你真的懂换挡原理吗？看完这个帖子你还敢说你懂吗？

迷路的宇航 · 发表于 2011-3-29 11:24:27

目前生产的汽车，变速器都配有同步器。变速器有了同步器后，有效地避免了齿轮的撞击，大为简化了换档操作。现在，不管是加档还是减档，换挡时不必再用传统的两脚离合法而普遍使用一脚离合法（这不应理解为是对两脚离合法合理性的否定），这在相当大的程度上解决了换挡时的困难。既然如此，但为什么还经常听到一些网友说自己换挡时车辆有诸如前冲（窜车）、顿挫（搓车）等冲击现象呢？我觉得毛病十之还是出在换档操作上。下面结合一点儿理论知识和自己的驾驶体会谈谈这个问题。　　为便于探讨，我把一脚离合法的换挡过程大致分解为如下三个步骤：　　第一步：踩离合（器），松油门；　　第二步：换挡；　　第三步：抬离合、加油。　　以上三个步骤中，哪一步可能产生冲击呢？下面试着一步一步地逐个分析。　　第一步：踩离合（器），松油门　　这一步有可能产生冲击。产生冲击的原因是踩离合松油门的顺序不对。如果先松油门后踩离合，由于发动机停止供油而离合器未分离，可能出现“反拖”即发动机制动现象，这会产生“顿挫”冲击感。当档位较高（如四、五档行驶）时，发动机制动作用较轻，不会有多大感觉，但档位较低（如二、三档行驶）时，“顿挫”感就会比较明显。　　踩离合松油门的正确操作方法是，踩离合和松油门应同时（或几乎同时）进行。就算要排个先后次序，也应是踩离合在先，松油门在后。注意，松油门的时间不能太滞后，否则，由于踩下离合后相当于卸去了发动机的负荷，而油门又未及时松开的话，发动机转速会迅速升高。这时烧的油算是白费了。　　踩离合、松油门后，发动机转速随之开始下降。　　第二步：换挡　　这是整个换挡过程中的实质性步骤。正常情况下，由于同步器的作用，一对待啮合的两个齿轮（从赛欧车变速器的实际构造来看，实际上是变速器输出轴上的同步器结合套和待换入档位齿轮上的齿环）在转速未达到同步前是不会接触的，因此不会产生齿轮撞击（同步器的同步原理，虽不是特别复杂，但如不配上一两幅插图什么的，倒还不容易把它说清楚。不过仅就同步原理来说，这对我们并不太重要，不说它也罢）。转速同步后，两齿轮会顺利啮合，所以这一步不会产生什么冲击。　　不仅如此，换挡时如操作（施力大小、换入时机）得当，还会产生类似换挡杆被自动吸入到位的感觉，这对驾驶者来说，不啻为一种“快意”。这里把变速器内待啮合两齿轮转速的同步称为“变速器同步”，以与后面要提到的另一种同步相区别。　　第三步：抬离合、加油　　这是最容易产生冲击的一个阶段，抬离合的控制非常关键。我认为，抬离合的控制至少包括两个方面，一是抬离合的时机，另一个是抬离合的操作。　　抬离合的时机。抬离合的时机是指换入新档位后（即上面第二步），何时抬起离合器进入半离合状态。　　当踩下离合器将变速器手柄换入新档位时，变速器内待啮合两齿轮的转速是被同步器同步后才顺利啮合的，但是，这并不意味着发动机转速与离合器摩擦片（以下简称离合器片）的转速也同步了，绝大多数场合，两者仍存在较大转速差。于是，我们会很自然地想到，当发动机转速与离合器片转速达到同步时就应是抬离合的理想时机。　　那么，怎样才知道发动机转速与离合器片转速达到同步了呢？很显然，这需要了解换挡时发动机转速与离合器片转速是如何变化的。　　踩离合、松油门后，发动机转速很自然地随之下降，其变化通过发动机转速表就可一目了然，这比较单纯和简单。从踩离合、松油门后至换入新档位时的这段时间内，离合器片的转速又是怎样变化的呢？下面我们举一个实际例子来分析一下。　　赛欧车在发动机2500转时由二档换三档。　　赛欧车以二档、发动机2500转行驶时，按计算，车速约为32km／h。二档时，离合器片是经二档齿轮付（一对大小齿轮，速比为1.96）与变速器输出轴相连的，换入三档后，离合器片则改由三档齿轮付（速比为1.322）与变速器输出轴相连，虽然此时车速仍为32km／h（按上面的假设），但由于三档速比的关系，离合器片的转速发生了相应变化。