Продолжает ли автомобиль движение, если не нажимать ни на педаль газа, ни на тормоз?

Если это так, значит ли это, что, пока я не нажму на педаль газа, топливо не поступает и двигатель не вращается

Во многих отличных ответах уже объясняется, как всё устроено. Но давайте проведём мысленный эксперимент и сравним его с некоторыми новыми (не традиционными) двигателями внутреннего сгорания:

Когда вы заводите традиционный автомобиль с двигателем внутреннего сгорания, аккумулятор питает стартер (по сути, электродвигатель), который буквально запускает двигатель механическим способом. Если бы двигатель переставал вращаться каждый раз, когда автомобиль останавливался, то при нажатии на педаль акселератора для возобновления движения стартеру пришлось бы снова запускать двигатель. Это привело бы к сильному износу стартера (мне недавно заменили его, а это недешево...), а также к значительной задержке вместо мгновенного ускорения, которое мы обычно получаем. Таким образом, даже если бы двигателю не нужно было вырабатывать мощность (генератор переменного тока -> электричество для зарядки аккумулятора и работы радио, кондиционера, освещения и т.д.; Плюс другие вещи, связанные с различными ремнями безопасности и т.д.), была бы веская причина поддерживать двигатель включенным, когда автомобиль не движется.

С другой стороны, двигатели электромобиля нужны только для того, чтобы приводить в движение колёса. Когда автомобиль останавливается, двигатели перестают вращаться.

Интересная особенность — гибриды. В гибриде, пока заряд батареи достаточен, электродвигатели приводят в движение колёса в режиме «движение = включено, неподвижность = выключено». Когда заряд батареи падает, запускается двигатель внутреннего сгорания, который либо вырабатывает электричество, либо, возможно (я не знаю, работают ли так современные гибриды), приводит колёса в движение напрямую, как в традиционном двигателе внутреннего сгорания. Этот двигатель внутреннего сгорания не будет включаться и выключаться при каждом запуске и остановке автомобиля — в этом нет необходимости, и если бы он так делал, то был бы очень неэффективным.

В Tesla есть опция в меню, позволяющая выбрать, что будет происходить на холостом ходу. Вы можете настроить движение вперед, когда не нажаты ни тормоз, ни педаль акселератора. Вы также можете настроить движение вперед без этой опции. Вы также можете настроить автомобиль на включение рекуперативного торможения, когда не нажата педаль акселератора (это дает тот же эффект, что и нажатие на педаль тормоза). Есть еще одна опция, которая автоматически включает стояночный тормоз (автоудержание), когда автомобиль замедляется до полной остановки.

У меня включены как регенеративное торможение, так и автоматическая блокировка. Когда за мной никто не едет, я просто убираю ногу с педали газа в нужный момент, так что к тому времени, как я подъезжаю к знаку «Стоп», скорость становится нулевой и включается автоматическая блокировка. Если за мной едут, я торможу (чтобы они знали, что я останавливаюсь). Тогда я буду часто убирать ногу с тормоза, потому что система автоматического удержания будет удерживать машину на месте, и мне не придётся стоять на светофоре, держа ногу на тормозе.

Таким образом, ответ на ваш вопрос зависит от того, какая у вас машина и какие функции могут быть настроены на панели управления.

Контролирует ли акселератор подачу газа в двигатель и обеспечивает ли он её? Чем сильнее я нажимаю, тем больше газа поступает в двигатель и тем выше его обороты. Верна ли моя модель? Кроме того, если это так, значит ли это, что без нажатия на акселератор газ не поступает в двигатель и он не вращается (если только он не вращается по инерции)?

Традиционно в автомобилях с полностью механической коробкой передач (без компьютера, управляющего впрыском топлива) акселератор управляет подачей воздуха, а подача воздуха управляет подачей топлива. Но да, косвенно он управляет подачей топлива. Число оборотов в минуту не обязательно увеличивается, это зависит от нагрузки, и двигателю может просто не хватать мощности для увеличения оборотов (возможно, из-за слишком крутого уклона, возможно, из-за слишком сильного ветра по отношению к автомобилю, возможно, из-за того, что автомобиль с механической коробкой передач находится на неправильной передаче, и т. д.). Наконец, если педаль не нажата, это не значит, что подача воздуха и топлива прекращена. Она лишь слегка приоткрыта, чтобы двигатель работал без нагрузки, поэтому он должен работать без нажатия на педаль акселератора.

