手动档汽车的换挡技巧

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手动档汽车的换挡技巧

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?我觉得毛病十之八九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。



离合器同步后,发动机转速等于同步转速,此时抬离合进入半离合状态不仅可使离合器的结合过程平顺柔和无冲击,而且其最大的好处在于发动机飞轮与离合器片之间没有了转速差,离合器摩擦元件的磨损可降到最低程度。



离合器同步时抬离合如果操作得当,您会发现,当进入半离合状态时,发动机转速表指针会维持在同步转速左右,不会有太大的上下摆动。如果转速表指针上下摆动过大,说明抬离合时机不对。



离合器片转速与车速之间仅存在简单的比例关系,所以发动机转速与离合器片转速的不同步,换句话说就是发动机转速(n/min)与车速(km/h)的不“匹配”。经常可以在网上看到或听到这样的说法,即换挡时车辆产生前冲或顿挫等现象是“车速不匹配”引起的,我想大家此时所说的车速不匹配,其实质应该就是意指发动机转速与离合器片转速的不同步,或者说是发动机转速与车速(即同步转速)不匹配。



例如,如果第一步和第二步的操作过程很快,在发动机转速尚未下降到同步转速时就抬离合,且抬离合操作过快,发动机转速表指针由上向下快速摆动至同步转速,车辆可能会有“前冲”或“抖动”感。与顿挫现象的原因恰恰相反,前冲或抖动总是因为发动机转速大于同步转速所引起的。前冲感可能出现在发动机转速与同步转速相差较大时,发动机迫使车辆向前串了一小步;抖动感则可能出现在发动机转速与同步转速相差不大时,此时发动机想“拉汽车一把”,但无奈油门已闭而无能为力。为避免冲击,此时必须“稍安勿燥”,在发动机转速降低到接近同步转速时再行抬离合操作。



再例如,在实际操作中如因某种原因(如换挡不熟练)导致第一步和第二步的操作过程延长,在执行第三步时发动机转速可能已下降至同步转速以下,甚至可能已下降至怠速转速,此时抬离合至半离合状态,发动机转速表指针由下向上摆动至同步转速,如再加上半离合控制不好(过快),车辆会出现“顿挫”现象。产生顿挫的原因,一般说来,总是同步转速大于发动机转速,离合器片在汽车惯性作用下企图“推着”发动机提速运转,从而引起了发动机制动。为了避免出现这种现象,必须在抬离合至半离合前或在抬离合的同时缓缓踩下油门踏板,使发动机转速回升并保持在同步转速左右。



根据情况,在抬离合至半离合前或在抬离合的同时缓缓踩下油门踏板这一操作,就是大家经常所说的油离配合问题。油离配合对换挡过程来说非常重要。例如上面讲到的减档时的情形就是如此。减档时,发动机转速始终低于同步转速,这就必须靠适当加油来提高发动机转速以减小离合器结合时的冲击。减档时比加档时更容易出现顿挫现象的原因也正在于此。



另外,即便是在同步转速时抬离合,因为只要离合器一开始结合,就会或多或少增加发动机负荷,如果此时油门不及时跟进,可能导致发动机转速继续下降(发动机转速损失)而引起顿挫。为避免顿挫,也为了保证加速过程的连续性(即加速过程不因换挡而出现瞬间停顿),应根据情况在抬离合的同时适当给油,以使离合器结合时发动机转速能稳定在同步转速上,这样做既可防止冲击,又可使后续加速“跟得上”。这些,初学者们往往都容易忽视(或是无暇顾及)。如果您换挡时经常出现顿挫现象,就应该注意这个问题了。





实际驾驶中,道路情况千变万化,驾驶者的操作于细微处也五花八门,引起换档冲击可能还有其它一些原因,不可能一一细说。总而言之,不管是出于操作上的何种原因,只要发动机转速与离合器片转速不同步,就可能引起抬离合时的冲击。追根溯源,离合器不同步是“罪魁祸首”。



话说回来,尽管抬离合的时机不对可能引起上面所说的诸如顿挫、抖动等冲击现象,但即便是抬离合时机没有掌握好,我们仍然可以在抬离合时通过对半离合状态的控制,靠离合器弹簧的缓冲和摩擦元件的相对滑磨来缓和、吸收和消减这些冲击。作为普通驾驶者,在平常操作实践中我们恐怕有意无意地也是这么做的。



