在大多數(shù)駕駛員的認(rèn)知中，讓汽車停下來的方式很簡(jiǎn)單，如踩下制動(dòng)踏板。不過，汽車減速的方法還有很多，今天就來簡(jiǎn)單聊下汽車的輔助制動(dòng)系統(tǒng)。
發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)
首先要了解一下輔助制動(dòng)是什么？字面上來理解，那應(yīng)當(dāng)就是除了剎車盤、剎車卡鉗之外，能夠起到輔助減速作用的減速系統(tǒng)。在燃油車上，輔助制動(dòng)可以是發(fā)動(dòng)機(jī)。
《中華人民共和國(guó)道路交通安全法實(shí)施條例》第六十二條第四款規(guī)定，“駕駛機(jī)動(dòng)車下陡坡時(shí)不得熄火或者空擋滑行”。同樣，在高速公路的下坡路段時(shí)也可以看到清晰的“嚴(yán)禁空檔滑行”提示標(biāo)語，那么為什么嚴(yán)禁空檔滑行呢？原因主要是為了安全考慮。
從機(jī)械原理來看，帶檔滑行時(shí)變速器連著發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)對(duì)車輪產(chǎn)生較大的阻力，從而使車輛減速稱為“發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)”。在空氣阻力、滾動(dòng)阻力以及發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)阻力的共同作用下，即使不踩油門剎車，汽車的車速也會(huì)以相對(duì)固定的速度前進(jìn)，在長(zhǎng)距離下坡時(shí)能大幅降低剎車系統(tǒng)的負(fù)荷，提高安全性。檔位越低，發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的阻力被變速器放大后，車輛減速的效果越明顯。
此外，汽車的真空助力剎車系統(tǒng)由發(fā)動(dòng)機(jī)提供助力所需要的真空，如果空檔滑行，發(fā)動(dòng)機(jī)只維持怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，甚至部分駕駛員為了省油而熄火，可能在需要?jiǎng)x車的情況下無法提供足夠的真空助力導(dǎo)致制動(dòng)力不足。
再生制動(dòng)
所謂再生制動(dòng)，指的是電動(dòng)車輛上的制動(dòng)技術(shù)，也稱動(dòng)能回收，可以在制動(dòng)時(shí)把車輛的動(dòng)能轉(zhuǎn)化并儲(chǔ)存起來。新能源汽車在減速工況下，將電動(dòng)機(jī)切換成發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，利用車輛前進(jìn)的慣性，帶動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，利用產(chǎn)生的反轉(zhuǎn)力矩，將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能并重新充入到電池中。
通過調(diào)節(jié)動(dòng)能回收的力度，在部分制動(dòng)場(chǎng)景下，幾乎可以不使用制動(dòng)踏板，僅通過車輛的強(qiáng)動(dòng)能回收就能獲得較大的減速度，從而達(dá)到減速的目的。
根據(jù)大陸集團(tuán)統(tǒng)計(jì)并公開的數(shù)據(jù)，新能源汽車在再生制動(dòng)的幫助下，需要用到摩擦（剎車盤片）制動(dòng)的次數(shù)大幅下降。
空氣制動(dòng)
在追求極限性能的少數(shù)性能車上，還有利用空氣阻力減速的配置。蘭博基尼Huracan Performante的主動(dòng)式空氣動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)名為ALA（Aerodinamica Lamborghini Attiva）。
ALA系統(tǒng)通過電子執(zhí)行器管理汽車的所有空氣動(dòng)力學(xué)部件，系統(tǒng)根據(jù)動(dòng)態(tài)條件主動(dòng)改變空氣動(dòng)力負(fù)載以實(shí)現(xiàn)高下壓力或低阻力，優(yōu)先考慮轉(zhuǎn)彎時(shí)的負(fù)載或直線上的低阻力。
說完了乘用車上的輔助制動(dòng)系統(tǒng)，再來聊聊商用車。
商用車，這里主要指貨車。由于負(fù)載較大，兩軸黃牌貨車的車貨總重可達(dá)18噸，而6軸牽引車的車貨總重可達(dá)49噸。在重量大幅增加的情況下，僅依靠普通的制動(dòng)系統(tǒng)完全無法保證安全，根據(jù)斯堪尼亞的數(shù)據(jù)，在90km/h的車速下，制動(dòng)鼓只需要不到一分鐘即可達(dá)到幾百攝氏度高溫，因此貨車普遍都配備了輔助制動(dòng)系統(tǒng)。
