Регистрация Войти
Вопрос

Вредно ли торможение двигателем?


Возможный Дубликат:

Приводит ли переключение на пониженную передачу (торможение двигателем) к дополнительному износу?






Мы с женой не сходимся во мнениях по поводу моей привычки — торможения двигателем. Когда я веду машину с механической коробкой передач, я довольно часто использую этот приём, иногда при приближении к светофору, но особенно (и это важно для нашего обсуждения) при спуске с длинных крутых холмов. Сегодня вечером я спускался с одного из них, и даже переключившись на третью передачу, я продолжал ускоряться, поэтому переключился на вторую, и машина стабильно двигалась со скоростью 72 км/ч. Однако тахометр тоже подскочил, и мою жену это смутило. Я объяснил, что до красной зоны нам ещё добрых 1500 оборотов, а датчик температуры не показывает ничего необычного, так что беспокоиться не о чем. Её это не убедило.



Итак, кто же прав? Вредно ли торможение двигателем для моего автомобиля?
Авто и транспорт

Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/3600/is-engine-braking-harmful
3
+ Читать

25 Комментариев

  1. Это не приведёт к перегреву автомобиля. Топливо не будет впрыскиваться, если автомобиль соответствует критериям отключения подачи топлива (прогрет, обороты выше 1500 или около того, в зависимости от автомобиля). Это охладит двигатель, так как относительно холодный воздух не нагревается в результате сгорания (хотя сжатие всё же немного нагревает его). Это охлаждает цилиндры и выхлопную систему, что, в свою очередь, охлаждает охлаждающую жидкость двигателя.

  1. Насколько высокими должны быть обороты? Моё эмпирическое правило: спускаться с холмов на той же передаче, на которой я поднимался.



    Что касается износа, следует отметить, что тормоза дешевле, чем сцепление или капитальный ремонт двигателя. Но, как уже отмечали другие, износ двигателя, который эффективно отводит тепло, выделяемое при трении, скорее всего, будет гораздо меньше, чем износ тормозов, которые не отводят тепло особенно эффективно.



    Но если вы прокачиваете тормоза (я делаю это так: две секунды нажим, две секунды пауза), то тормоза могут оставаться холодными. Если вы не можете выработать привычку прокачивать тормоза, то вам следует использовать торможение двигателем.



    Поэтому я бы посоветовал спускаться на высокой передаче, если склон достаточно пологий, чтобы вы могли контролировать скорость с помощью торможения двигателем, и спускаться на той же передаче, на которой вы поднимались, если склон слишком крутой, чтобы вы могли контролировать скорость с помощью торможения двигателем.

  1. Как я уже сказал здесь, не рекомендуется тормозить двигателем на пределе возможностей.



    На достаточно крутом подъёме крутящий момент колёс будет продолжать разгонять двигатель до красной зоны и выше. Ни система зажигания, ни топливная система ничего не смогут с этим поделать. В этот момент с двигателем произойдёт что-то очень плохое.



    Также будут наблюдаться эффекты второго порядка, такие как повышение температуры в коробке передач и дифференциалах, но это естественное следствие работы на более высоких оборотах. Конечно, будет значительно больше шума. Если ваши пассажиры жалуются (а это их машина?), возможно, стоит задуматься об этом...



    Вам нужно решить, какая высота будет слишком высокой. Если вы едете вверх и вниз по горе Вашингтон, гиды настаивают на том, чтобы вы ехали на второй передаче. В такой ситуации вам придётся смириться с более высокими оборотами и температурой двигателя (когда мы ехали, в салоне было на удивление жарко).



    И последний фактор, который следует учитывать: чем ниже обороты, тем экономичнее расход топлива, независимо от того, тормозит двигатель или нет.
  1. Кроме того, если в обоих случаях ваша скорость одинакова, прокачка тормозов не поможет им охладиться. На самом деле она повысит их пиковую температуру, в то время как средняя температура в обоих случаях будет одинаковой. Прокачка также приводит к многократному термоциклированию, что гораздо хуже, чем просто нагрев. Короче говоря: не делайте этого. :)
  1. Когда вы прокачиваете тормоза, вы по-прежнему используете торможение двигателем (как и следует делать при включенной передаче). Если, конечно, вы одновременно не переводите машину в нейтральное положение и/или не открываете дроссельную заслонку.
  1. @aufkag, не совсем, нет. :) Не помешало бы добавить ещё несколько цитат. Мне просто нужно больше читать и дочитать до конца. :)
  1. «Ответ в процессе.» Полагаю, вы уже закончили? :)
  1. Ребята, я очень ценю ваше обсуждение, оно очень информативное и полезное. Я хочу отметить, что я исходил из предположения, что, хотя тахометр показывает гораздо более высокие значения, чем при «обычном вождении», мы далеки от красной зоны. Скажем, красная зона — это около 6500, а мы ехали примерно на 5000, и всё «испытание» длилось около 30 секунд.