Предположим, я еду со скоростью 50 км/ч и убираю ногу с педали газа, но не нажимаю на тормоз. Означает ли это, что двигатель ещё какое-то время будет работать (из-за инерции) и машина проедет какое-то расстояние (возможно, даже несколько километров), прежде чем окончательно остановится? Это похоже на то, как если бы я перестал крутить педали велосипеда?

Нет, далеко не так (и я полагаю, что именно в этом мой ответ больше всего отличается от других). Двигатель может выдавать мощность или потреблять ее. Если вы отпустите акселератор на скорости, двигатель не будет вырабатывать достаточной мощности для поддержания оборотов, поэтому он примет нагрузку от инерции автомобиля назад (от колес -> трансмиссии -> двигателя) и будет активно тянуть автомобиль, иногда сильно (в автомобиле с ручным управлением вы можете контролировать это в определенной степени). Это так называемое торможение двигателем, которое обычно рекомендуется при длительном спуске.

Что произойдёт, если я одновременно нажму на педаль газа и на педаль тормоза? Если одна педаль пытается сдвинуть машину с места, а другая сопротивляется, будут ли какие-то детали внутри машины тереться друг о друга, что в конечном счёте приведёт к их повреждению, а может быть, даже к аварии? Я не хочу это проверять, просто хочу знать, что произойдёт в таком случае. Или машина достаточно умна, чтобы не давать двигателю вращаться при нажатом тормозе?

Как сказано в комментариях, бортовой компьютер (вероятно) попытается предотвратить повреждение автомобиля. Но в каждом автомобиле есть механизм сцепления между двигателем и трансмиссией. Это либо сцепление (в автомобилях с механической коробкой передач), либо управляемое компьютером сцепление и/или гидротрансформатор (в автомобилях с автоматической коробкой передач). Таким образом, если есть только сцепление и оно включено, то что-то в системе (двигатель <-> сцепление <-> трансмиссия <-> тормоза) должно уступить. Часто двигатель глохнет с ударом (и есть небольшая вероятность что-то сломать). Если сцепление частично включено, оно примет на себя удар и сгорит (и вы почувствуете запах). Если сцепление полностью выключено, между двигателем и трансмиссией нет связи, поэтому двигатель может работать свободно и будет очень быстро разгоняться без нагрузки (возможно, двигатель будет повреждён, если компьютер не ограничит обороты на слишком долгое время).

В автомобилях с автоматической коробкой передач гидротрансформатор представляет собой своего рода гидродинамическую муфту, которая всегда частично включена: металлические части не соприкасаются, а мощность передаётся через масло. В этом случае сторона с пропеллером будет вращаться с большой нагрузкой, сторона с турбиной будет плотно заблокирована тормозами, и в процессе вы сильно нагреете масло (и, возможно, повредите гидротрансформатор).

В любом случае не делайте этого.

При нажатии на педаль тормоза в автоматической коробке передач трансмиссия (колеса) также отсоединяется от двигателя, а не просто тормозит колеса с помощью тормозных колодок? Похоже ли это на нейтральную передачу в механической коробке?

Как правило, нет. Для работы двигателю требуется минимальное число оборотов в минуту. Коробка передач переключается на более низкие передачи, чтобы поддерживать работу двигателя при снижении скорости. Развязка (в случае с автоматическим сцеплением) происходит только в том случае, если автомобиль вот-вот остановится и число оборотов в минуту опустится ниже минимального. В случае с гидротрансформатором ничего не размыкается, и он просто поглощает низкие обороты двигателя, преобразуя их в тепло, как и было задумано.

