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发表于 2012-9-14 16:18:30
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本帖最后由 yzt05 于 2012-9-14 16:24 编辑
这个帖子本来是我的回帖，陆陆续续写了好几次，现在发一个完整的。不是行家，我也斗胆说几句。
在20年前，解放ca10b、北京130、北京212、东风140、黄河151那一代汽车横行天下的年代，换档这件事是这样的。
1、根据空车还始重载，决定1档还是2档起步，我见过老司机开130汽车空车3档起步的。
2、我们还是以1档起步为例说明。
3、那时汽车怠速低，500--800的样子。
4、很多汽车的变速箱没有同步器，要在原来啮合的第一轴主动齿轮和换档后第二轴被动齿轮的线速度接近的条件下才能顺利换档，这个条件由司机的合理操作来实现，因此才有“最佳换档时机”的说法，如果稍稍偏离最佳时机，会有齿轮撞击的声响，能完成换档操作，偏离越厉害，撞击越厉害，换档越困难以致不能完成换档操作。
大约在1990年及以后，越来越多的车配备了具有同步器的变速箱，对于换档时机的要求降低到几乎为零，如果在非“最佳换档时机”换档，同步器介入，自动拉近相应齿轮的线速度，顺利换档。如果在车子前进没有停下的时候你挂倒档，依然会听见齿轮撞击声音，挂挡不能成功。
自动档的变速箱，宽容度更大，不考虑保护机器的话，怎样操作都可以。
明确了以上问题，再说换档时机，我们只说没有同步器的机械换档变速箱的换档时机，因为更高级的变速箱，机器能替我们弥补操作的不足。
为了说明问题方便，我们做一些约定：
1、假定变速箱只有一、二两个前进档，第一轴（输入轴）第一、二档的齿轮为A1和A2，齿数为10、20；第二轴（输出轴）第一、二档的齿轮为B1和B2，齿数为60、50。
2、发动机转速=输入轴转速，车轮转速=输出轴转速的1/5（因为有主减速器的存在）
3、车轮外径29英寸（16吋轮毂，650-16轮胎：16+6.5+6.5=29）换算成公制29*2.54=102.66厘米，周长是322.56厘米
4、假定发动机转速600----4000转/分。
我们可以计算出，发动机怠速600转/分，一档时对应的输出轴转速为600*10/60=100转/分
车轮转速为100/5=20转/分
前进距离：6450.32厘米/分
换算成常见单位，64.5032*60=387019厘米/小时=3.87公里/小时
发动机最高转速4000转，一挡对应车速3.87*4000/600=25.8公里/小时
也就是说一挡时车速范围是3.87----25.8。有人说为什么不是从零开始啊，原因是起步时，离合器逐渐接入，发动机的动力只是部分地传给车轮，完成了0--3.87公里/小时部分，不信您挂好一挡，平稳起步以后不加油，它会有一个稳定的车速的。低于这个速度必须是离合器没有完全结合在能达到。要是您的车一挡怠速不能平稳运转，就是发动机功率不足，或者某些现代设计的高转速车。桑塔纳肯定可以。
再算二挡：600*20/50/5*322.56=48转/分*322.56=15482.88厘米/分-------9.29公里/小时
9.29*4000/600=61.93152公里/小时
综上计算结果，一挡 0-------3.87--------25.8公里/小时
二挡 9.29--------61.9公里/小时
可以看出，在车速小于9.29公里/小时时，如果挂上二挡，发动机转速低于怠速600转，发动机不能正常工作，实际情况偶有发生，就是俗话说的拖档，发动机转速被车速拖低，运转无力。
我们更进一步分析，再做一些假定，参与换挡的主动齿轮A1直径10厘米，A2直径20厘米，B1、B2分别是60、50厘米，为了计算方便，圆周率我们用整数3，既能说明问题，又不影响实际情况
我特地画了一个简易变速箱的示意图，B1、B2是一体的，可以在轴上左右滑动，与下面的轴一起转动，实际情况复杂得多
我们的车起步----一档稳定车速3.87时候
发动机怠速600转/分，A1、A2同样以600转/分速度运转，齿轮圆周线速度分别是，