  1. Ответ в процессе написания. (Расширю и добавлю больше авторитетных ссылок, когда будет время).


    Расход топлива


    Современные электронные (в отличие от механических) системы впрыска топлива (которые также включают одноточечный впрыск TBI (дроссельной заслонки)) оснащены датчиком положения дроссельной заслонки. В случае превышения скорости (более высокие обороты, закрытая дроссельная заслонка) подача топлива прекращается, что делает движение более эффективным, чем движение накатом на нейтральной передаче и использование только тормозов (предполагается, что тормозить нужно при включенной передаче в любом случае). Топливо поступает только тогда, когда частота вращения двигателя (об/мин) приближается к холостому ходу или ниже его для поддержания.


    Информацию об отключении подачи топлива можно найти в техническом описании Bosch «Система впрыска бензина K-Jetronic» (PDF, поиск по нескольким вхождениям слова «overrun»):



    Подача топлива прерывается при движении с выключенным двигателем [обкатке]. Хотя этот способ позволяет экономить топливо на спусках, его основная цель — защитить каталитический нейтрализатор от перегрева, вызванного плохим и неполным сгоранием топлива (пробелами в воспламенении)


    […]


    Отключение подачи топлива при движении накатом позволяет значительно снизить расход топлива не только при движении под уклон, но и в городских условиях.



    Аналогичные данные можно найти в системах других производителей. В некоторых из них даже можно изменять параметры отключения (см. регулировка опережения зажигания в программном обеспечении SManager для модуля s300 для ЭБУ Honda — хорошая иллюстрация того, как работает эта функция).


    Износ двигателя


    Как указано выше, рабочий ход поршня исключается, а значит, устраняется одна из самых энергозатратных нагрузок на двигатель. В целом, при надлежащем уходе и обслуживании, по общему мнению, торможение двигателем не приводит к статистически значимому износу самого двигателя из-за трения.


    Чтобы проверить эту гипотезу, я провёл несколько поисковых запросов по этой теме в научных базах данных и Google Scholar (как с патентами, так и без них) и не нашёл ни одной статьи, посвящённой повышенному износу двигателя, но зато нашёл множество статей, в которых обсуждаются методы повышения эффективности торможения двигателем, поскольку мощность современных двигателей значительно возросла, а потери в трансмиссии сократились. Как указано в патенте США 5 146 890 (компании Volvo) (стр. 1 «Описания»):



    При движении по холмистой местности следует как можно реже использовать колесные тормоза, в первую очередь из соображений безопасности. Таким образом, на среднюю скорость транспортного средства на холмистой местности в значительной степени влияет тормозная мощность двигателя, что повышает требования к более эффективному двигательному тормозу, который также способен снизить износ колесных тормозов и тем самым повысить экономичность движения.



