汽車換擋頓挫感原因分析

換擋頓挫感原因分析［導(dǎo)讀］很多車友都遇到過換擋時出現(xiàn)頓挫感，動力工程師也在努力尋找原因和解決方案。我們希望通過分析整車動力鏈來探討引起頓挫的原因。（本文代表我個人觀點(diǎn)，僅供讀者參考。溫馨請求：駕車時勿將垃圾拋出窗外）很多車友開車時都遇到過頓挫，我開車時偶爾也遇到。前幾天開始寫這篇關(guān)于頓挫原因分析的文章時，基本是通過理論分析的思路展開的。今天早上準(zhǔn)備發(fā)表時心里有點(diǎn)糾結(jié)，還是開車去實際體驗一下頓挫感、仔細(xì)觀察發(fā)生頓挫時的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、行駛速度和擋位之間的關(guān)系。說也奇怪，剛開始不斷地起步■進(jìn)擋-換擋，怎么也不出現(xiàn)頓挫，反復(fù)幾次都有點(diǎn)失望時出現(xiàn)了一次，只好停下車后邊抽煙邊回憶當(dāng)時的變化。再次啟動后就可以重復(fù)出“頓挫”現(xiàn)象了。引起“頓挫”的原因究竟是什么？我們可以通過駕駛方法的改進(jìn)避免發(fā)生頓挫嗎？讓我們通過分析汽車、發(fā)動機(jī)和變速器（以手動擋為例）三者在運(yùn)動時的具體狀態(tài)來尋找出問題的原因。1、發(fā)動機(jī)與整車之間的動力“對接”汽車起步后，我們通常使用“加油提速-升擋-加油提速-升擋…”的方式逐步把汽車速度提升到正常行車速度。這個過程是一次一次把從發(fā)動機(jī)到車輪的整個動力傳輸鏈從變速箱的結(jié)合齒輪處斷開（專業(yè)的說法是發(fā)動機(jī)動力斷層），再進(jìn)行重新結(jié)合。我們可以把汽車動力的傳輸過程分成前后兩段，前段從發(fā)動機(jī)曲軸到變速箱的輸入軸齒輪為止，后段從變速箱的輸出軸齒輪開始到車輪。前后兩段依靠輸入軸齒輪和輸出軸齒輪結(jié)合形成一條完整的動力鏈。當(dāng)汽車以某個擋位和時速行駛時，動力鏈的前段和后段轉(zhuǎn)速和扭矩是相匹配的（或者是一致的）。每次換擋時，我們做的一組動作是：左腳踩離合器（斷開動力鏈）的同時右腳松開油門；然后退擋-上新?lián)酰ㄒ荒_法），或者松開離合器后再踩下離合器的同時上新?lián)酰ǘ_法），松開離合的同時加油。整個換擋過程是把原有的動力鏈先分開，再以新的組合方式進(jìn)行連接。我們來分析一下這個過程中前段和后段的動力鏈發(fā)生了什么變化。2、轉(zhuǎn)速、輸出扭矩與擋位齒輪結(jié)合的關(guān)系發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、行駛速度和擋位三者是互相匹配的，維持這種關(guān)系平衡的是發(fā)動機(jī)輸出的扭矩。我們通過換擋時發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和輸出扭矩的變化來尋找問題的根源：（1）換擋前后的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速變化：這里用網(wǎng)友“火星散人”計算的某車型行駛速度-發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速-擋位對照表進(jìn)行分析:檔位＞J,擋3.^3311￡1Z檔1.947理1.3791.0.3oS0.821倒檔土鯉1090163625290'3__蹈111735404550522S'；580755&Q65亟758138595100Ld5U01151201^5llo逐.140145TFo155逐1701751801S51901犯3Q0638769&8126215782>.K03155■3471座47^350495364.63；,；

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詼5S3510021160；些:.