0.1*3*600=180米/分
0.2*3*600=360米/分
因为A1、B1啮合，所以B1、B2转速是600*10/60=100转/分，齿轮圆周线速度分别是：
0.6*3*100=180米/分
0.5*3*100=150米/分
我们加大油门，发动机转速达到1800转/分，对应车速为3.87*3=11.61公里/小时，相应地：
A1、A2同样以1800转/分速度运转，齿轮圆周线速度分别是，
0.1*3*1800=540米/分
0.2*3*1800=1080米/分
因为A1、B1啮合，所以B1、B2转速是1800*10/60=300转/分，齿轮圆周线速度分别是：
0.6*3*300=540米/分
0.5*3*300=450米/分
我们开始换档动作，踩下离合器，将变速杆置于空挡位置，A1、A2、B1、B2均不参与啮合。同时收油门完全抬起踏板，然后抬起离合器踏板。
A1、A2与发动机相连，收油门后发动机怠速运转，A1、A2以600转/分速度运转，齿轮圆周线速度分别是，
A1 0.1*3*600=180米/分
A2 0.2*3*600=360米/分
B1、B2与车轮相连，车速从11.61公里/小时缓慢下降。这时候我们关注B2的齿轮圆周线速度，它从450米/分逐步下降，当车速降到9.29公里/小时的时候，我们算一下B1、B2的圆周线速度：
9.29公里/小时=15482.88厘米/分 车轮周长322.56厘米
15482.88/322.56=48转/分-------------车轮转速
48*主减速比5=240转/分-------------输出轴转速
B1 0.6*3*240=432米/分
B2 0.5*3*240=360米/分
这个时刻是最佳的换档结合点，此时，不用踩离合器，直接可以让A2、B2结合。实际操作时，要提前一点踩下离合器，挂二挡，稍稍有一点不合适也没有关系，差多了推上二挡就要费力，以至打齿，不能挂进二挡。
所以当年驾校规定的换档操作规程：松油门、踩离合同时摘挡，松离合器踏板，再次踩下离合器，挂上高挡位，松开离合器踏板，换档动作完成。
继续加油，汽车就在二档区间运行了，从9.29公里/小时逐步增加，最高可以达到61.9公里/小时，当然在20—30公里/小时之间的适当时候，增加到三挡，以后再到四挡……到最高档，持续行驶。
中间要松离合器踏板的目的就是让A1、A2与发动机相连，同步降低转速到600转/分。线速度从540米/分、1800米/分降低到180米/分和360米/分。
装有带同步器变速箱的汽车，偏离最佳时机很多，因为同步器把相应啮合的齿轮圆周线速度协调到相同，也能完成换档操作，但是换档后抬起离合器踏板有两种情况。
如果车速过高，车子速度会猛然间慢下来，同时发动机转速表急剧上升，转速表针急剧向右摆动。参与传动的部件都要承受很大的负荷，一般在下坡路刹车不及的时候为了保命，用特殊方式抢入低档靠发动机制动时候才用，毁车的。
如果车速过低，发动机突突响，运转无力，甚至憋得熄火。比如上述汽车换入二档的速度是4.65公里/小时，汽车强制发动机转速为300转/分，低于正常最低转速，不能正常工作，一般就熄火了。
凡是开过老解放、黄河，还有15年前公交车(比如黄海牌)的老司机，都懂得不用离合器换档的事儿，他们在离合器出故障的情况下，仍然能够开车回家。
再说一些事儿，以我特别熟悉的老款桑塔纳为例，在最高5档行驶，发动机转速表和速度标的指针摆动状态是平行的，大体上3000转/分对应100公里/小时车速，2000转/分对应67公里/小时车速。
在高速路上面跑，前方路况需要略减速，于是松油门摘空挡滑行，车速从110公里/小时逐步下降，过了一两百米，路况变好了，车速是100公里/小时，直接挂5挡，松开离合器就是“车速过高，车子速度会猛然间慢下来，同时发动机转速表急剧上升，转速表针急剧向右摆动。”怎么办？松开离合器踏板之前先加油，让发动机转速升高，到3000/转/分，再放松离合器，就很平顺了。
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发表于 2012-10-1 10:19:58
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