    Износ коробки передач


    Более высокие обороты сами по себе не означают, что коробка передач работает на пределе своих возможностей. Несколько подъёмов на более высоких оборотах из-за торможения двигателем (при условии плавных переключений) не приведут к большему износу, чем, скажем, многочасовая езда по автомагистрали со скоростью более 120 км/ч (75 миль/ч). Если вы в основном ездите по горным дорогам, то это можно считать тяжёлыми условиями эксплуатации (как и частую буксировку), и в любом случае вам понадобится охладитель трансмиссии.
  1. Ваше обсуждение системы впрыска топлива не имеет отношения к первоначальному вопросу о рисках, связанных с механическим ускорением движущихся частей двигателя из-за крутого уклона.
  1. @Ray: Я тоже так думаю. 5000 оборотов даже не кажутся такими уж высокими. Это было бы некомфортно, но когда я дважды в неделю езжу кататься на лыжах на близлежащий курорт, даже на дороге с умеренным уклоном (хотя большая часть уклона приходится на несколько километров ближе к вершине), при движении на автомате на пониженной передаче обороты иногда достигают 4500, в среднем — 4000 (при скорости, редко превышающей 65 км/ч (40 миль в час)). И, кстати, суть отключения подачи топлива в том, что в таких условиях сгорание не способствует ускорению, и это хорошо, не так ли?
  1. @Bob: Тем не менее я не призываю превышать допустимую скорость (45 миль в час на второй передаче кажутся мне чрезмерным, но я бы не назвал это опасным превышением). В конце концов, мы не говорим о гонках и не несёмся по склону Гранд-Каньона на полном газу. Мы обсуждаем разумное использование торможения двигателем в разумном сочетании с торможением колёсами. Как человек, хорошо знакомый с ездой по горам в американских Скалистых горах, я бы предпочёл, чтобы двигатель и трансмиссия изнашивались сильнее, чем рискнул бы перегреть тормоза и сорваться с обрыва. И это реальный риск.
  1. @Bob: Напротив, в книге, которую вы использовали в качестве примера (я прочитал главу, на которую вы ссылаетесь), объясняется, как сила сжатия расширяющегося газа в некоторой степени компенсирует силу растяжения, вызванную инерцией. Вы, похоже, подразумеваете, что в отсутствие этой компенсирующей силы возникает явный риск усталостного разрушения. Я утверждаю, что подобные риски находятся в пределах технических допусков двигателя, поэтому они не должны быть проблемой. И поскольку всё, очевидно, спроектировано с избытком, не стоит ожидать, что поршни вылетят через капот, как только вы достигнете красной зоны.
  1. @Bob Я почти уверен, что автомобильные инженеры, разрабатывавшие эти системы непосредственного впрыска, учитывали ограничения и допуски двигателей (включая возможные ситуации, такие как потеря топлива или искры при 6000 об/мин) и были больше обеспокоены повреждением каталитического нейтрализатора из-за неполного сгорания, чем усталостным разрушением шатуна из-за отсутствия компенсирующего эффекта силы расширения газа. Учитывая вышесказанное, я всё равно не понимаю, почему был поставлен такой низкий рейтинг.
  1. @Bob Как вы можете видеть в технической литературе, речь идёт не о «практически», а о «полностью». Я просто использовал осторожные формулировки (академическая привычка), чтобы подстраховаться, пока не узнал больше (теперь я знаю, что эта функция, похоже, универсальна).
  1. «Практически выключено» — это всё равно больше нуля. Число оборотов в минуту определяет количество впрысков из топливной системы: чем выше обороты, тем выше расход топлива даже при закрытой дроссельной заслонке. Выхлопной такт является источником наибольшего риска усталостного разрушения. Объяснение причин см. в статье Maximum Boost (Корки Белл), рис. 1.5.
  1. @Lnx: Это помогает, так как не добавляет в уравнение дополнительную силу ускорения. В любом случае вы оба упускаете суть. Мы не говорим о неуправляемом транспортном средстве, летящем по дороге. Мы говорим о поддержании скорости на спуске или, по крайней мере, о снижении ускорения, чтобы разгрузить тормоза.
  1. @theUg: отключение подачи топлива на красной зоне не поможет, если двигатель вращается не из-за топлива.
  1. Ещё кое-что, что я обнаружил в ходе исследования. В системах FI также есть функция отключения подачи топлива на красной зоне, независимо от степени открытия дроссельной заслонки.
  1. Обсуждение этого вопроса на мета-сайте можно найти здесь: meta.mechanics.stackexchange.com/questions/163/…
  1. Должен сказать, что я спрашиваю об этом с точки зрения технического обслуживания. Например, как это повлияет на двигатель, трансмиссию и т. д.
  1. @theUg: интересно, не из-за ограничения скорости в красной зоне мой Tracer внезапно потерял мощность, когда я увидел в зеркале заднего вида полуприцеп, выезжающий с въездной рампы, сразу после того, как я тронулся с места на красный свет и нажал на педаль газа до упора на второй передаче (как только двигатель потерял мощность, я оторвал взгляд от зеркала заднего вида и увидел, что на второй передаче разогнался примерно до 72 км/ч).
  1. Что касается ускорения, то я сам заметил это после нескольких заправок своего мотоцикла: если не нагружать двигатель (переключать передачи раньше и давать двигателю возможность работать на повышенных оборотах), то результаты будут значительно хуже, чем при использовании рекомендованных производителем более высоких оборотов переключения. В обоих случаях я не нажимал на газ и не торопился набирать нужную скорость. По сути, прямая зависимость между оборотами и расходом топлива справедлива только для поддержания скорости, но не для ускорения (положительного или отрицательного).
  1. При торможении двигателем дроссельная заслонка закрыта, и автомобиль должен расходовать меньше топлива, чем при поддержании тех же оборотов. Многие (современные) системы впрыска топлива в этом случае полностью перекрывают подачу топлива, позволяя гравитации поддерживать обороты двигателя. Я не хочу утверждать, что это относится ко всем автомобилям/системам, но для уверенности нужно использовать бортовой компьютер или монитор производительности OBD, чтобы в реальном времени видеть расход топлива для конкретной модели. Очевидно, что для карбюраторных двигателей это не так.
  1. У нас были похожие вопросы на подобные темы, которые впоследствии были закрыты как не относящиеся к теме (они были посвящены вождению, а не техническому обслуживанию): mechanics.stackexchange.com/a/681/57 Однако ваш автомобиль может заглохнуть на крутом подъёме.
Вы уже ответили на этот вопрос