Почему некоторые автомобили могут подняться в гору, просто выжав сцепление?

Вы выявили комбинацию двух вещей: высокий крутящий момент при низких оборотах двигателя + высокое механическое преимущество => движение вперед без необходимости дополнительного дросселя (где «высокий» определяется как «достаточно высокий, чтобы двигать автомобиль»).

Есть еще один способ исследовать ту же проблему, который, вероятно, будет проще для вашего сцепления. Во-первых, двигайтесь на пониженной передаче с низкой скоростью, указывающей на рассматриваемый холм (педаль сцепления не требуется). Теперь уберите педаль газа: способен ли двигатель поднять машину в гору на холостом ходу? Если нет, вы замедлитесь, и двигатель начнет глохнуть (это время, чтобы использовать педаль сцепления, чтобы не тянуть двигатель).

Использование этой техники делает более очевидным то, что происходит:

1. На холостом ходу ваш двигатель развивает эффективный минимальный уровень крутящего момента. Это то, что необходимо для того, чтобы крутить трансмиссию и, тем самым, вращать колеса для движения автомобиля.

2. Ваша трансмиссия действует как мультипликативный коэффициент на выходной крутящий момент двигателя. На пониженной передаче этот коэффициент довольно мал (он же низкое передаточное число), так что многие обороты двигателя составляют только один оборот колес. Это дает комбинации двигатель + трансмиссия механическое преимущество, позволяя автомобилю выполнять больше работы при меньшем дросселе (помните, что холостой ход все же не нулевой дроссель).

Итак, на примере моего WRX 2004 года:

1. На низких оборотах турбина еле шевелится. В результате двигатель фактически производит столько же, сколько базовая модель Impreza того же года (т.е. немного).

2. Тем не менее, моя первая передача имеет довольно низкое передаточное число. Это означает, что я могу поднять свою машину по пологому склону в гараж из полной остановки, вообще не используя педаль газа.

В итоге, когда я учил сына водить машину, в первый день я вообще не заставлял его пользоваться педалью газа. Мы без труда ехали на холостом ходу на третьей передаче.

Частично причиной может быть система управления двигателем: по мере того, как вы медленно увеличиваете нагрузку, она увеличивает мощность двигателя, чтобы поддерживать скорость холостого хода в определенных пределах. Если вы увеличиваете нагрузку слишком быстро, двигатель глохнет.

Некоторые автомобили с ручным управлением имеют функцию «анти-откат», возможно, это то, с чем вы столкнулись. Вот выдержка из вики :

С точки зрения непрофессионала, современная функция удержания холма работает с использованием двух датчиков в сочетании с тормозной системой автомобиля. Первый датчик измеряет наклон автомобиля вперед (нос выше хвоста), а второй представляет собой отключающий механизм. NoRoL 1930–1950-х годов использовал шарикоподшипник в качестве обратного клапана в гидравлической тормозной магистрали; когда машина находилась на подъеме, мяч откатывался назад и блокировал тормозную магистраль - когда машина стояла ровно или смотрела вниз по склону, мяч откатывался, оставляя линию свободной. Рычажный механизм сцепления слегка сместил шар при отпускании сцепления, что позволило автомобилю тронуться с места.

Это совершенно нормально для дизельного автомобиля. Вы можете начать только с сцепления и без дроссельной заслонки. Двигатель имеет регулятор холостого хода, который увеличивает подачу топлива по мере необходимости, чтобы двигатель работал на холостом ходу.

Бензиновые автомобили с впрыском топлива имеют клапан управления холостым ходом, который также делает это, но для его регулировки требуется несколько секунд, поэтому вы не можете использовать его, как в дизеле. Некоторые из них будут открываться больше, чем другие, для поддержания скорости холостого хода, особенно в двигателях большого объема, поэтому некоторые автомобили позволят вам подняться на холостом ходу без нажатия дроссельной заслонки больше, чем другие.