按车速32km／h反推计算，离合器片的转速应下降为1686转。为便于理解上述这段话的含义，下面列出换挡前后的简略传动路线以及各主要传动环节处的相应转速（有一点四舍五入误差）：　　二档时：　　离合器片（2500转）→ 变速器输入轴 → 二档小齿轮（2500转）→ 二档大齿轮（1276转）　　→ 同步器 → 变速器输出轴（1276转）→ 差速器 → 车轮 → 车速＝32公里　　另，二档行驶时，三档齿轮付虽同样在旋转，但三档大齿轮并未与变速器输出轴相连，处于空转状态，其连接路线及转速如下：　　离合器片（2500转）→ 变速器输入轴 → 三档小齿轮（2500转）→ 三档大齿轮（1891转）　　三档时：　　换三档时，在同步器的作用下，三档大齿轮的转速（1891转）被强制同步到变速器输出轴转速（1276转）后即可换入三档，于是：　　离合器片（1686转）← 变速器输入轴 ← 三档小齿轮（1686转）← 三档大齿轮（1276转）　　← 同步器 ← 变速器输出轴（1276转）← 差速器 ← 车轮 ← 车速＝32公里　　通过这么一比较就应该很清楚了，换入三档后，离合器片的转速由换挡前的2500转降低到1686转，足足下降了2500－1686＝814转。下降量几乎相当于整个怠速转速，不可谓不小。　　这就是二档换三档档过程中离合器片转速的变化情况。　　知道了换挡后离合器片的确切转速，就知道了抬离合的时机。既然知道了抬离合的时机，剩下的操作其实就很简单了，只需在发动机转速下降到离合器片转速时抬离合就行了。按上例，其过程如下：　　第一步：踩离合，松油门。　　说明：踩离合、松油门前车速为32公里，发动机转速为2500转。踩离合、松油门后，发动机转速开始下降。　　第二步：迅速将变速手柄由二档推入三档。　　说明：换入三档后，由于车速仍为32公里，按32公里和三档速比计算，此时离合器片的转速已降为1686转。　　第三步：观察发动机转速表，当转速下降到1686转时，按抬离合的操作要领进入半离合状态。　　说明：由于是观察转速表，所以只能大约以1700转左右为准。　　可以看出，这种换挡方法与一般换挡方法的区别仅在第三步，它是看着转速表，等待发动机转速自然下降到离合器片转速时再进行抬离合操作的。打个比喻的话，这种操作方法就象在发动机与离合器片之间装设了同步器一样，只不过同步器的扮演者不是机器而是人。　　上面的情形是加档时的例子，减档是加档的逆过程，将上例倒个个儿就行了。需要注意的是，减挡后，离合器片的转速不是降低而是升高了。例如，车速同为 32km／h时由三档换二档，换挡前离合器片转速为1686转，换挡后离合器片转速升高到2500转。因此，减档时的情形与加档时截然不同。减档时，要想使发动机转速与离合器片转速同步，只有靠主动地踩油门提高发动机转速才可能实现，除此之外别无他法。而加档时是被动地等待发动机转速的自然下降。　　如上所述，换挡后，在新档位速比条件下，离合器片转速发生相应变化，这种变化随不同档位互换和不同车速而不同。按变速器各档速比的变化特点，可以归纳出离合器片转速变化的两个规律：加档时，离合器片转速较换挡前降低，减档时，离合器片转速较换挡前增高；不管是加档还是减档，档位越低，转速变化范围越大。　　为叙述方便，以下我把换入新挡位后发动机转速向离合器片转速“靠拢看齐”，进而趋于同步的过程称为“离合器同步”，此时的离合器片转速称为“同步转速”，相应地，根据同步转速控制抬离合时机的换挡方法就称之为“离合器同步换档”。　　好了，话说至此，希望大家有一个清晰的概念，那就是，整个换挡过程中，不管是加档还是减档，传动系统中有两处的转速需要同步。一处是变速器内部待啮合齿轮的转速需要同步，即上面曾提到过的“变速器同步”，它由同步器完成，无须我们操心；另一处就是这里所说的发动机与离合器片之间的转速也需要同步，即“离合器同步”，这得靠驾驶者自己来控制。