅(qū)動汽車行駛,那么剩余的60%哪兒去了呢?大約有30%以熱量的形式散發(fā)掉了,剩下的30%就用來克服發(fā)動機內(nèi)部的運行阻力。
也就是說,發(fā)動機需要拿出三分之一左右的動力來克服自身的運行阻力,可見這個阻力是相當大的。以我們普通的家庭轎車來說,搭載的1.5~2.0l發(fā)動機,熄火狀態(tài)下運行阻力對發(fā)動機的阻力矩大約是100n.m左右。形象點說就是:我們用一根一米長的棒子轉(zhuǎn)動曲軸,需要在棒子上施加10公斤的力才行。
有人說10公斤的力也不大呀,它怎么就能把一輛一噸多重的車“別”住呢?這主要是因為,這個阻力矩,經(jīng)過傳動系統(tǒng)層層放大之后,最終作用在驅(qū)動車輪上,會產(chǎn)生相當大的阻力。
舉一個例子來說:某款汽車自重1.5噸,一檔的傳動比是3.933,主減速器減速比是4.5,配置235/60r18輪胎。假設發(fā)動機在熄火狀態(tài)下內(nèi)部的運行阻力矩是100n.m,經(jīng)過傳動系統(tǒng)放大后,最終作用在車輪上的阻力矩是:
100×3.933×4.5=1769.8n.m
由于這個阻力矩是作用在輪胎中心的,需要再計算阻力矩對地面的作用力。235/60r18輪胎的直徑大約是740mm,半徑是370mm,0.37m。那么阻力矩對地面的作用力為:
1769.8÷0.37=4783.2n
也就是說,100n.m的發(fā)動機內(nèi)部阻力矩,最終在車輪上產(chǎn)生了4783.2牛的阻力,可見這個阻力還是相當大的。
那么這么大的阻力,可以讓1.5噸重的汽車停在多大的坡路上呢?我們繼續(xù)計算。
4783.2÷(1500×9.8)=0.325
經(jīng)過查詢?nèi)呛瘮?shù)值可知,正弦值0.325對應的角度為19°。
也就是說,在理想狀態(tài)下(輪胎與地面附著力為1),把這輛汽車停放在一個低于19°的坡路上,在不拉手剎車、僅掛入一檔的情況下,就可以可靠的停放,不會溜車,這就是坡路停車、掛檔別車的基本原理。大家還要知道,這是僅作用在驅(qū)動輪上的阻力,如果我們再拉上手剎車,讓四個車輪都有阻力,就可以讓汽車停放在更陡的坡路上。
有人說如果我不掛入一檔,而是掛入二檔、三檔甚至更高的檔位行不行?這樣做當然也是可以的,只是最終作用在車輪上的阻力會大大減小。我們還是以這輛車為例,2、3、4、5、6、倒檔的傳動比分別為1.96、1.324、0.977、1.054、0.844、4.4,終傳比分別為8.82、5.595、4.396、3.555、2.983、14.85,作用在車輪上的阻力分別為2383.8n、1512.1n、1188.1n、960.8n、806.2n、4013.5n,對應的坡路角度分別是10°、6°、5°、4°、3°、16°??梢钥闯?,掛入的檔位越高,最終作用在車輪上的阻力越小,檔位越低產(chǎn)生的阻力越大,這就是為什么要掛入低速檔的原因。
所以,停車時掛入低速檔,即使在不拉手剎車的情況下,汽車也不會溜車,這相當于給汽車上了一個保險。在手剎車不給力或者手剎車損壞的情況下,也可以避免汽車無法停放。此外,在北方寒冷的冬季,如果在下雪后拉手剎,就有可能出現(xiàn)手剎車拉線凍結(jié)、手剎車無法釋放的故障,如果我們在冬季雨雪后不拉手剎車,只是掛入低速檔,就可以避免這種情況。
那么這種操作對發(fā)動機或者變速箱有沒有傷害呢?非常明確的告訴你:沒有!我覺得現(xiàn)在有很多人,把汽車看得太重要了,不論什么操作都問會不會傷車。其實汽車是非常皮實耐用的工業(yè)品,只要正常操作,基本不會異常損壞,對汽車有傷害的操作在設計上就已經(jīng)避免了。就以這個掛檔別車的操作為例,掛入一檔后,變速箱的一檔齒輪處于嚙合受力狀態(tài),但是這點靜態(tài)壓力,對于變速箱來說就是小菜一碟,根本不會有任何影響的。還有對發(fā)動機的影響,幾乎為零,完全可以忽略不計。不論是否掛檔別車,發(fā)動機內(nèi)部的阻力都是存在的,我們只是利用了這個力對外做功而已,但對發(fā)動機是不會有任何損耗的。
最后我們再來說說手動變速箱的掛檔別車與自動變速箱p檔駐車的不同。有很多人把二者混為一談,其實它們的原理是截然不同的。自動變速箱p檔駐車是利用機械鎖止的原理,把車輪和變速箱殼體鎖止為一體,從而將汽車鎖止,只要鎖止結(jié)構功能正常,這種鎖止作用就一直存在,不受發(fā)動機和變速箱的影響。而手動變速箱的掛檔別車是利用發(fā)動機內(nèi)部的阻力對外做功,高度依賴傳動系統(tǒng)和發(fā)動機阻力。如果我們把變速箱掛入空檔,或者踩下離合器,這種作用就失效了。還有就是作用力的大小與掛入的檔位高低直接相關,檔位越低阻力越大。此外,發(fā)動機的內(nèi)部阻力也直接影響作用力的大小,比如發(fā)動機漏壓縮嚴重,內(nèi)部阻力就會減小很多,最終作用在車輪上的阻力也會減小,汽車可以停放的坡路也就不能那樣大了。
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