汽車趣聞:為什麼沒同步器的車換擋需要兩腳離合?

2023-02-01     愛車大家說

相信大家一定聽說過「同步器」這個東西,這是手動變速箱裡的一個零件,據說可以讓掛擋變得更加輕鬆流暢。而且你一定還聽說過以前的老車不帶同步器,司機換擋都要踩兩腳離合。

估計很多新手朋友也只是聽過這樣的說法,但不明白同步器到底是怎麼工作的,更不明白沒有同步器的老車為什麼換擋時需要踩兩腳離合。其實同步器的工作原理非常簡單,我們一起來看看吧。

想弄明白同步器的工作原理,我們要先搞清楚手動變速箱是怎麼換擋的。

想必很多人都覺得手動變速箱換擋時就是驅動不同的齒輪去結合,匹配出不同的檔位。其實並不是這樣的。手動變速箱的設計非常巧妙,它的所有擋位齒輪都是永遠處於嚙合狀態的。那就有人不理解了:齒輪大小都不一樣,都嚙合在一起還怎麼正常轉動呢?

其實原理很簡單,比如上圖就是一個手動變速箱的原理示意圖,它的擋位齒輪永遠處於嚙合狀態,但藍色齒輪和黃色的輸出軸並沒有硬連接,只是空套在上面,因此每個齒輪都可以自由轉動而互不干涉。

輸出軸上有一個叫做結合套的零件,就是圖中紫色的那個,它通過鍵槽卡在輸出軸上,與輸出軸同步轉動,也可以左右移動。需要換擋的時候結合套可以左右移動與對應的檔位齒輪咬合,這樣就把檔位齒輪與輸出軸鎖定在一起,這個齒輪就開始真正傳遞動力了。

就像上圖這樣,需要掛哪個檔位,結合套就移動過去,把對應的檔位齒輪與輸出軸鎖定起來,這個齒輪就開始承擔起傳遞動力的任務了。

弄明白手動變速箱的工作原理後我們就開始聊同步器了。

同步器位於結合套上,它的作用就是在結合套與檔位齒輪結合時幫助兩者同步轉速同時讓兩者更迅速結合的。

因為換擋的時候結合套需要與檔位齒輪嚙合,而兩者轉速差越小就越容易嚙合,掛擋就越輕鬆快捷。

但變速箱不同擋位齒輪的轉速是不同的,比如上圖,假設變速箱當前正用1擋工作,很明顯2擋齒輪要比1擋齒輪轉得更快,而結合套和1擋齒輪轉速相同,那麼在掛2擋時轉速更低的結合套要與轉速更高的2擋齒輪嚙合,由於兩者存在轉速差,所以掛擋時就不容易嚙合,掛擋就困難。

而同步器就可以解決這個問題,它位於結合套側面,是一個環形零件。當我們移動擋杆驅動結合套與檔位齒輪嚙合時同步器會先與擋位齒輪接觸,接觸瞬間同步器表面的粗糙顆粒與檔位齒輪摩擦,迫使擋位齒輪的轉速與結合套同步,這樣掛擋就非常順暢了。

那兩腳離合又是什麼操作呢?為什麼它能實現同步器的作用呢?

其實兩腳離合主要在在不帶同步器的車上降擋時使用,升擋的時候一般用不到。因為在換擋時高擋位齒輪永遠比低擋位齒輪轉得快,所以升擋時同步器負責拉低高擋位齒輪轉速,降擋時同步器負責提升低擋位齒輪轉速。而換擋時要松油門踩離合,此時高擋位齒輪的轉速剛好降低了,所以就算沒有同步器也容易掛擋。而降擋時低擋位齒輪本來轉得就慢,鬆開油門後轉速就更慢了,這時結合套與擋位齒輪的轉速差更大,很難掛進去。這時候就用到兩腳離合了。

說起來兩腳離合的原理也很簡單。

比如司機要從2擋降入1擋,由於1擋齒輪轉速本來低,掛擋時離合器踩下去後1擋齒輪失去動力轉速就更低了。這時候想要順利掛入1擋就需要想辦法把1擋齒輪轉速給提高一些。怎麼提高呢?方法很簡單:先掛入空擋並鬆開離合器,然後猛踩一腳油門,這樣發動機轉速提升,帶著所有擋位齒輪一起提高轉速,1擋齒輪的轉速自然也就提升了,這時候1擋很輕鬆就掛入了。

這就是傳說中老司機的兩腳離合降擋法,只要弄明白原理,操作起來很簡單,而且操作感極強,可玩性極高。

至今還記得小時候看那些大貨車爬坡時老司機用兩腳離合降擋的場景:爬坡時發動機吭哧吭哧感覺就要使不上勁了,然後突然發動機聲音變小了,這時候是司機在松油門摘空擋。然後發動機突然很有力的轟鳴一聲,這是司機在空擋轟油門同步轉速呢。緊接著伴隨著咔的一聲,發動機聲音再次變大,這是司機重新踩離合降入低擋位了。

其實你要有手動擋車的話你也可以體會一下兩腳離合降擋,具體操作是先用2擋行駛,適當提高車速,比如25公里/小時,然後踩離合降1擋。這時候你會發現1擋很難掛進去,這是因為1擋和2擋減速比落差太大,導致齒輪轉速差太高不容易嚙合。這時候你立馬掛空擋,同時鬆開離合器轟一腳油門,把轉速踩到2000轉以上,接下來你會發現1擋輕輕一推就掛上去了。因為轟油門的時候強制把1擋齒輪的轉速給帶起來了。

這就是手動擋,好玩還便宜還耐用的手動擋。

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