排氣制動(dòng)
排氣制動(dòng)是貨車上最入門的一種輔助制動(dòng)系統(tǒng)。原理很簡(jiǎn)單，排氣制動(dòng)開啟時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)停止噴油，同時(shí)通過一個(gè)類似節(jié)氣門的閥門，將排氣管暫時(shí)封閉，活塞排氣行程時(shí)，受到排氣管的壓力，阻礙活塞行程。通過發(fā)動(dòng)機(jī)活塞不斷壓縮高壓空氣，消耗車輛行駛的動(dòng)能，從而使車輛減速。
發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)制動(dòng)
這里發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)制動(dòng)與乘用車上的發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)原理相同，都是用發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生阻力，讓車輛減速，但工作原理則完全不同。發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)制動(dòng)分為泄氣式制動(dòng)和壓縮釋放式兩種，都利用了發(fā)動(dòng)機(jī)做功的原理。
其中，泄氣式制動(dòng)在工作時(shí)，在壓縮這一環(huán)節(jié)快結(jié)束時(shí)，打開排氣門，釋放壓縮空氣，活塞失去向下做功的力量。相比上面的排氣制動(dòng)，這種泄氣式制動(dòng)效果更強(qiáng)。
壓縮釋放式制動(dòng)相比泄氣式制動(dòng)控制的動(dòng)作更多，具體來說，在發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮過程即將結(jié)束時(shí)打開排氣門，釋放壓縮氣體，然后在做功行程時(shí)關(guān)閉排氣門，此時(shí)缸內(nèi)只有正常的大氣壓，活塞下行，汽缸內(nèi)形成真空，從而消耗更多的動(dòng)能，使發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生更大的阻力。這種結(jié)構(gòu)的輔助制動(dòng)產(chǎn)生的制動(dòng)功率能接近發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率。搭載于奔馳ACTROS上的第三代OM471發(fā)動(dòng)機(jī)的制動(dòng)功率可達(dá)430kW。
液力緩速器
液力緩速器俗稱液緩，最早是為了解決火車減速而發(fā)明的。液力緩速器的工作原理與AT變速器類似。AT變速器通過一個(gè)充滿油液的腔體內(nèi)裝上兩個(gè)葉輪，分別連接發(fā)動(dòng)機(jī)和車軸，通過兩個(gè)葉輪攪動(dòng)液體實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳遞。
和AT變速器不同的是，液緩一個(gè)葉輪為定子，不轉(zhuǎn)動(dòng)，另外一個(gè)葉片連接車軸轉(zhuǎn)動(dòng)。平時(shí)行車狀態(tài)下，腔體內(nèi)并沒有油液，也就不產(chǎn)生運(yùn)轉(zhuǎn)阻尼。當(dāng)液緩工作時(shí)，油液進(jìn)入腔體，轉(zhuǎn)子攪動(dòng)油液，定子又產(chǎn)生反作用，阻礙轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生制動(dòng)扭矩，實(shí)現(xiàn)緩速作用。搭載于斯堪尼亞上的液力緩速器制動(dòng)功率可達(dá)645kW，最大制動(dòng)力可以達(dá)到3000N·m。
根據(jù)斯堪尼亞介紹，以載質(zhì)量為40t的卡車為例，在下7%傾斜度的長(zhǎng)坡過程中，單單依靠液力緩速器就可以把車速控制在30km/h以下，大大減少了制動(dòng)襯片的使用次數(shù)，提高了制動(dòng)片的使用壽命，甚至部分車輛的襯片可以達(dá)到原來使用記錄的4倍，在保證制動(dòng)質(zhì)量的同時(shí)也節(jié)約了頻繁更換制動(dòng)片的成本。
此外，在冬季低溫時(shí)，車輛起步熱車過程中也可以啟動(dòng)液力緩速器反過來幫助發(fā)動(dòng)機(jī)、冷卻系統(tǒng)和駕駛室升溫。（朋月）