汽车换挡原理知乎_汽车换挡过程分析

1.汽车换挡的物理原理

汽车换挡原理图：

1、螺母中心点到扳手末端的距离是0.1米。转动扳手需要用到的力是2牛。则转动这枚螺丝的力矩为：M=F*L=2*0.1=0.2牛\/米现在增加扳手长度至0.2米，同样握住末端转动扳手，需要用多少力呢？F=M\/L=0.2\/0.2=1牛可见力臂增加一倍，同样效果，力减少一半。力矩的大小说明了，达到同一效果，要更省力的话需要增加多少施力距离来实现，同理要更节省施力距离的话，需要施加多大力来实现；

2、假设现在有台只有1挡及5挡两个挡位的汽车。上图中橙色转动杆为动力输入端，它与蓝色齿轮中心固定带动蓝色齿轮转动。灰色转动杆与绿色齿轮中心固定，末端与车轮连接，其转动会带动车轮滚动。当1挡时，小的蓝色齿轮与大的绿色齿轮对接。下图为横截面图可以看出蓝色齿轮转动一圈，绿色齿轮才转半圈，其带动的轮子滚得比较慢，车速较慢。这时施力点在左端箭头处，红色双箭头线为力臂的长度。在力矩既定的情况下，力臂较长能产生较大的驱动力，车子可以拉动重物或上坡，但以牺牲速度为代价；

3、这时大的蓝色齿轮与小的绿色齿轮对接。从上图看出，蓝色齿轮旋转一圈，它可以带动绿色齿轮旋转两圈，同样的输入动力，车速较快。施力点在红色箭头左端，可以看出对比1当时红色双箭头力臂要短，力矩既定的情况下得到了较快的车速但车子的驱动力却降低了。

汽车换挡的物理原理

手动挡汽车机械原理

手动挡汽车主要是指配备手动变速器的汽车，操作者通过手动变速杆改变变速器内的齿轮啮合位置，进而改变传动比，最后达到变速的目的。所以，汽车发动机的物理特性决定了变速箱的特性。例如，任何发动机都有其峰值转速，发动机最大功率及最大扭矩在一定的转速区出现。

手动变档器，标准的一停四进一倒

手动变速器主要由齿轮和轴组成，通过不同的齿轮组合产生不同的变速变矩。

手动变速器工作原理

手动挡汽车最需要操作技巧的部件就是离合器。离合器位于发动机和变速箱之间，离合器的输出轴就是变速箱的输入轴。驾驶员踩下或松开离合器踏板可以实现发动机与变速箱暂时分离和逐渐接合，以切断或传递发动机向变速器输入的动力。

离合器工作原理

手动挡操作技巧

1.换挡时机选择

关于何时换挡，不同的人有不同的喜好，有的人喜欢根据发动机转速换挡，有的人喜欢根据汽车速度换挡，老司机啥都不看，喜欢根据感觉换挡，那么对于新手来说，最好还是根据可量化的指标来换挡。

如果根据发动机转速换挡，除一档起步挡外，其余升档时机可选择转速在2000转附近进行升档，当然，这也不是标准答案，比如还有一部分低转速发动机就不适用此经验，而在国外驾驶考试时，还有要求4000转换挡的。所以，每个新手还是根据自己的车况，磨合出最佳换挡转速。

如果根据车辆速度进行换挡，一般可参照下表。

其实，最开始新手换挡时会根据转速或车速来选择换挡时机，等操作熟练后，很多人都不知道自己什么时候换的挡，只是下意识地觉的需要换挡，这种境界就是传说中的“人车合一”。

2.离合器操作技巧

起步时离合器踏板的操作要领是一快、二慢、三联动。

首先，踏板抬起开始时需要快抬，其次，当离合器出现半联动时,踏板抬起的速度稍慢，最后，由联动到完全结合的过程,将踏板慢慢抬起。

在离合器踏板抬起的同时，可以根据发动机阻力大小逐渐踩下油门踏板，使汽车平稳起步。当然，新手最开始可能油离配合的没这么好，熟练以后可以在起步时感受到强烈地推背感。

需要提醒的是，没事儿不要瞎踩离合，除了起步、换挡和低速刹车时需要踩下离合器踏板外，其他时间都不要踩离合，或把脚放在离合器踏板上，否则容易造成离合器打滑、离合器片烧蚀等故障。

3.上坡起步

很多新手最怕的就是上坡起步，最开始上路时可参照考试时上坡起步的操作步骤：拉手刹，踩离合，挂一档，轻踩油门，松离合，松手刹。上坡起步只需要注意不溜坡和不熄火就可以了。

当技术稍微熟练后，就不需要拉手刹上坡起步了，只需要配合好离合与油门的操作，可以左脚控制离合，右脚控制脚刹，当离合半联动时车身会略微抖动，此时松脚刹保证不会溜车的同时，稍微加油门即可起步。

上坡起步只要记住的是一旦踩死离合，无论如何车子都不会熄火，但同时一定要踩住脚刹，防止溜坡。

轮胎转动轴上面有不同档位的齿轮，当发动机转速不变时，设为大小不一样（档位不一样）的齿轮与发动机结合，那么大齿轮获得的圆周速度就少于小齿轮的圆周速度，但是根据力矩的知识，低速挡时齿轮大，发动机以小半径驱动大半径，汽车可以获得较大的驱动力，高速挡时，发动机驱动小半径，圆周速度快，即汽车速度快但是力矩小，即驱动力小。所以，汽车换挡就是改变传动齿轮。 上坡时用低速挡就是为了提供大动力以上坡。平路时采用高速档就是利用高速档汽车发动机转速低而节约汽油。