尽管可忽视抬离合时机而仅靠抬离合的操作控制也可使离合器结合过程平顺,但这显然是以增加离合器摩擦元件的磨损为代价的。为减小离合器的磨损,为追求完美的操作技巧,为享受至上的驾驶乐趣,了解离合器同步换档的概念,在正确的抬离合操作基础上,必要时辅以这种方法对抬离合时机加以控制,那是再好不过的事了。


从原则上讲,离合器同步换挡法在不同车速(或发动机转速)、不同档位以及加档或减档时都可运用。但作为普通驾驶者的一般驾驶,只要不是在某些特殊情况下(为更快超车而减档加速;为利用发动机制动而越级减档等),或强调速度和驾驶技巧的场合(象赛车选手在弯道上的高车速减档),我们似乎没有必要在任何时候都刻意地去采用它(不过,离合器同步的概念还是应该记住的喔!)。例如,在低转速(2000转以下)换挡或高档位换挡(如四档换五档)时,由于发动机转速与同步转速的差别不大,似乎没有必要采用这种方法,只需在抬离合时控制好半离合状态就行了。另外,由于减档时我们一般都是在降低速度后再进行的,似乎也没有太大必要采用这种方法。就平时驾驶而言,在大油门高转速加挡时(例如,从坛子里知道许多网友习惯在发动机2500转或以上时加档),这种方法就比较适用了。



离合器同步换挡法在最初的学习和熟练过程中,需要特别观察发动机转速表,这可能分散注意力,愿意体验一下这种方法的网友读者在驾驶时一定要注意安全,切记切记!



当根据车速、档位和发动机声音可以掌握抬离合时机(或油门轻重)后,就没有必要再老是看着转速表换档了。


解决换档顿挫的简单总结


顿挫的原因:


抬离合时,发动机转速与当时的车速不匹配,即发动机转速与离合器片转速存在转速差。大部分场合是发动机转速低于离合器片转速。


知道了原因就可找到解决的办法。


只要换入新档位后,在抬离合器至半联动时,使发动机转速等于或稍高于离合器片转速,就可有效地防止顿挫。


解决办法:


简单地说,解决换档顿挫感最主要的两个方法是:

第一、离合器抬至半离合时稍微停顿一会(这是被动的吸收转速差);

第二、抬离合器过程中稍稍压住油门,适当地加点儿油(这是主动的减少转速差)。


这两点大家可能都很清楚,但据我观察,在实际操作中第二点往往容易被忽略,不知你是否也如此?


两者要配合好,有意识地注意练习实践一下,相信能够解决问题的。


当然,要想精益求精的话,抬离合的时机也是需要注意的。但由于抬离合时机与档位、车速、换档快慢等有关,对于新手或经验不足者可能有点儿勉为其难,平常行驶时就不要刻意去追求完美了。在大油门高转速加档(超过2500转甚至更高)时,有兴趣的话,尝试一下也未尝不可。



我曾经兼当过驾驶教练,知道新手或经验不足者往往希望有一个操作定式,只要机械地按部就班地去按着它操作进行了,所以上面的解释可能不一定使你满足,那么下面给你一组不是很准确的大概数据,换档时可以试一试。



假定在2000-2500转加档,换入新档位后抬离合时的发动机转速应比换档前的发动机转速下降:


一挡换二档,1000转(发动机转速表下降5小格。以下类推);


二档换三档,800转(下降4小格);


三档换四档,600转(下降3小格);


四档换五档,400转(下降2小格)。


虽然抬离合的过程很快,但毕竟需要一定时间,这段时间内发动机转速在继续下降,所以抬离合应稍许提前,不要刚好等到转速下降到位时再抬,不然就滞后了。



例如,二档换三档,2500转时踩离合松油,摘二档入三档,当转速下降到1900转左右时就开始抬离合,离合抬至半联动时,转速就刚好下降到1700转左右。如果配合得好,你会发现,离合抬至半离合时,发动机转速表指针基本稳定在1700转左右,不再上下过多摆动,因为发动机1700转左右的转速与当时的车速(在三档条件下)是匹配的。这时,既不会有顿挫感,离合器片的磨损也降到最小。