11^7

1331坦一堂27.2632-71■3816^36.1.3786ms20112235J.33515021669290S31292170Sis?14641597r：^oTees5997654Z主翌6亟匡W1ST.S25764816704：.S57637993335350536性￡迎.417S4841雨而S1也5342550555756009-瓦金65102SL1由94否矛3i;as豆E虱函3頃37253992￡1及42584S凱航實479056518S如果此時是2擋行駛，需要換成3擋，我們在踩下離合器退擋時帶來的變化是：汽車在空擋狀態(tài)下以慣性方式繼續(xù)滑行、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速下降、動力鏈的前段和后段處于分開狀態(tài)；接著我們推上新?lián)跷凰砷_離合器時可能在動力鏈的前段和后段出現(xiàn)下列變化：a、當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速下降到1300rpm左右時，上3擋（30km/h匹配轉(zhuǎn)速是1341rpm）、松開離合器時不發(fā)生頓挫;上4擋（30km/h匹配轉(zhuǎn)速是1002rpm）、松開離合器時不發(fā)生頓挫°b、當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速下降到1000rpm左右時，上3擋、松開離合器時發(fā)生頓挫、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速跳到1300rpm左右；上4擋、松開離合器時不發(fā)生頓挫（發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速維持在1000rpm左右）。由此可見，升擋過程是通過新?lián)跷坏凝X速比重新建立一個新的行駛速度和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速匹配的過程。如果結(jié)合時發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速過低，汽車總動力鏈需要消耗一定的動力把發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速拉高到與擋位匹配的轉(zhuǎn)速范圍，損耗的動力和發(fā)動機(jī)的反作用力會導(dǎo)致車速突然減慢（頓），新的動力鏈建立后發(fā)動機(jī)的輸出動力又使車速突然變穩(wěn)（挫）。兩個過程加在一起就是我們感受到的“頓挫”。還有一個問題，就是車速變慢的過程很短暫，如果此時的發(fā)動機(jī)輸出扭矩不足以支持整個動力鏈的驅(qū)動力需要，車速只會“頓”一下后繼續(xù)減慢，不會出現(xiàn)再“挫”一下的感覺。所以，我們還需要探討另一個變化：前后兩段動力鏈的扭矩變化。（2）換擋時變速齒輪結(jié)合處的扭矩變化發(fā)動機(jī)在不同轉(zhuǎn)速和負(fù)荷時的輸出扭矩是不同的。當(dāng)整車動力鏈被斷開后（踩離合器退擋），新的動力鏈尚未建立時，前段動力鏈和后段動力鏈?zhǔn)欠蛛x的，汽車靠慣性行駛；新?lián)跷积X輪結(jié)合時前段動力鏈的輸出扭矩大小決定了結(jié)合時的平順度。我們以捷達(dá)為例（可查到的參數(shù)相對全一些）來計算汽車在30km/h需要克服的阻力和發(fā)動機(jī)在不同擋位時的轉(zhuǎn)速所輸出驅(qū)動力（扭力）具體比較一下。這是捷達(dá)車搭載的1.6L發(fā)動機(jī)的扭矩曲線圖。全負(fù)荷條件下發(fā)動機(jī)在1000rpm時輸出的最大扭矩=122N皿、1500rpm時二131N皿、2000rpm時二138N?m，根據(jù)前面說客里介紹的驅(qū)動力計算公式計算出相應(yīng)轉(zhuǎn)速下的最大驅(qū)動力和20%的最大驅(qū)動力是：捷達(dá)車在30km/h時的行駛阻力（二個乘員，無坡度路面）=16.626kgf，表中顯示的各擋位對應(yīng)轉(zhuǎn)速下的20%最大驅(qū)動力均超過捷達(dá)車的行駛阻力。