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手動變速器

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五速手排挡位圖

手动变速器英语:Manual Transmission縮寫MT),亦稱手排變速器粵語俗稱棍波,是汽车变速器中最基本的一种类型,其作用是改变传动比,亦稱齒輪比,是引擎扭力被變速器齒輪放大的倍數,車輛靜止剛起步時,由於本身質量較大,使其運動將使用較大的力,根據槓桿原理力矩用半徑最長的低速挡大直徑齒輪把引擎扭力放大,協助車輛開始向前行駛。車輛開始行駛後,由於慣性將保持向前方移動,用較小的扭力即可讓車輛繼續向前行駛,所以改換入半徑較小齒輪比小,扭力放大倍數較小但旋轉轉速較快的小齒輪高速挡,即可用較少的引擎轉速達到相同的車速來省油,或讓車速更快。齒輪比小於一的省油挡稱為超比挡(overdrive),密齒輪比是指各挡位齒輪比落差小,代表各挡扭力落差小,有利於車輛加速,并提供倒挡和空挡。通常,驾驶员通过踩离合器踏板和操纵换挡杆可以在任何挡位间进行选择。也有少数手动变速器,如摩托车变速器,某些赛车变速器,只允许顺序换挡,这些变速器被称为顺序换挡变速器。近年來隨著電子控制元件耐用度的改善,由電腦控制自動切換離合器自動換挡的自動手排變速箱在歐洲車上也愈來愈普及,福斯汽車福特汽車則在市售車上提供更新一代的雙離合器自動手排,變速箱同時具有兩組離合器,每次換挡時自動切換到另一組未使用的離合器迅速嚙合,不需如傳統手排變速箱得等唯一一組離合器分開後再重新嚙合,換挡速度更快,換挡震動也更小。

手动变速器的模拟结构和操作原理
(从左到右,从上到下,分别为:倒挡,静止挡,第一挡,第二挡,第三挡,第四挡)

内部结构[编辑]

传动轴[编辑]

传动轴的布置形式通常有两轴式和三轴式两种。通常后轮驱动的汽车会采用三轴式变速器,即输入轴,输出轴和中间轴。输入轴前端接离合器与发动机相联,输出轴后端通过凸缘与万向传动装置相联。

输入轴与输出轴置于同一条水平线上,中间轴则与它们平行布置。动力通过齿轮从输入轴传至中间轴再传至输出轴。在许多变速器中输入轴和输出轴能接合在一起,因此动力不必经过中间轴,这时的挡位称为直接挡。直接挡通过单轴传动,传动比为1:1,具有最高的传动效率。即使在不能提供直接挡的变速器中,把输入轴与输出轴布置在一条直线上也有利于降低工作时变速器所需承受的扭矩,。

倒挡装置[编辑]

為了因應停車或其它特殊需求(如"狹路讓路"...等),所設置的倒車挡位,且僅有一個挡位

一般來說,倒挡的齒輪比都會跟一挡的差不多

同步器[编辑]

在同步嚙合變速式中則有同步器的設置,可使兩個齒輪在接合前速度先達到一致,此種同步器在所有的手動排挡汽車的變速器中都已使用

离合器[编辑]

離合器是可以使引擎與變速器分開跟結合的一個機械部分,引擎與變速器結合的時候可以傳輸動力,卻沒辦法換挡,所以換挡前要先踩離合器把引擎與變速器分開,切換挡位改變齿轮比後再放離合器讓引擎與變速器接合,繼續傳輸動力。

操纵机构[编辑]

一根長長的桿子,裝有排挡頭且標示著挡位的位置,以一連串的連桿連接著變速箱。

一般稱之為挡把(中國大陸)、排挡桿(台灣)、手牙(马来西亚/新加坡)或波棍(香港/广东)。

通常設置在中央扶手與中控台的中間位置(地挡),有部份車系將其設置在轉向柱上(怀挡)。

挡位选择[编辑]

通常以1挡為手排車的起步挡

1挡後依車速或轉速升降挡

當車速慢下來很多時又再加速要退至適當的挡位

標示"R"的區域為倒車挡,有些大众车系列(捷达 jetta),使用倒挡时必须靠左侧下按才能挂挡,还有一种倒挡挂法是提起设置于变速器上的倒挡提钮,如福特新全顺

簡單來說,在前車輛前進引擎轉速高的時候升挡,引擎轉速低的時候降挡,但升挡必须按照顺序升挡,降挡则可以超过一个挡位差,也叫越级降挡。

轉速高低每台車不一樣。

与自动变速器的比较[编辑]

此处的自动变速器是指传统的液力式自动变速器,即通过液力变矩器及行星齿轮传递动力的自动变速器。

优点[编辑]

  • 与自动变速器相比较可以给汽车驾驶爱好者带来更多的操控快感
  • 傳輸效率比自動變速箱為高,在同排量发动机条件下,比自动变速器省油。
  • 構造較單純,維修保養比自動變速箱便宜、耐用程度比自動變速箱好
  • 如果願意以較高成本使用自動手排,則可以兼顧自排的方便性及手排的高效率
  • 引擎煞車的效能較強
  • 電瓶沒電時可實施推發

缺點[编辑]

  • 開車時還要控制離合器和換挡比較麻煩,在塞車和行駛市區時會更不利
  • 控制離合器技術不純熟者常常在馬路上熄火,特別是上坡
  • 操作不當的話有機率把引擎跟變速箱弄壞
  • 屬於純力學機械結構,故增加挡位必會造成體積和質量的增加,使挡位增加有限(當前最多為七速,但最佳的挡位數是六速),進步能力受阻;相對之下,採用行星齒輪組(AT)或鋼帶(CVT)的自動變速器,可隨著技術提升壓縮體積,進而達到增加挡位卻不增加體積的優點。

参见[编辑]