换档转速与油耗的矛盾


仔细观察OO自动档换档基本上都是在3000转左右甚至包括1档升2档,这充分的说明了,我们OO发动机的适应换档时机就是在它的最大扭距2800转的时候,赛盟几位大侠倡导2800-3000转换档看来是有一定依据的。



但是2500转换档好象在城市中很难挂5档运行,确实,如果2500转的话5档应当就是90的时速了,在城市中很难达到的。所以建议大家在城市中尽量采用4档运行,只有使发动机保持最大扭距才能使燃烧充分延长发动机的使用寿命,并且使你的OO始终保持良好的运动状态,有时候看见其他同学高档低速的运行车辆,让变速箱的最小齿轮忍受最大的传输动力,真的很心疼。我宁可低档高速也决不高档低速运行,这不是省那么一丁点汽油的问题而是损坏了整个变速和传动系统。


有一位老司机,驾驶技术很好的那种,开了很多年的车了。刚出帕萨特那会,他开上了帕萨特1.8,但是这位老师傅就跟我抱怨起他的帕萨特:“这车太面了,提速特别慢,比我原来开的桑塔纳2000差远了。而且还老爱出毛病,光喷油嘴就洗过好几回了!”先来看看他开车,那叫一个熟啊!技术娴熟捣腾着他手上的档把和脚下的离合器。老师傅就是老师傅,手脚干净利落,每个档停留的时间绝对不超过2秒钟,转速刚到1500转就升档,不到一句话的时间,这位师傅已经升到五档了!再看一下仪表盘,老天——速度还不到50公里/小时,转速也就1000来转!听着发动机“突突突”的声,听着就难受,可把车给憋坏了!~但老师傅浑然不觉,让可怜的帕萨特在5挡上慢悠悠的提速,一直提到90公里/小时!“为什么这么低转速就换档呢?”老师傅答:“这样开省油啦,发动机不累啦……”无语啦。。。。。。。



其实存在这样误区的司机不少,指出这种错误的文章也不少,比较经典的就是网间广为流传的《最佳换档时机》这篇文章。不过这类文章大多数是从实例和技术参数来解释的,没有说明为何在最大扭矩转速区域换档的基本原理。



大家都知道进排气对于发动机工况和效率的重要性,许多先进的发动机在这方面的设计也是绞尽脑汁,例如什么可变气门正时、可变气门行程、可变进气歧管长度等等,无不是在改善不同转速范围的进排气状况,让发动机在不同的转速范围都尽可能的运行在最佳状态。



但是普通的经济型轿车

,特别是档次比较低的欧系美系轿车的发动机,基本上都没有采用上述三种“可变”技术,包括上文说到的帕萨特1.8的发动机。下文就从气门正时、气门行程和进气管长度这三项结构来说明为何在普通发动机上,换档转速应该在最高扭矩附近的转速。



气门正时


气门正时是指的进排气气门的开启时机,是由凸轮轴的转角所控制的。普通发动机的凸轮轴转角是固定的,所以其气门的正时也是固定的。


我们知道,空气是有惯性的,在进气门开启的瞬间,空气并不能0时差的迅速进入气缸,他需要一个很短的反应时间,所以,在设计发动机的时候,就会在进入吸气冲程之前(也就是活塞向下运行之前),提前打开进气门,以抵消这个进气时差,以获得更充分的进气。而在排气阶段,同样原理,在活塞排气上升到顶部时,废气并没有排到最大程度,由于惯性和速度的原因,废气排放的最大量时刻出现在活塞上升到顶部后的一个很短的时间里。为了更充分的排气,需要让排气门在活塞到达顶点以后延迟一瞬间再关闭。这一个提前,一个推迟,必然有一个时间内进气门和排气门是同时打开的,这种现象被称作“气门叠加角”。