Отличные вопросы от начинающего водителя! Отвечу на них по порядку, предполагая, что у вас современный двигатель с системой впрыска топлива и автоматической коробкой передач:

• Да, педаль акселератора регулирует подачу воздуха и топлива в двигатель. Это повышает «нагрузку» на двигатель и, как правило, увеличивает частоту вращения двигателя (обороты в минуту). В новых автомобилях дроссельная заслонка (пластина клапана, регулирующая подачу воздуха в двигатель) управляется электроникой и может двигаться независимо от педали акселератора. Точное количество впрыскиваемого топлива определяется системой управления двигателем на основе расхода воздуха и/или давления и температуры, а также корректируется с помощью кислородных датчиков в выхлопной системе. Положение педали акселератора также влияет на выбор передаточного числа в автоматической коробке передач. Я считаю полезным рассматривать педаль акселератора как элемент управления общей мощностью силовой установки (двигатель плюс трансмиссия).

  
  



• При отпускании педали акселератора дроссельная заслонка закрывается, и, если частота вращения двигателя превышает частоту вращения на холостом ходу, подача топлива в двигатель прекращается. Это называется отключением подачи топлива при замедлении (DFCO). В этом случае автомобиль замедляется за счет торможения двигателем, так как кинетическая энергия автомобиля преобразуется в тепло за счет трения и насосных потерь в двигателе (и в меньшей степени в трансмиссии). Двигатель продолжает работать и вращаться, пока вы движетесь с определенной скоростью. На очень низких скоростях гидротрансформатор или автоматическая муфта эффективно разъединяют двигатель, а на низких оборотах двигателя система управления подачей воздуха на холостом ходу подает в двигатель больше воздуха и топлива, чтобы избежать остановки двигателя, поэтому в этот момент вы можете заметить небольшое увеличение мощности. Благодаря системе управления подачей воздуха на холостом ходу двигатель будет работать, даже если вы полностью отпустите педаль акселератора. Это также дает вам возможность «ползти» по ровной дороге с отпущенной педалью акселератора.

  
  



• Частичное нажатие на педаль акселератора и ножной тормоз одновременно приведет к потере энергии и ненужному нагреву и износу тормозов, но не должно вызвать немедленных повреждений. В большинстве автомобилей в таком случае двигатель не отключается от остальной трансмиссии, хотя автоматическая коробка передач с гидротрансформатором допускает некоторое «проскальзывание» в зависимости от скорости. Тем не менее не стоит привыкать к такому «двуногому» вождению. Даже на автоматической коробке передач для управления акселератором и тормозом следует использовать только правую ногу.

  
  



• Нет, нажатие на педаль тормоза (даже при отпущенной педали акселератора) на скорости обычно не приводит к отключению двигателя от колес. На самом деле автомобиль может оставаться на включенной передаче и переключиться на более низкую передачу, чтобы использовать торможение двигателем для замедления.

  
  

Короче говоря, найдите инструктора по вождению получше и, если возможно, научитесь водить машину с механической коробкой передач.

Подробный (но всё ещё упрощённый) ответ:

Контролирует ли акселератор подачу газа в двигатель и обеспечивает ли он её? Чем сильнее я нажимаю, тем больше газа поступает в двигатель и тем выше его обороты. Верна ли моя модель? Кроме того, если это так, значит ли это, что без нажатия на акселератор газ не поступает в двигатель и он не вращается (если только он не вращается по инерции)?

В целом да, но есть и другие факторы, влияющие на количество топлива, которое может находиться в двигателе:

• Холостой ход. При включенном двигателе в него поступает некоторое количество топлива, даже если педаль акселератора полностью отпущена. Именно поэтому автомобили с автоматической коробкой передач немного двигаются вперед, когда коробка передач находится в положении «D». Чтобы этого не происходило, нужно нажать на тормоз. Таким же образом, например, работает система помощи при рулевом управлении или кондиционер.


• Фактическое количество топлива также зависит от частоты вращения двигателя в данный момент.


• На расход топлива/мощность двигателя влияют и другие, менее важные факторы.

Предположим, я еду со скоростью 50 км/ч и убираю ногу с педали газа, но не нажимаю на тормоз. Означает ли это, что двигатель ещё какое-то время будет работать (из-за инерции) и машина проедет какое-то расстояние (возможно, даже несколько километров), прежде чем окончательно остановится? Это похоже на то, как если бы я перестал крутить педали велосипеда?

В основном. Автомобиль с автоматической коробкой передач на ровной дороге не остановится полностью — см. раздел «Режим холостого хода» выше.

Склоны могут изменить это поведение.

