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訓練正確的換檔節奏

已更新:9月9日


換檔對車輛性能發揮的影響無需多言,除非你打算讓你的左腳這輩子都在休息踏板上,否則有一只能與之配合的右手(或左手)絕對是一件值得炫耀的事。換檔時機對於平順性的駕駛要求來說,只要在離合器接合瞬間:檔位,轉速,車速這三者是匹配的,就不會有竄動或拖動的情況出現。而運動駕駛要求除了平順,還要盡可能的競速,那換檔時機就是不能繞過的研究課題了。


先說升檔: 為了使車輛盡可能的保持最大的加速度,檔與檔之間的最佳換檔時機都是要通過精確的計算得知。準確的說,是通過引擎的功率輸出曲線以及變速箱齒比設定共同來決定的。

在這裡我們先直接拋出結論: 在引擎最大功率點附近升檔是最符合競速需求的。有許多人仍然不明白為什麼不是最大扭力點,他們的理由是最大扭力決定最大驅動力,最大驅動力決定最大加速度。我在這裡簡單舉例反駁和解釋一下:

最大扭力轉速只是能保證在檔位不變的情況下,驅動力最大。但是升檔本身就會使驅動力明顯下降,所以在最大扭力轉速(升檔)以求引擎保持在最大扭力平臺,並且期望車輛加速最快,是站不住腳的。

舉個例子,某賽車變速箱三檔的傳動比為 2,四檔傳動比為 1,最大扭力是 2000-5000 轉 400牛頓米,最大功率6000 轉時的扭矩是最大扭力的 80%, 320 牛頓米。 假設3 檔 5000 轉時的時速為 120km/h, 對應 4 檔 2500 轉,現在用 3 檔 5000 轉巡航在 120km/h 的速度,想要全力加速,是繼續踩油門還是升檔呢?

簡單的計算就會知道,繼續踩油門的話,變速箱輸出扭力會從 800 牛米逐漸下降到 640 牛米(引擎6000轉);而如果直接升檔,即便是轉速掉到 2500 轉依舊在最大扭力平臺內,輸出扭力也只剩下 400 牛頓米,與直接踩油門相差甚遠,加速自然也就慢了。

從能量角度講,車輛被加速是因為有引擎的動能輸入。從速度 A 到速度 B 的動能增量是已知的,如何儘快填充這些動能增量,當然就是盡可能使發引擎保持最大功率輸出啦!以上結論也適用於混合動力或者純電動車輛,系統功率輸出決定加速能力,而非扭力。

我們再回到一開始說的:發動機的功率輸出曲線以及變速箱齒比設定共同來決定換檔時機,又是怎麼一回事呢?


是因為換檔會導致引擎的轉速波動,從而導致其輸出功率也在波動。選擇合適的時機換檔,就是要根據不同檔位之間的轉速波動,來確定一個最佳換檔時機,使得在整個加速過程中,引擎的平均輸出功率最高,從而達到最優的加速性能。事實上,為了讓車手更好的發揮,工程師們不會讓這個最佳換檔轉速在不同檔位之間有太大的區別,直接應用的結論就是:檔檔紅線升檔!


再說降檔:

首先要明確降檔是為了更快的再加速,而非制動。制動請踩刹車。一台賽車好不容易調整到重心完美,前後制動力分配剛好,最多只需要通過油門來微調前後軸負荷就好,絕對不建議去 養成降檔輔助制動的習慣,這樣只會使得整車的平衡被破壞,傳動系統磨損加劇,並大大增加制動時的風險。 平順降檔的技術核心是轉速匹配,與升檔只需松油門不同,降檔需要補油門,才不會在離合器接合時產生額外的晃動。補多少油門,就是因車而異,需要訓練的了。

穩定勻速巡航時突然需要降檔加速的操作如下: 踩下離合器-降檔的同時補油門,使轉速與即將進入的檔位相匹配-抬起離合器


減速時的降檔操作如下: 踩下離合器-降檔的同時補油門,使轉速與即將進入的檔位相匹配-抬起離合器 (以上流程中通常伴隨著刹車動作,油門踏板需要通過腳跟來控制,也就是跟趾動作了)

這兩者的第二步,都是“降檔的同時補油門,使轉速與即將進入的檔位相匹配”,實則有區別。 因為一個是加速一個是減速,所以前者是控制引擎轉速上升至需要轉速便抬離合器,而後者是控制引擎轉速先上升,然後再略微下降到需要轉速時再抬離合,這樣才能適應整車減速的節奏,否則,在制動過程中降檔補油過多,會讓平穩制動的車輛突然向前竄動,延長制動距離,並使車輛重心瞬間波動,不利於操控;反之,如果補油不足,則導致向後竄動,如果此時已經是最大制動力,則會直接導致驅動輪鎖死,是非常危險的。


一些已經不常用的技術:兩腳離合,無離合換檔

兩腳離合是指在換檔間隙中,回到空檔並且與發動機連接一次,借由此來控制齒輪轉速與下一檔位相匹配。但是當前車輛都已配備同步器,兩腳離合又不利於提升換檔速度,就逐漸被淘汰了。不過,車子如果已經有個別檔位同步器磨損,這樣操作還是可以有效延長變速箱使用壽命的。真到了競速場合,還是放棄兩腳離合吧!

跑耐力賽的朋友有時不得不面對離合器故障的尷尬,這時候會無離合換檔就能挽救比賽!無離合換檔的原理其實很簡單,無離合換檔:變速箱無負荷,既不拖動也不驅動。具體操作是,任意轉速下只要轉速穩定,變速箱並不“耗損”,就可以換檔。

無離合進檔:要求轉速-檔位-車速 3 者的精准匹配。具體操作是,將油門催到與當前車速與想要進的檔位相匹配的轉速時,直接進檔。因為這個轉速區間很窄,有時需要不斷地踩鬆油門,並且給檔杆一定的力,就會感覺到在轉速匹配的一刹那,進檔阻力消失,從而進檔。

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