发动机在高转速和低转速运转的时候,对于叠加角的需求是不一样的。低转速时需要较大的叠加角,高转速时需要较小的叠加角——没有一种叠加角可以同时适合高低转速。但是普通发动机的气门正时是不变的,也就是说,气门叠加角是固定不变的。对于没有特殊需求的发动机(如赛车发动机会有意设计成适应高转速的较小的叠加角),气门叠加角的设计往往取一个折中的值,在这个折中的转速区域,叠加角是最合适的。有最合适就有不合适,这种固定不变的气门叠加角在低转速和高转速时,发动机的工作状态都不是最佳的。这也就不难理解,为何低转换档难受了——没有获得最佳的气门叠加角,发动机工作状态不佳,扭矩小,副作用大。前文说到的那位老司机也许不知道,他整天这样开车,不但动力小,对发动机的损害也是很严重的。帕萨特1.8的发动机由于是德国人的设计,刻意将发动机的叠加角设计成偏高转速需求的——因为几乎所有的德国人开车都喜欢高转速换档。而这位老师傅正好相反,大多数时间让这个可怜的高转发动机在最不适合它的低转运行,这种满足高转需求的气门叠加角设计让它在低转时运行十分的不健康。这也就可以理解为何他的帕萨特老是出毛病了吧!



气门行程


气门的行程是由凸轮轴转角的长度决定的,目前大多数发动机的气门行程都是不可变的。


气门行程决定了每个气门进气的截面积,这个数值在发动机高转速和低转速是需求也是不一样的。当发动机在高转速是,需要比较长的气门行程,以获得较大的进气截面积,从而提高高转速时的进气速度,提高功率的输出;当发动机在低转速时,需要较短的气门行程,以产生更大的进气负压和产生更多的进气涡流,让空气于燃油更快更充分的混和,以获得更大的扭力输出。与气门正时一样,没有一种固定的气门行程可以同时照顾到高转和低转的,普通民用车

一般也采用折中的办法。这种折中带来的结果就是,低转速的时候气门行程不够小,不能获得足够的进气负压和涡流;高转速的时候气门行程又不够大,不能充分的进气。而发动机的最佳工作状态,就出现在这个折中的转速区间。这样,也就可以解释为何要在最大扭力的转速区域换档了,道理与上文说到的可变正时类似。



进气歧管的长度


随着进气气门的打开和关闭,空气在进气歧管里面会有一个振荡过程。在发动机吸气的时候,进气歧管里的空气是以一定速度向气缸里流动的,在进气气门关闭瞬间,流动的空气被进气门阻挡了,由于空气的运动特性,这部分空气会向进气门方向堆积(即压缩),然后向反方向回弹,如此往复,形成振荡。



根据共振的原理,如果进气歧管内空气的振荡频率能与进气门开闭的频率达到一致时,即可获得最大的进气效率。进气门开闭的频率是随着发动机的转速改变而改变的,高转速时气门开闭频率高,低转速时气门开闭频率低。而进气歧管内的空气振荡的频率是由进气歧管的长度所决定的,长的进气歧管振荡频率低,短的进气歧管振荡频率高。对于不可变进气歧管长度的发动机而且,又需要取一个折中的长度,以兼顾高低转速时候的需求。而在这个折中的转速需求范围内,进气歧管的频率刚好与进气门的开关频率一致,可以获得最佳的进气效率。



从上面三个技术看,都有一个折中值,在这个折中值的转速区域内,无论是气门正时、气门行程、进气管长度都是对应此时的转速的,这个时候的发动机的工作状态是最佳的。而所谓最佳换档时机,实际上就是让发动机尽可能的运行在这个最佳转速范围内,而这个范围,往往在技术参数上表现为最大扭力出现的转速范围附近。不同的发动机这个折中值也不完全一样,所以换档时机也不完全一样。完全看最大扭矩的出现转速也不一定科学,有的发动机虽然最大扭矩出现的转速很高,但往往2500转开始就已经有足够的(90%)以上的扭力输出了,这时候就不需要教条的非要打到那个转速才换档。例如丰田

8A发动机,它的最大扭矩出现在5200转,但实际上,超过2500转发动机就已经动力十足了。所以虽然没有人开威姿

是5200转换档,但8A的工作状态依然很好。


具体什么时候换档,可以看发动机的工况图作为参考,档扭矩曲线进入平缓的转速区域时换档,一般都没问题。如果没有工况图,凭实际操作时候的感受也可以,如果换完档以后感觉发动机没劲,那肯定换档早了。当换完档以后车子依然冲劲十足,能达到这种效果的最低转速则就是整个车的最佳换档转速。

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