На подъёме мощности двигателя на холостом ходу может быть недостаточно, чтобы сдвинуть автомобиль с места.

На спуске автомобиль может постепенно разогнаться до максимальной скорости (и даже больше) без нажатия на педаль акселератора. Водитель должен использовать тормоза и руководствоваться здравым смыслом.

Что произойдёт, если я одновременно нажму на педаль газа и на педаль тормоза? Если одна педаль пытается сдвинуть машину с места, а другая сопротивляется, будут ли какие-то детали внутри машины тереться друг о друга, что в конечном счёте приведёт к их повреждению, а может быть, даже к аварии? Я не хочу это проверять, просто хочу знать, что произойдёт в таком случае. Или машина достаточно умна, чтобы не давать двигателю вращаться при нажатом тормозе?

В исправном автомобиле тормоза значительно превосходят по мощности силовую передачу. Если вы достаточно сильно нажмёте на тормоза, то никакое нажатие на педаль акселератора не заставит машину двигаться.

Не пытайтесь сделать это на самом деле: если вы отпустите педали в неправильном порядке, машина резко рванет вперед и может врезаться в какое-нибудь препятствие.

Да, если вы будете постоянно нажимать и удерживать одновременно педаль газа и тормоза, некоторые детали будут интенсивно изнашиваться и могут перегреться за несколько минут. Ремонт обойдётся дорого.

Именно поэтому (помимо прочего) автомобили с автоматической коробкой передач управляются одной ногой, и это одно из первых, чему вас учат на курсах вождения.

С другой стороны, при езде по бездорожью иногда приходится нажимать на обе педали (до определённого момента).

При нажатии на педаль тормоза в автоматической коробке передач трансмиссия (колеса) также отсоединяется от двигателя, а не просто тормозит колеса с помощью тормозных колодок? Похоже ли это на нейтральную передачу в механической коробке?

Не совсем. Автоматическая коробка передач всегда передает крутящий момент на колеса. Если педаль акселератора не нажата, внутреннее трение, передающее этот базовый крутящий момент, считается безопасным. Вам не нужно вручную выключать передачу, когда вы ждете зеленого сигнала светофора.

Если вы действительно хотите отключить трансмиссию, на большинстве автоматических коробок передач есть положение «N». «P» — это то же самое, но при этом задействуется внутренний тормозной механизм, который блокирует колёса.

Обратите внимание, что большинство из этих ответов очень специфичны для автоматической коробки передач, а также для бензинового двигателя -

Положение дроссельной заслонки обычно регулирует объём воздуха, поступающего в двигатель. Объём воздуха зависит от положения дроссельной заслонки, текущих оборотов двигателя и текущей скорости турбонаддува, если он установлен. Электронный блок управления двигателем подаёт необходимое количество топлива в соответствии с объёмом поступающего воздуха. Большее количество топлива может означать более высокие обороты, но это также может быть необходимо для поддержания оборотов при движении в гору. Электронный блок управления может сократить подачу топлива в двигатель, если инерция автомобиля приводит в движение двигатель, но обычно топливо расходуется даже при работе двигателя на холостом ходу.

Если вы уберете ногу с педали газа, инерция автомобиля может заставить двигатель работать даже без педали газа. Однако в таких случаях автоматическая коробка передач часто отключает двигатель, поэтому обороты двигателя снижаются до холостых, а автомобиль продолжает двигаться с прежней скоростью. Автомобиль будет двигаться до тех пор, пока сила трения не замедлит его.

Если вы одновременно нажмёте на тормоз и педаль газа, то, скорее всего, просто перегреете трансмиссионную жидкость в гидротрансформаторе. Кроме того, это может привести к износу муфт в трансмиссии. Металлические детали вряд ли пострадают. Я не знаю ни одной машины, которая бы не позволяла одновременно нажимать на обе педали.

Когда вы нажимаете на тормоз, двигатель не отключается от трансмиссии, однако это может произойти при отпускании педали газа. Некоторые автомобили при определенных обстоятельствах обеспечивают торможение двигателем, или же можно включить пониженную передачу, например при спуске с холма, чтобы двигатель оставался подключенным к трансмиссии и обеспечивал дополнительное торможение двигателем.