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【科普】我不是大神之为什么无离合变速对车不好

只看楼主收藏回复

昨天有一个吧友发了一个帖子,说黄龙600离合线断了,自己推到修车铺的。然后另一名吧友就此事发表了一篇新帖,说摩托吧伪大神多,离合线断了是小case,只要会玩儿车的起步增减档停车都是小意思。于是楼主回复了一下,不用离合退档?用不了多久变速箱就废了,然后下面就炸开了锅,各种大神纷纷回复自己不用离合器骑车,原po也是回复我说哪怕车拉缸变速箱也不会报废。
因为我对于摩托车的(严肃)接触一开始就是以英文作为基础看的,所以这贴里面有些名称性的东西是错的,将就看。
那么好吧,我们看一下摩托车发动机-离合-变速箱的结构:

大的概念是:首先由发动机做功,然后通过飞轮连接,动力由发动机直接传到变速箱的输入杆上(顾名思义,动力输入),变速箱内还有另一根杆,叫输出杆,发动机的动力由动力输入杆经过一系列齿轮和传到输出杆,然后由输出杆末端的齿轮再传到轮胎上,这样摩托车就动了。
这样乍一看感觉离合其实没有用啊。其实不然,离合的作用是把发动机的动力和变速箱分离开来。那么这有什么用呢?换挡时相当有用。
我们为什么要换挡?有可能是因为需要高档更快的速度,或者低档高转时更大的动力。无论如何,一个简单的事实是:档与档是不同的。比如说,同样的时速100公里,600级别赛车一档需要用14000来跑这个速度,而同样的车来跑这100公里时速,二档可能只需要11000转。
那么,是什么造成档与档之间的差距呢?齿轮比。齿轮比这个词听着很玄乎,但是实际上你想想,你在变速自行车上,当前面档齿轮小,后面档齿轮大时是不是骑起来更轻松,车子加速更快?相应的,当你前面档齿轮大,后面档齿轮小时,是不是骑起来更费力,但是自行车速度可以变得更快了呢?同样的道理也适用于发动机。
但是这就产生了一个问题,由于档和档齿轮比不同,同样的速度在不同档位时,发动机转速会有差距(就像我之前提到的,一档14000转的速度到了2档就变成11000转的速度了)。假如发动机持续保持在8000转,时速在60公里,我们其他什么都不做,直接去进行往上换档,这会在造成一个问题--发动机需要在一瞬间适应新的齿轮比的转速。因为在一档的时候我们需要8000转来保持这个速度,变到2档我们一下需要把转速降到6000,但是发动机一开始到2档的转速是8000转,这跟路面速度(60km/h)匹配不上,因为二档8000转的时速是80km/h,这样,换完档以后,发动机必须要强制和路面速度去进行调和匹配,这回会导致车的动力输出变得不稳定,车会往前蹿,而如果转速差距过大,车子的反映会更剧烈,很有可能导致后轮失控。离合的作用就是,在换挡前我们先把发动机的动力输入和变速箱分离开来,这样,在捏下离合分离动力的时候可以通过人为操纵油门来让发动机的转速和路面速度匹配上,然后再松开让动力自然地接上,以此来实现平滑的换挡,不至于让后轮失控。
将到这儿,我们还是没有说到为什么无离合换挡对车不好,因为上面的东西只是铺垫,下面的是直接涉及到为什么不好的。
我们换一张图来讲变速箱里的齿轮运作,

