发动机转速超出上限会发生什么?

发动机转速超出上限会发生什么?

发动机转速不受发动机本身控制,转速超过给定值,有个专用名词:飞车!如果是误挂错档,导致发动机飞车,英文里有个专用词:Money Shift(金钱换档),足以说明飞车的破坏性。回到题目本身: 假设车辆在5档以120km/h高速行驶时,挂入1档用惯性倒拖发动机使转速超出上限。 设5档为直接档(传动比为1),车速120km/h是发动机转速4500转,强行挂回1档(传动比约为5),则接合离器之后发动机的峰值转速可能会接近22500转(假设车轮不打滑)。关于高速时能不能挂进低速档,见文尾PS。

Q:仪表盘会怎么显示?A:转速表会一直上升到表的上限,如果电控发动机,仪表盘的发动机故障灯可能还会亮。

Q:控制单元会做出什么反应? A:如果是电控发动机或者是机械调速发动机(以柴油机居多),发动机超过额定转速后,电控单元(机械调速器)会停止喷油,同时电控单元会形成一个故障码并记录;如果是化油器发动机,混合气混浓度会越来越稀,充气效率也越来越低,导致输入扭矩越来越小,远不足以驱动车辆高速运行;但由于发动机运行的阻力和发动机各机构的转动惯性,发动机仍然会超速运行并产生相当大的阻力。

Q:乘客在车内有什么感觉? A:由于发动机提供了巨大的阻力,驱动轮速度会立即降低并打滑形成类似紧急制动的效果,但只是驱动轮打滑,前驱车翘屁股推头方向不受控制直线前进,后驱车侧滑甩尾方向失控。

Q:对车辆会有什么样的损害?A:Money Shift岂是浪得虚名。 错档导致的飞车,对发动机影响最大。发动机中,以往复运动为主的配气机构往往受损严重,其次是活塞连杆组因超速运行,机油油膜超负荷破裂,失去润滑,拉瓦抱轴,严重的连杆断裂飞出缸体,缸盖螺栓断裂,缸盖砸出引擎盖的等等。 同时,传动系统受到了离合器打滑的保护,通常影响最小,但是半轴扭断、变速箱打齿的情况也不是没有。 另外,由于错档时,驱动桥承受了所有的“制动力”,对驱动桥悬架的损害也不小,整个车轮掉下来的也不是没有。

说了那么多,还是不如一个视频说得明白,下面这个视频,是荷兰网红二货Master Milo[1]做的实验,以90km/h的车速抢1档,第一次飞车之后,发动机就缺缸了,之后进行了两次抢档飞车,车速已经达不到90km/h,经分解检查发动机气门摇臂断了两个,顶缸两个。

再放两个Money Shift 集锦

下面内容需对手动变速箱的基本结构有基本的了解,如果不了解,下面两本书可以看一看。

PS:关于行驶时手动变速箱能不能挂入一档的问题。只要变速箱对应档位同步器正常工作、没有磨损,只需在档杆上持续用力,就能挂入1档。

粗略解释一下为什么:同步器的作用就是在变速器操作机构的控制下,产生的同步力矩,将变速箱相应档位齿轮及传动路线以前的传动部件同步到汽车行驶速度(具体构造原理、实现方法另外开贴再讲),同步器的能量来源于汽车本身的惯性,同步力矩由同步器本身结构和档杆上施加的力结构决定,同步力矩越大,传动机构的转动惯量越小,同步时间越短。即力矩公式 同时1档的传动比最大,输出扭矩最大,1档齿轮的直径大重量大,转动惯量也是最大的。加上同步器本身效能受限,同步时间相对就是最长的。

同样假设车辆在5档以120km/h高速行驶时,挂入1档用。 设5档为直接档(传动比为1),车速120km/h是发动机转速4500转,强行挂回1档(传动比约为5),变速器加上离合器片转速需要同步到22500转。假设档杆上的换档力不变,转速每升高1000转需要同步0.2秒,整个同步时间需要(22500-4500)/(1000/0.2)=3.6秒。正常行驶时,超过半秒不能进档,很多驾驶员会认为挂不进档了。

然后再举一个视频实例。https://www.zhihu.com/question/315344653/answer/778348030请注意该视频37秒至41秒减档时,有“咻”的一声变速器加速的声音,那就是同步器起作用的表现。