當(dāng)換擋時變速箱齒輪結(jié)合瞬間，發(fā)動機(jī)在新的擋位匹配轉(zhuǎn)速下所提供的扭矩形成的驅(qū)動力足以使行駛速度重新穩(wěn)定，所以會出現(xiàn)一個“挫”的感覺?，F(xiàn)在車輛的發(fā)動機(jī)低轉(zhuǎn)速時扭矩輸出都得到了很好的提升，車輛行駛時，發(fā)生拖擋后導(dǎo)致熄火的情況越來越少。如果我們在駕駛時稍微修正一下?lián)Q擋習(xí)慣，就可以很好的避免出現(xiàn)頓挫現(xiàn)象。我根據(jù)自己的駕駛經(jīng)驗提幾條建議供大家參考。4、換擋操作建議目前汽車的動力配置出現(xiàn)多元化趨勢，即使同一款車型的不同動力配置之間換擋時也可能存在區(qū)別。這里提出的建議帶有選擇性，可以根據(jù)具體車型尋找相對合適的解決方法。（1）調(diào)整換擋轉(zhuǎn)速大家在駕校中學(xué)習(xí)的換擋方法之一是先把轉(zhuǎn)速提高到2000rpm再換擋，根據(jù)我們前面的分析有的車型發(fā)動機(jī)達(dá)到這個轉(zhuǎn)速時輸出的扭矩對于行駛中的汽車所需動力相對過高，可能發(fā)生頓挫，所以需要適度降低換擋時發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速，比如提高到1500rpm時換擋。對于大排量或者低轉(zhuǎn)速扭矩很好的發(fā)動機(jī)來說甚至可以在1000-1200rpm的低轉(zhuǎn)速下?lián)Q擋也不會頓挫，對提速的影響也不大。所以，經(jīng)常遇到換擋出現(xiàn)頓挫的車友可以試試調(diào)整（降低）換擋時的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，尋找到一個既可以平順入擋，又不影響繼續(xù)提速的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速。（2）調(diào)整進(jìn)擋次序規(guī)范的進(jìn)擋順序是依次遞進(jìn)式，也就是1-2-3-4-5的方式。如果在某些情況下采用跳躍式進(jìn)擋也可以避免頓挫現(xiàn)象，比如2擋時把發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速拉高到2000rpm直接換4擋、3擋時直接換5擋。這里依據(jù)的是動力鏈的前段輸出扭矩和后段扭矩需求大致匹配的原理，通常在高速路和路面較平的狀況下提速時用的多一些。（3）縮短換擋時間如果采用以前的二腳法換擋（先踩離合退擋、再踩離合上擋）需要的換擋時間較長，會導(dǎo)致發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速下將過多而導(dǎo)致頓挫。采用一腳法（踩離合后退擋和上擋連續(xù)進(jìn)行）可以縮短整個換擋時間，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速下降較少可以避免頓挫。半聯(lián)動狀態(tài)會導(dǎo)致離合器軸承與離合器壓片磨損加速，最后導(dǎo)致離合器無法分離，所以，盡量少使用半聯(lián)動。一腳法時間過長也會加重上述部件磨損，換擋時動作應(yīng)該盡量快。（4）換擋時輕頂油門換擋時踩油門很容易發(fā)生發(fā)動機(jī)高速空轉(zhuǎn)，不踩油門又會出現(xiàn)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速下降過快出現(xiàn)頓挫。對于發(fā)動機(jī)低轉(zhuǎn)速扭矩略差的車型來說，換擋時可以輕輕頂住油門，既不會發(fā)生高速空轉(zhuǎn)、也可以避免因轉(zhuǎn)速下降過快出現(xiàn)頓挫。(5)注意路面和負(fù)荷情況進(jìn)行調(diào)整在上坡路面汽車行駛阻力增加，換擋轉(zhuǎn)速也需要提高；負(fù)荷大時同樣需要換擋時的發(fā)動機(jī)高轉(zhuǎn)速時再換擋就不會出現(xiàn)拖擋；相反下坡路面提速時換擋就可以采用跳躍