这是一个五档位变速箱内部。那么,换挡是怎么实现的呢?首先我需要把图里的这些齿轮分为两类,一类是固定轮,一类是自由轮。自由轮在图里下面的那个杆上是黄色的那两个,之所以叫它们自由轮是因为他们可以在杆上横向移动,然而,他们的内径却是和杆同步的,也就是说它们是随着杆转的,杆转一圈自由轮轮转一圈。固定轮是不能横向移动的的,换句话说,然而,它们却不受杆转的限制,也就是说,可以杆转它不转。五个档位,如上图,分别由五对齿轮分别在输入杆和输出杆上组成(最右边的两个不是档位轮,是输入输出轮)。换挡的过程,是通过自由轮的左右移动,和它周围的固定轮组合来达成的。那么,这个组合是怎么实现的呢?注意看黄色自由轮左右有像城墙垛子一样凸出来的东西,这个东西叫狗嘴,是用来和固定轮同步的,也就是说,固定轮横剖面有间隙来让狗嘴插入,这样两个齿轮就可以同步运转了。
这个狗嘴就是我们关于无离合换挡问题的关键:无离合换挡的时候,狗嘴承受的压力要比有离合换挡的时候大得多,为什么,因为上面说过的,引擎的转速跟路面不匹配,需要调整,引擎的输入和路面速度的差异有很大一部分都集中在了中间的这个变速箱上,尤其是承担齿轮同步的狗嘴上,因为咬合面积小,压强很大,长期不用离合器会导致这一部分受力过大从而磨损、变形、乃至崩裂。
那么,无离合换挡有没有可能实现转速匹配?有可能,只是在低档的时候,当档和档之间转速差距不大的时候,通过狗嘴脱离变换位置的一瞬间空隙用油门来弥补这一差距。但是比起用离合换挡呢?显然离合更方便转速匹配。这点在降档补油上体现得尤为明显,高转速的情况下不用离合通过预载档位等技巧还是可以比较“顺”地往上换挡的,降挡的时候不用离合几乎不可能实现精准控制转速匹配的降挡,理论上还是有一点可能,实际操作,不可能,这是个超出人类反应力的事情。
那么低转速有可能让转速匹配得像用离合那样吗?答案还是不可能,因为换挡的一瞬间太短了,根本不够机器运转的。
那么为什么我不用离合换挡还是感觉很“顺”呢?这是因为你的脚在换挡器上回馈给你的感觉是拨片拨动自由轮进行横向运动去咬合固定轮的感觉回馈,这方面用不用离合感觉是一样的,真正的不顺是发生在狗嘴上,是转动纵向运动的,一般来说你是感觉不到的;如果你能感觉到这个不顺,那恭喜你,你的车离大修不远了。
好了,就说这么多吧,本来打算多写很多的,但是刚写完论文实在累,就只写要点了,视频两个奉上,一个是动画演示变速箱工作原理,一个是motogp技师讲变速系统
视频来自:优酷

顺便给【摩吧大神】群打个广告,因为没收取任何广告费,我就不多说了
无形装逼,最为致命


IP属地:北京1楼2015-03-12 14:10回复
    视频来自:优酷


    IP属地:北京2楼2015-03-12 14:10
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      IP属地:北京来自iPhone客户端3楼2015-03-12 14:18
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        来了


        IP属地:辽宁来自Android客户端5楼2015-03-12 14:19
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          前排混脸熟


          IP属地:四川来自Android客户端6楼2015-03-12 14:20
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            起步以后升档%80的时候是不用离合器的


            IP属地:辽宁来自Android客户端7楼2015-03-12 14:21
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              IP属地:浙江来自iPhone客户端8楼2015-03-12 14:21
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                火钳刘明


                IP属地:陕西来自Android客户端9楼2015-03-12 14:22
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                  火钳刘明


                  IP属地:四川来自Android客户端10楼2015-03-12 14:22
                  收起回复


                    IP属地:四川来自Android客户端11楼2015-03-12 14:22
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                      好久没见技术贴了,马一下,回头再看


                      IP属地:山东来自Android客户端12楼2015-03-12 14:22
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                        来自Android客户端13楼2015-03-12 14:25
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                          学习中!高手


                          来自手机贴吧14楼2015-03-12 14:26
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                            留名,虽然没听太懂。
                            ——人们说陈年旧事可以被埋葬,然而我终于明白这是错的,因为往事会自行爬上来。


                            IP属地:广东来自WindowsPhone客户端15楼2015-03-12 14:27
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                              存在必然有存在的道理


                              来自Android客户端16楼2015-03-12 14:30
                              收起回复